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ISIS Santeacute
Le cancer est une maladie qui deacutepend des reacuteactions drsquooxydo-reacuteduction
Seacuterie lsquoCancer preacutevention et soinsrsquo
Cancer a Redox Disease
Les cellules canceacutereuses sont complegravetement perturbeacutees dans leur bilan eacutenergeacutetique eacutelectronique une compreacutehension qui reacutevolutionne potentiellement la preacutevention et la theacuterapie du cancer le Dr Mae-Wan Ho
Raport de lrsquoISIS en date du 12042012
Une version entiegraverement reacutefeacuterenceacutee et illustreacutee de cet article intituleacute Cancer a Redox Disease est posteacutee et accessible par les membres de lrsquoISIS sur le site suivant httpwwwi-sisorgukCancer_a_Redox_Diseasephp Il est par ailleurs disponible en teacuteleacutechargement ici
Sil vous plaicirct diffusez largement et rediffusez mais veuillez donner lURL de loriginal et conserver tous les liens vers des articles sur notre site ISIS
Source httpwwwi-sisorgukAnnouncing_Living_Rainbow_H2Ophp - [lsquoLiving Rainbow H2Orsquo By Mae-Wan Ho World Scientific and Imperial College Press laquo Two opposing approaches to cancer therapy raquo]
Deux approches opposeacutees pour la theacuterapie du cancer
Nous venons de perdre la guerre contre le cancer le ciblage preacutecis des mutations du gegravene du cancer ne fonctionne pas et pour de bonnes raisons (voir [1] Personalized Medicine for Cancer Fact or Fiction SiS 54)
Version en franccedilais Meacutedecine personnaliseacutee pour le cancer Donneacutees factuelles ou fiction par le Dr Mae-Wan Ho Traduction et compleacutements de Jacques Hallard accessible par httpisiastransition89lautrenetspipphparticle241
Non seulement les mutations sont remarquablement diverses et diffeacuterentes entre les individus et entre les secteurs au sein dune seule tumeur mais les cellules canceacutereuses deviennent vite reacutesistantes agrave de nouveaux meacutedicaments
Il y a une prise de conscience croissante selon laquelle le cancer nest pas principalement une maladie geacuteneacutetique mais une reacuteponse agrave un stress chronique eacutepigeacuteneacutetique [2] (Cancer an Epigenetic Disease SiS 54)
En franccedilais Le cancer est une maladie eacutepigeacuteneacutetique par le Dr Mae-Wan Ho Traduction et compleacutements de Jacques Hallard accessible sur le site suivant httpisiastransition89lautrenetspipphparticle242
La redondance dans diverses voies de signalisation signifie que de nombreuses mutations adaptatives peuvent permettre aux cellules de survivre et de se multiplier ce qui les preacutedispose agrave une transformation maligne
Une approche pour le traitement du cancer est la meacutedecine personnaliseacutee tant vanteacutee qui adapte les soins agrave des gegravenes cleacutes qui ont mal tourneacute Mais lheacuteteacuterogeacuteneacuteiteacute geacuteneacutetique pose un obstacle consideacuterable et peut-ecirctre mecircme un obstacle insurmontable [1]
Lautre approche pour la theacuterapie des cancers consiste agrave cibler la caracteacuteristique la plus geacuteneacuterale des cellules canceacutereuses et des tumeurs qui sont distinctes des cellules normales et cette approche est en train de devenir plus creacutedible et populaire Les cellules canceacutereuses ont geacuteneacuteralement un meacutetabolisme eacutenergeacutetique anormal qui a pousseacute certains chercheurs agrave suggeacuterer que le cancer est avant tout une maladie meacutetabolique [3 4]
Je preacutefegravere appeler le cancer une maladie lieacutee aux reacuteactions doxydo-reacuteduction comme cela est expliqueacute ci-apregraves pour le distinguer de lhabituel concept des erreurs inneacutees du meacutetabolisme qui sous-tendent lhypothegravese classique drsquoun gegravene une enzyme de la geacuteneacutetique biochimique [5]
Le cancer est une maladie mitochondriale
Le meacutetabolisme eacutenergeacutetique des cellules canceacutereuses a eacuteteacute deacutecouvert par le physiologiste allemand Warburg Otto Heinrich dans les anneacutees 1920 Les cellules normales obtiennent de leacutenergie en deacutegradant la moleacutecuke de glucose agrave 6 atomes de carbone pour donner deux moleacutecules de pyruvate agrave 3 atomes de carbone dans une seacuterie de reacuteactions appeleacutee - glycolyse - qui ne neacutecessite pas doxygegravene suivie par des reacuteactions doxydation dans les mitochondries ougrave loxygegravene est neacutecessaire
Cependant les cellules canceacutereuses deacutependent fortement de la glycolyse pour obtenir de leacutenergie mecircme si beaucoup doxygegravene est preacutesent Ce pheacutenomegravene - glycolyse aeacuterobie connu par la suite comme leffet Warburg ndash a ameneacute Warburg agrave proposer que le dysfonctionnement mitochondrial eacutetait la principale cause de cancer [6]
Comme la glycolyse est moins efficace pour extraire leacutenergie agrave partir de glucose les cellules canceacutereuses sont voraces en glucose et crsquoest la faccedilon dont les tumeurs sont deacutetecteacutees par la technique de tomographie par eacutemission de positrons (TEP) dans
laquelle labsorption du glucose est mesureacutee au moyen dun analogue radioactif le fluorodeacutesoxyglucose
La glycolyse aeacuterobie est une caracteacuteristique de la plupart des tumeurs solides elle comporte une absorption eacuteleveacutee de glucose avec la production de lactate en preacutesence doxygegravene le lactate eacutetant le sous-produit du pyruvate mecircme dans les cellules canceacutereuses qui paraissent avoir des mitochondries en bon eacutetat de fonctionnement [3]
La raison semble ecirctre que les cellules canceacutereuses ont besoin de la glycolyse afin de geacuteneacuterer des squelettes de carbone pour la synthegravese des proteacuteines et des acides nucleacuteiques qui sont neacutecessaires pour soutenir une prolifeacuteration cellulaire rapide [7] et le blocage de la glycolyse ne semble pas inhiber les cellules canceacutereuses [8] (mecircme srsquoil aurait aussi une incidence sur les cellules normales)
Lrsquoideacutee de Warburg est tombeacutee en disgracircce car le point de vue selon lequel le cancer est une maladie meacutetabolique a eacuteteacute progressivement deacuteplaceacute vers le concept qui considegravere le cancer comme une maladie geacuteneacutetique qui est causeacutee par des mutations dans les gegravenes speacutecifiques qui sont typiques du cancer aussi appeleacutes les oncogegravenes [3]
Ces derniegraveres anneacutees lideacutee selon laquelle le cancer est bien une maladie meacutetabolique est redevenue agrave la mode Certains commentateurs font remarquer que [4] laquo la biologie moleacuteculaire est en train de redeacutecouvrir la biochimie raquo crsquoest encore plus important que cela
Le cancer est une maladie du deacuteseacutequilibre deacutenergie eacutelectronique et leacutenergie eacutelectronique est le fil conducteur de la vie qui anime les cellules et les organismes comme le pegravere de la biochimie Albert Szent-Gyoumlrgyi lrsquoavait deacutecouvert de son cocircteacute il y a trois quarts de siegravecle [9]
La vie est un courant eacutelectronique
Dans lrsquoouvrage [10] The Rainbow and the Worm The Physics of Organisms (ISIS publication) publieacute en 1993 javais preacutesenteacute des preuves theacuteoriques et empiriques de la nature quantique eacutelectrodynamique des organismes vivants Un micro-organisme est exciteacute par des eacutelectrons (et des protons) seacutecoulant agrave travers une matrice de cristaux liquides qui seacutetend dans linteacuterieur de chaque cellule
Le mouvement des eacutelectrons entre les espegraveces chimiques est la reacuteduction (pour laccepteur deacutelectrons) et loxydation (pour le donneur deacutelectrons) Reacuteduction et oxydation vont toujours de pair dougrave des reacuteactions doxydo-reacuteduction Les reacuteactions doxydo-reacuteduction sont au cœur de la transduction de leacutenergie dans les organismes vivants Les eacutelectrons se deacuteplacent en fonction du potentiel de reacuteduction (appeleacute aussi le potentiel doxydation-reacuteduction ou potentiel doxydo-reacuteduction (ou redox) caracteacuteriseacute par laffiniteacute dune substance pour les eacutelectrons
Pour chaque substance le potentiel doxydo-reacuteduction est compareacute agrave celui de lhydrogegravene qui est fixeacute arbitrairement agrave zeacutero dans des conditions normaliseacutees agrave 25 deg C sous une pression drsquoune atmosphegravere et agrave une concentration molaire M
Les substances qui ont des potentiels redox positifs acceptent des eacutelectrons agrave partir de lhydrogegravene et sont reacuteduites tandis que les substances qui ont des potentiels redox neacutegatifs vont donner des eacutelectrons agrave lhydrogegravene et sont alors oxydeacutees
Afin dappreacutecier la theacuteorie doxydo-reacuteduction vis-agrave-vis du cancer nous avons besoin de comprendre les reacuteactions meacutetaboliques de base communes chez les organismes vivants
Pour une description plus approfondie du meacutetabolisme eacutenergeacutetique voir [11] ] Living Rainbow H2O (ISIS publication) qui est la suite de lrsquoouvrage lsquoRainbow Worm lsquo (10] et qui preacutesente une synthegravese unique de la physique quantique et de la chimie de leau comme moyen milieu et message de vie
Le meacutetabolisme eacutenergeacutetique dans les cellules animales
Tous les animaux qui respirent de lair les ecirctres humains inclus ont besoin doxygegravene pour extraire leacutenergie agrave partir de leur nourriture dans un ensemble universel agrave base de reacuteactions meacutetaboliques (Figure 1)
La moleacutecule de glucose agrave 6 atomes de carbone est activeacutee par lATP et lenzyme hexokinase et elle se divise par une seacuterie de reacuteactions glycolytiques chacune eacutetant catalyseacutee par une enzyme speacutecifique en deux moleacutecules de pyruvate agrave 3 atomes de carbone ces reacuteactions ont lieu dans le cytoplasme et elles ne neacutecessitent pas doxygegravene
En outre le meacutetabolisme du pyruvate a lieu normalement dans les mitochondries dans lesquelles le pyruvate est oxydeacute par le complexe enzymatique de la pyruvate deacuteshydrogeacutenase puis il est converti en un fragment de deux atomes de carbone relieacute au co-enzyme A (aceacutetyl-CoA) ce qui se traduit par la sortie dune moleacutecule de CO2 et deau
Laceacutetyl-CoA peacutenegravetre dans le cycle de lacide citrique ougrave il est complegravetement oxydeacute en moleacutecules suppleacutementaires de CO2 et drsquoeau geacuteneacuterant des transporteurs deacutelectrons reacuteduits Les transporteurs drsquoeacutelectrons reacuteduits vont conduire les eacutelectrons vers lrsquoaval dans le processus oxydatif de la chaicircne de transport deacutelectrons (ETC) et leacutenergie libeacutereacutee va servir agrave fabriquer de lATP (adeacutenosine triphosphate) qui est une forme eacutenergeacutetique intermeacutediaire et universelle dans les cellules vivantes
Loxydation du glucose qui produit du dioxyde de carbone et de leau est la respiration linverse de la photosynthegravese chez les plantes vertes les algues et les bacteacuteries bleu-vert La photosynthegravese capte leacutenergie du soleil pour laquofixerraquo ou reacuteduire le dioxyde de carbone de latmosphegravere en hydrates de carbone (glucose) en utilisant des eacutelectrons (et des protons) obtenus par le seacuteparation de leau libeacuterant ainsi loxygegravene dans latmosphegravere au cours de ce processus
La reacutegeacuteneacuteration de loxygegravene est tout aussi importante que la seacutequestration de dioxyde de carbone au moins pour ce qui concerne les organismes vivants aeacuterobies (respirant agrave partir de lrsquoair) (voir [12] O2 Dropping Faster than CO2 Rising SiS 44)
La deacutecomposition et la resynthegravese de leau sont la dynamo de loxydo-reacuteduction le point central magique qui creacutee pratiquement toute la vie agrave partir des substances inanimeacutees [11]
Figure 1 - Le meacutetabolisme eacutenergeacutetique dans les cellules animales normales selon RegisFrey Wikimedia
Les mitochondries sont des organites particuliers avec des membranes qui servent de lsquocentrale eacutenergeacutetiquersquo dans les cellules (figure 2) Une mitochondrie a une membrane externe enfermant toute la structure et une membrane interne tregraves replieacutee qui entoure une matrice formant de nombreuses et fines saillies en forme de plaques replieacutees ou crecirctes Entre les deux membranes se trouve un espace intermembranaire labyrinthique Chaque mitochondrie possegravede eacutegalement 5 agrave 10 moleacutecules circulaires dADN mitochondrial qui sont reproduites et heacuteriteacutees indeacutependamment du geacutenome de la cellule
Figure 2 - Micrographie eacutelectronique dune mitochondrie dans une cellule du pancreacuteas de chauve-souris par Keith Porter
La membrane externe de la mitochondrie contient de nombreux complexes de proteacuteines membranaires inteacutegreacutees qui forment des canaux agrave travers la membrane ougrave diverses moleacutecules peuvent se deacuteplacer au-dedans et au-dehors de la mitochondrie La membrane interne contient 5 complexes de proteacuteines membranaires inteacutegreacutees du processus oxydatif de la chaicircne de transport deacutelectrons NADH deacuteshydrogeacutenase (complexe I) succinate deacuteshydrogeacutenase (complexe II) cytochrome c reacuteductase (complexe III) cytochrome oxydase (complexe IV) et ATP synthase ( Complexe V) (voir Figure 3)
Figure 3 - Scheacutema de la chaicircne de transport oxydatif deacutelectrons dans la mitochondrie drsquoapregraves Fvasconcellos Wikimedia
La matrice de la mitochondrie contient un meacutelange denzymes qui catalysent le cycle de lacide citrique (aussi appeleacute le cycle de Krebs du nom du biochimiste britannique Hans Krebs qui lavait deacutecouvert)
Le cycle de lacide citrique produit les donneurs drsquoeacutelectrons NADH (nicotinamide adeacutenine dinucleacuteotide reacuteduite) drsquoune part et FADH2 (flavine adeacutenine dinucleacuteotide reacuteduite) drsquoautre part qui se lsquonourrissentrsquo dans la chaicircne de transport deacutelectrons
Le transport deacutelectrons le long de la chaicircne de transport deacutelectrons est coupleacute avec le transport de protons H+ agrave travers la membrane interne dans lespace intermembranaire (Figure 3) il en reacutesulte un potentiel mitochondrial geacuteneacuteralement neacutegatif (Dym) dans la matrice agrave travers la membrane interne (car les protons sont chargeacute positivement)
Les protons sont retourneacutes agrave la matrice par lATP synthase aboutissant agrave la synthegravese de lATP agrave partir dADP (adeacutenosine diphosphate) et de Pi (phosphate inorganique) Cette phosphorylation oxydative est absolument essentielle pour la vie de tous les animaux agrave respiration aeacuterienne La plupart de lATP est produite par la phosphorylation oxydative dans les mitochondries Loxydation complegravete du glucose geacutenegravere 36 moleacutecules dATP dont 32 sont produites dans les mitochondries et seulement 4 par la glycolyse dans le cytoplasme
Cependant les reacuteactions glycolytiques sont beaucoup plus rapides On estime que dans le temps quil faut pour que les mitochondries produisent 36 moleacutecules dun glucose une dizaine de moleacutecules de glucose sont transformeacutees en lactate avec la geacuteneacuteration des 20
moleacutecules dATP suppleacutementaires dans la cellule canceacutereuse soit un total de 56 moleacutecules dATP par rapport agrave 36 dans une cellule normale [13]
Des mitochondries anormales dans les cellules canceacutereuses
Les cellules canceacutereuses preacutesentent non seulement la glycolyse aeacuterobie mais eacutegalement une reacutesistance agrave lrsquoapoptose (suicide cellulaire) un destin qui devrait normalement arriver avec les mitochondries des cellules dysfonctionnelles Il apparaicirct donc que la glycolyse aeacuterobie et lapoptose sont lieacutees
Evangelos Michelakis et son eacutequipe de lUniversiteacute de lAlberta au Canada ont eacuteteacute parmi les premiers agrave noter que la glycolyse aeacuterobie et lapoptose se rencontrent dans les mitochondries [14] Ils ont deacutemontreacute le potentiel theacuterapeutique remarquable dun produit chimique bon marcheacute et facilement disponible le dichloroaceacutetate (DCA) qui reacuteactive lenzyme drsquoentreacutee pour loxydation dans les mitochondries le pyruvate deacuteshydrogeacutenase (voir [15]
En franccedilais Le DCA peut-il soigner le cancer par le Dr Mae-Wan Ho Traduction et compleacutements de Jacques Hallard accessible sur le site httpisiastransition89lautrenetspipphparticle243
Le reacutesultat de ces observations est que les cellules canceacutereuses se suicident et qursquoune tumeur drsquoorigine humaine cultiveacutee chez des rats ainsi preacutedisposeacutes au cancer se reacutetreacutecit
Nous allons regarder ces reacutesultats en deacutetail car ils sont pertinents pour notre compreacutehension du cancer consideacutereacute comme une maladie qui deacutepend des reacuteactions drsquooxydo-reacuteduction
Le lien entre la glycolyse et de lapoptose est eacutevident car de nombreuses enzymes de la glycolyse peuvent eacutegalement reacuteguler lapoptose tandis que plusieurs oncoproteacuteines induisent lexpression des enzymes de la glycolyse Cette toile de causaliteacute circulaire est ce que lon est venu agrave comprendre comme eacutetant une conseacutequence de la fluiditeacute du geacutenome [16] Living with the Fluid Genome (ISIS publication)
On peut se reacutefeacuterer agrave lrsquoarticle lsquoLa vie apregraves le cauchemar des manipulations geacuteneacutetiquesrsquo par le Docteur Mae-Wan Ho Traduction par Jacques Hallard accessible sur le site suivant httpwwwi-sisorgukispLifeAfterGEFRphp
Tout cela rend aussi souvent inefficaces les interventions theacuterapeutiques baseacutees sur de simples cibles moleacuteculaires et parfois avec de lourds effets secondaires
Par exemple la proteacuteine Akt qui stimule la glycolyse et induit une reacutesistance agrave lapoptose active eacutegalement lhexokinase une enzyme catalysant la premiegravere et qui est une eacutetape irreacuteversible de la glycolyse (voir Fig 1) dans laquelle le glucose est phosphoryleacute par lATP donnant le glucose-6-phosphate La proteacuteine Akt induit la translocation de lhexokinase - reacutesidant normalement dans le cytoplasme - vers la membrane mitochondriale par lintermeacutediaire de son meacutediateur en aval la glycogegravene synthase kinase 3 (GSK3)
Dans la membrane mitochondriale lrsquohexokinase se lie au canal des anions deacutependant du voltage (VDAC) une partie importante des pores du transit mitochondrial qui controcircle la permeacuteabiliteacute de la mitochondrie pour les petites moleacutecules hydrophiles Cela supprime lapoptose sans doute en rendant la membrane mitochondriale impermeacuteable Lrsquonhibition de la GSK3 dans les cellules canceacutereuses entraicircne vraisemblablement lhexokinase agrave se deacutelier du canal VDAC ce qui rend la mitochondrie permeacuteable aux petites moleacutecules cela induit lapoptose et contribue agrave lrsquoaugmentation de la sensibiliteacute agrave la chimiotheacuterapie
Ceci a suggeacutereacute agrave leacutequipe de Michelakis que peut-ecirctre le pheacutenotype meacutetabolique dans le cas des cancers est ducirc agrave un remodelage des mitochondries qui supprime (ou perturbe) la phosphorylation oxydative ameacuteliore la glycolyse et arrecircte lapoptose
Lobservation selon laquelle les ligneacutees cellulaires canceacutereuses ont plus de potentiel de membrane avec des mitochondries hyperpolariseacutees (plus neacutegatif agrave lrsquointerieur par rapport agrave lexteacuterieur) cette observation est en accord avec lrsquohypothegravese formuleacutee preacuteceacutedemment (voir encadreacute 1) [17]
Les cellules canceacutereuses sont aussi relativement deacuteficientes en canaux du potassium deacutependants du voltage (Kv) dans la membrane cellulaire (les canaux pour le potassium K+ ne souvrent que si le potentiel eacutelectrique est au-delagrave dune valeur seuil) La deacuteficience du canal K+ est connue pour supprimer lapoptose dans plusieurs types cellulaires y compris dans les cellules canceacutereuses
Encadreacute 1
Les cellules canceacutereuses ont des mitochondries hyperpolariseacutees
Le potentiel eacutelectrique mitochondrial hyperpolariseacute Dym (plus neacutegatif que la normale) srsquoest montreacute lieacute agrave des transformations malignes et ceci depuis les anneacutees 1980 Les tumeurs des cellules sont geacuteneacuteralement tregraves heacuteteacuterogegravenes et dans une population de cellules tumorales il y a des sous-populations mineures avec des diffeacuterences stables dans leur potentiel eacutelectrique Dym qui survivent apregraves clonage des cellules Les cellules avec un haut potentiel eacutelectrique Dym ont geacuteneacuteralement diminueacute leur sensibiliteacute aux agents chimioprotecteurs drsquoune part et preacutesentent une seacutecreacutetion accrue de VEGF (vascular endothelial growth factor) qui assure la promotion de la croissance des vaisseaux sanguins) dans les tumeurs meacutetastatiques mais pas dans les tumeurs sans meacutetastases en correacutelation avec le potentiel invasif drsquoautre part [17]
Cependant les meacutecanismes impliqueacutes dans la geacuteneacuteration et dans le maintien de diffeacuterence du potentiel eacutelectrique mitochondrial ne sont pas claires elles peuvent refleacuteter des modifications dans la composition des membranes mitochondriales des modulations de lexpression de gegravenes nucleacuteaires mitochondriales cibles ou encore un enrichissement avec une population mitochondriale donneacutee
Les effets en aval du produit chimique DCA
Le traitement par le produit chimique DCA a reacuteduit le potentiel mitochondrial hyperpolariseacute agrave des niveaux normaux accompagneacute par une diminution de la croissance des cellules tumorales in vitro et in vivo comme cela a eacuteteacute rapporteacute [15]
Les potentiels des mitochondries issues de trois ligneacutees cellulaires canceacutereuses humaines A549 (cancer du poumon sans petites cellules) M059K (glioblastome) et MCF-7 (cancer du sein) ont eacuteteacute compareacutes avec des ligneacutees cellulaires humaines en bonne santeacute non canceacutereuses les cellules eacutepitheacuteliales des petites voies aeacuteriennes (SAEC) ainsi qursquoavec des fibroblastes et des cellules pulmonaires musculaires lisses des artegraveres (PASMC)
Toutes les ligneacutees cellulaires des diffeacuterents cancers ont un potentiel mitochondrial significativement plus hyperpolariseacute par rapport agrave des cellules normales selon des mesures effectueacutees par une fluorescence accrue du colorant sensible agrave un potentiel lrsquoester meacutethylique de teacutetrameacutethyle rhodamine TMRM
Lincubation de tous les trois types de cellules canceacutereuses avec le DCA a renverseacute lrsquohyperpolarisation qui est revenue au niveau des cellules normales apregraves 48 h Mais les cellules normales ne sont pas affecteacutees Les effets du DCA sur le potentiel eacutelectrique mitochondrial a eu lieu aussi rapidement (au bout de 5-10 minutes) et les effets ont eacuteteacute deacutependants de la dose
La baisse induite par le DCA dans le potentiel eacutelectrique mitochondrial a eacuteteacute limiteacutee par un inhibiteur de la VDAC indiquant que le transport hors de la mitochondrie est important pour la reacuteponse au traitement avec le DCA Cela est compatible avec cette hypothegravese car le DCA a causeacute un apport de facteurs pro-apoptotiques depuis la mitochondrie ainsi qursquoune production accrue despegraveces reacuteactives agrave lrsquooxygegravene (voir ci-dessous)
Chez les cellules A549 non traiteacutees le cytochrome c et le facteur inducteur pro-apoptotique (FIA) ont eacuteteacute limiteacutes aux mitochondries Mais dans les cellules traiteacutees au DCA le cytochrome c srsquoest diffuseacute dans le cytoplasme et lAIF a eacuteteacute transporteacute vers le noyau ces observations sont toutes deux indicatrices du pheacutenomegravene dapoptose
En outre le DCA a conduit agrave une augmenteacute de loxydation du glucose de lrsquoordre de 23 et de faccedilon concomitante a supprimeacute loxydation des acides gras et la glycolyse dans les cellules A549
Apregraves 48 h de traitement avec le DCA le taux de lactate extracellulaire a eacuteteacute diminueacute tandis que le pH a eacuteteacute augmenteacute dans les cellules A549 par rapport aux cellules non traiteacutees
Les espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene des mitochondries et le DCA
Les espegraveces reacuteactives de loxygegravene (ROS) sont de petites moleacutecules contenant de loxygegravene et qui sont plus reacuteactives que loxygegravene moleacuteculaire ordinaire Les ROS sont produites dans les mitochondries comme intermeacutediaires du transport des eacutelectrons [18] (voir encadreacute 2)
Encadreacute 2
Les mitochondries sont la principale source des espegraveces reacuteactives de loxygegravene ou ROS
Dans le processus de la phosphorylation oxydative de loxygegravene est reacuteduit drsquoun eacutelectron agrave la fois dans une seacutequence loxygegravene en superoxyde puis en peroxyde dhydrogegravene et en radical hydroxyle et donne enfin de leau selon la suite ci-apregraves
O2 rarr O2- rarr H2O2 rarr OH rarr H2O
Toutes ces formes sauf la premiegravere et la derniegravere ont un eacutelectron non apparieacute et sont tregraves reacuteactives et par conseacutequent elles sont appeleacutees espegraveces reacuteactives de loxygegravene (ROS)
Ainsi la phosphorylation oxydative geacutenegravere ineacutevitablement ces ROS comme intermeacutediaires et les mitochondries sont consideacutereacutees comme la principale source de formation des ces moleacutecules ROS la principale ROS eacutetant lanion superoxyde O2
- Il est le preacutecurseur de toutes les autres espegraveces de ROS et il est produit in vivo agrave la fois par voie enzymatique par la NADPH oxydase et la xanthine oxydase et par voie non enzymatique lorsquun seul eacutelectron est transfeacutereacute directement agrave O2
Lanion superoxyde acquiert un proton pour devenir un radical hydroperoxyle (HO2-)
suivi par un reacutearrangement rapide (dismutation) soit spontaneacutement soit par une reacuteaction catalyseacutee par la superoxyde dismutase (SOD) pour produire du peroxyde dhydrogegravene H2O2 Ce dernier H2O2 est relativement stable et permeacuteable agrave travers la membrane il peut se diffuser dans la cellule pour ecirctre eacutelimineacute par des systegravemes anti-oxydants preacutesents dans les cellules ou dans les mitochondries tele que la catalase la glutathion peroxydase la peroxydase et la thioreacutedoxine
Il y a un deacutesaccord sur le fait de savoir si normalement les mitochondries fonctionnelles transportent effectivement les ROS [18 19] Je crois quil est tout agrave fait possible que les ROS soient seulement produites agrave la suite drsquoune dimination de la coheacuterence dans le transport des eacutelectrons ce qui entraicircne des intermeacutediaires partiellement oxydeacutes parce que cest ce en quoi consistent les ROS
Le produit chimique DCA a augmenteacute la production du ROS peroxyde dhydrogegravene (H2O2) dune maniegravere deacutependante de la dose de lrsquoordre de 25 agrave 005 mM de DCA puis agrave 35 agrave la dose de 05 mM de DCA [14] Cette augmentation a eacuteteacute inhibeacutee par la roteacutenone suggeacuterant limplication du complexe I de la chaicircne de transport deacutelectrons sans doute dans une inversion du transport deacutelectrons en raison dune accumulation de NADH un autre signe que la chaicircne de transport des eacutelectrons dans les mitochondries ne fonctionne pas normalement dans les cellules canceacutereuses Conformeacutement agrave cette hypothegravese il a eacuteteacute observeacute que les mitochondries isoleacutees et exposeacutees agrave un traitement avec le DCA ont une augmentation des niveaux de NADH dans les mitochondries [19]
Une complication est que les ROS agrave des niveaux infeacuterieurs ce qui est caracteacuteristique dun stress chronique et drsquoune inflammation sont un laquosecond messagerraquo de la prolifeacuteration cellulaire - une preacutedisposition agrave la transformation maligne - en soutenant lideacutee que le cancer est une maladie eacutepigeacuteneacutetique [2] Toutefois les eacuteleacutements de preuve reliant les ROS des mitochondries sans doute agrave des concentrations plus eacuteleveacutees agrave lapoptose sont eacutegalement forts
La principale ROS produite dans les mitochondries est H2O2 (voir encadreacute 2) Si elle nest pas eacutelimineacutee par le systegraveme antioxydant de la cellule elle peut ecirctre en outre transformeacutee
en radical hydroxyle (OH) en preacutesence dions meacutetalliques OH est tregraves reacuteactif et il peut causer des dommages [18] Un large eacuteventail de ROS des mitochondriales induisent des dommages agrave des proteacuteines agrave des lipides et agrave lADN mitochondrial ont eacuteteacute deacutecrit Ces dommages peuvent entraicircner une catastrophe eacutenergeacutetique
Comme il cela est deacutecrit par leacutequipe de Michelakis [14] la principale cible des ROS dans les mitochondries sont les pores de transition membranaire qui deviennent hautement conducteurs en preacutesence de ROS ce qui permet de laisser passer de petites moleacutecules dans les deux directions De petits soluteacutes srsquoeacutecoulent dans la matrice mitochondriale au long de leur gradients eacutelectrochimiques (agrave partir des concentrations eacuteleveacutees agrave lexteacuterieur pour de faibles concentrations) dissipant alors le potentiel eacutelectrochimique et induisant un gonflement de la matrice mitochondriale eacuteventuellement une rupture de la membrane externe libeacuterant le cytochrome c et le facteur inducteur pro-apoptotique (AIF) dans le cytoplasme ce qui entraicircne finalement lapoptose
Les cellules utilisent une forme particuliegravere drsquoautophagie la mitophagie [18] pour eacuteliminer seacutelectivement les mitochondries deacutefectueuses Laugmentation des ROS cellullaires conduit agrave la perte de potentiel de la membrane mitochondriale qui est un deacuteclencheur pour la mitophagie Lorsque de nombreuses mitochondrias sont eacutelimineacutees par mitophagie le pheacutenomegravene dapoptose suit
Le DCA et les changements eacutelectrochimiques
Une augmentation de la production de H2O2 par les cellules canceacutereuses exposeacutees au produit DCA est impliqueacutee dans lactivation des canaux de potassium K+ sensibles au voltage (Kv) dans la membrane cellulaire Lrsquoeacutequipe de Michelakis a montreacute que le traitement avec le DCA a augmenteacute le courant du K+ sortant de maniegravere significative dans toutes les cellules canceacutereuses mais pas dans les cellules normales [15]
Cette augmentation de courant du K+ sortant accompagneacutee dune expression accrue des canaux K+ lsquoKv15rsquo conduit agrave une hyperpolarisation de la membrane plasmique (de plus en plus neacutegative) et elle est bloqueacutee par la catalase intracellulaire qui se deacutecompose en H2O2 ainsi que par la roteacutenone qui inhibe H2O2 produite par le complexe I
Dans le mecircme temps le DCA a diminueacute le Ca2+ intracellulaire en inhibant les canaux Ca2+ deacutependants du voltage de sorte que les cellules traiteacutees avec le DCA avaient une teneur infeacuterieure en Ca2+ intracellulaire par rapport aux cellules non traiteacutees la diminution se produisant dans les 5 minutes et elle a eacuteteacute encore soutenue apregraves 48 heures drsquoexposition au DCA Les effets sur le Ca2+ ont eacuteteacute inhibeacutes par la roteacutenone et limiteacutes par H2O2 entre autres choses
On peut penser que le DCA diminue le Ca2+ intracellulaire et accroicirct lrsquoexpression de lsquoKv15rsquo du fait de lrsquoinhibition par le NFAT (nuclear factor of activated T lymphocytes le facteur nucleacuteaire des lymphocytes T activeacutes) Le NFAT est connu pour inhiber agrave la fois lapoptose et lexpression de Kv15 dans les cellules myocardiques et leacutequipe a constateacute que cela eacutetait eacutegalement vrai dans les cellules canceacutereuses
Lrsquoaugmentation de la concentration en Ca2+ intracellulaire active la calcinerine qui deacutephosphoryle le NFAT lui permettant decirctre transporteacute vers le noyau ougrave il reacutegule la transcription du gegravene Lrsquoactivation induite par le DCA du lsquoKv15rsquo conduit agrave une
hyperpolarisation de la membrane cellulaire inhibant les canaux Ca2+ deacutependant du voltage donc blocage de laugmentation de la concentration intracellulaire de Ca2+ et inhibition du facteur NFAT
Le DCA et lapoptose
Michelakis et ses collegravegues ont constateacute que le DCA augmente lexpression de lannexine provoquant une multiplication par 6 des noyaux TUNEL-positifs et une activation des deux caspases 3 et 9 dans les cellules A549 TUNEL signifie Terminal deoxynucleotidyl transferase dUTP nick end labelling crsquoest une meacutethode qui est utiliseacutee pour deacutetecter la fragmentation de lADN par leacutetiquetage de la partie terminale des acides nucleacuteiques
Le produit DCA semble eacuteliminer les cellules hautement prolifeacuterantes en induisant lapoptose et en diminuant les niveaux du calcium Ca2+ intracellulaire Il diminue eacutegalement la prolifeacuteration cellulaire telle que mesureacutee par le test de lincorporation de la BrdU (bromodeacutesoxyuridine) et lexpression de lantigegravene nucleacuteaire de cellules prolifeacuterantes (PCNA) En outre le DCA a diminueacute lexpression de la survivine qui est un indicateur mitotique
Le DCA induit lapoptose des cellules canceacutereuses par deux voies lune dans les mitochondries ougrave la deacutepolarisation active lapoptose deacutependante des mitochondries et lautre agrave la membrane cellulaire ougrave la reacutegulation positive des canaux lsquoKv15rsquo fait deacutecroicirctre le K+ ce qui active les caspases On peut penser que la composante mitochondriale est plus importante que les autres facteurs et les manipulations pour fournir le composant cytoplasmique de lapoptose nont pas entraicircneacute une intensiteacute de lapoptose comme celle qui est induite par le DCA
Ces reacutesultats en plus de la deacutemonstration de la capaciteacute du DCA de reacutetreacutecir des xeacutenogreffes de tumeurs humaines chez les rats et des glioblastomes chez des ecirctres humains [16] renforcent lhypothegravese proposeacutee par Warburg selon laquelle le cancer est une maladie impliquant un dysfonctionnement mitochondrial mais peut-ecirctre pas dans sa forme originale car Warburg pensait alors en son temps que les mitochondries eacutetaient totalement inactives
Il y a un deacuteseacutequilibre des reacuteactions drsquooxydo-reacuteduction dans les cellules canceacutereuses
Peu drsquoattention a eacuteteacute porteacutee sur leacutetat eacutelectronique de la cellule ou de ses organites jusquagrave tout reacutecemment quand les colorants sensibles au voltage sont devenus disponibles Cela a rendu beaucoup plus facile la mesure du potentiel eacutelectrique des cellules et des organites En conseacutequence les chercheurs ont deacutecouvert que le potentiel eacutelectrique de la cellule deacutetermine ses eacutetats vitaux de la division cellulaire agrave la formation de structures de la diffeacuterenciation de la reacutegeacuteneacuteration et des cancers ([20] ] Membrane Potential Rules SiS 52)
Ceci est parfaitement en accord avec la nature eacutelectrodynamique quantique de la vie [10 11]
En fait il a eacuteteacute reconnu depuis les anneacutees 1950 que le potentiel de membrane cellulaire mesureacute agrave laide de microeacutelectrodes varie tout au long du cycle cellulaire [21] Les types
de cellules agrave tregraves hauts potentiels de repos telles que les cellules musculaires et les neurones montrent peu ou pas de tendance agrave se diviser alors quune diminution du potentiel de membrane suit la transformation maligne
Dans les anneacutees 1970 Clarence D Cocircne Jr avait reacuteussi agrave induire la mitose et la synthegravese de lADN dans des neurones totalement diffeacuterencieacutes du systegraveme nerveux central en utilisant une varieacuteteacute dagents qui deacutepolarisent la membrane cellulaire (la rendant moins neacutegative) [22]
Dans les anneacutees 1990 des mesures des potentiels eacutelectriques des sites de la peau sur des tumeurs malignes du sein avaient donneacute des lectures eacutelectropositives qui avaient eacuteteacute correacuteleacutees avec une deacutepolarisation accrue dans le potentiel de membrane des cellules et des tissus canceacutereux par rapport aux cellules normales ou aux cellules non canceacutereuses [23]
Lautre signe bien connu de deacuteseacutequilibre drsquooxydo-reacuteduction (redox) dans les cellules canceacutereuses est le cas des mitochondries hyperpolariseacutees (voir encadreacute 1)
Une preuve suppleacutementaire vient maintenant agrave partir de mesures directes des eacutetats doxydo-reacuteduction Les paires redox de la cellule sont NADH NAD + (nicotinamide adeacutenine dinucleacuteotide) NADPH NADP + (nicotinamide adeacutenine dinucleacuteotide phosphate) et GSH GSSG (glutathion) Le rapport des formes reacuteduites et des formes oxydeacutees refleacutete leacutetat doxydo-reacuteduction de la cellule
Par exemple dans des conditions non contraintes et non stressantes chez des astrocytes (cellules du cerveau qui controcirclent le flux sanguin vers les neurones) qui sont mises en culture la paire NADH NAD+ est principalement agrave leacutetat oxydeacute afin drsquoaccepter les eacutelectrons produits au cours de la glycolyse lors de la reacuteaction de la glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate deacuteshydrogeacutenase (GAPDH) (voir fig 1)
En revanche le couple redox NADPH NADP+ est maintenu dans un eacutetat plus reacuteduit pour fournir des eacutelectrons pour la biosynthegravese reacuteductrice tandis que la concentration de GSH deacutepasse fortement celle de GSSG pour soutenir une deacutefense antioxydante efficace Ces ratios des couples redox chez les astrocytes mis en culture sont similaires agrave ceux qui ont eacuteteacute rapporteacutes pour le cerveau [24] et ils sont intimement lieacutes au meacutetabolisme et aux fonctionnements cellulaires
La thioreacutedoxine est une classe de petites proteacuteines redox qui sont preacutesentes dans tous les organismes et qui agissent comme des antioxydants avec des fonctions de signalisation redox On pense que la thioreacutedoxine inteacutegre leacutetat redox global de la cellule et qursquoelle est essentielle pour la vie chez les mammifegraveres [25]
Des chercheurs de leacutecole de meacutedecine et de santeacute publique aupregraves de lrsquoUniversiteacute du Wisconsin agrave Madison aux Eacutetats-Unis ont examineacute les niveaux des proteacuteines et des changements redox de la thioreacutedoxine 1 (TRX1) dans les tissus de la prostate humaine et dans des cellules en culture [26] Ils ont trouveacute 4 fois plus de proteacuteines TRX1 dans le noyau des cellules canceacutereuses de haut grade par rapport aux teacutemoins normaux et laugmentation est correacuteleacutee avec la progression du cancer La proteacuteine a eacutegalement eacuteteacute multiplieacutee environ par 2 dans le cytoplasme Malgreacute des niveaux accrus en proteacuteines les formes oxydeacutees de TRX1 nucleacuteaire eacutetaient plus eacuteleveacutees dans les lignes cellulaires du
cancer de la prostate par rapport agrave leurs homologues beacutenins ce qui suggegravere que le deacuteseacutequilibre redox nucleacuteaire a eu lieu de maniegravere seacutelective dans les cellules canceacutereuses
TRX1 a un rocircle speacutecifique dans la modulation de la signalisation redox avec des pools nucleacuteaires et cytoplasmiques distincts chacun drsquoeux ayant des fonctions diffeacuterentes Dans le noyau TRX1 interagit avec certains facteurs de transcription pour reacuteguler leur liaison agrave lADN il sagit notamment de p53 (reacuteponse par apoptose) du facteur nucleacuteaire kB (NF-kB impliqueacute dans la reacuteponse inflammatoire) et du facteur nucleacuteaire 2 (Nrf2 impliqueacute dans la reacuteponse antioxydante)
Dans le cytoplasme TRX1 peut reacuteguler les kinases du signal de reacutegulation de lapoptose TRX1 est eacutegalement connu pour passer du cytoplasme vers le noyau en reacuteponse au stress oxydatif Lrsquooxydation seacutelective de TRX1 peut se produire et elle a eacuteteacute deacutetecteacutee agrave la fois dans le noyau et dans le cytoplasme en reacuteponse agrave des modifications cellulaires redox
Lrsquoaugmentation de lexpression de la proteacuteine TRX1 a eacuteteacute deacutetecteacutee dans les tissus canceacutereux et dans de multiples ligneacutees de cellules canceacutereuses et une augmentation de lexpression de TRX1 a eacuteteacute associeacutee agrave niveau tumoral eacuteleveacute et elle a eacuteteacute impliqueacutee dans la reacutesistance des cellules tumorales agrave certaines chimiotheacuterapies et agrave des agents geacuteneacuterateurs de ROS
Pour conclure
De nouvelles preuves suggegraverent que les cellules canceacutereuses sont plus oxydeacutees par rapport agrave la normale il leur manque des eacutelectrons
Ceci est coheacuterent avec dautres indications selon lesquelles le cancer est une maladie qui deacutepend des reacuteactions doxydo-reacuteduction qui est un eacutetat de deacuteseacutequilibre eacutelectronique
La preacutevention des cancers et une theacuterapie rationnelle devraient commencer agrave partir de ces constats
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Deacutefinitions et compleacutements
Apoptose ndash Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
On nomme apoptose (ou mort cellulaire programmeacutee) le processus par lequel des cellules deacuteclenchent leur auto-destruction en reacuteponse agrave un signal Cest lune des voies possibles de la mort cellulaire qui est physiologique geacuteneacutetiquement programmeacutee neacutecessaire agrave la survie des organismes multicellulaires Elle est en eacutequilibre constant avec la prolifeacuteration cellulaire Contrairement agrave la neacutecrose elle ne provoque pas dinflammation les membranes plasmiques ne sont pas deacutetruites du moins dans un premier temps et la cellule eacutemet des signaux (en particulier elle expose sur le feuillet
externe de sa membrane plasmique de la phosphatidylseacuterine un phospholipide normalement constitutif de son feuillet interne) qui permettront sa phagocytose par des globules blancs notamment des macrophages
Sommaire
bull 1 Deacutecouverte et eacutetymologie
bull 2 Exemples de rocircles physiologiques
o 21 Morphogenegravese
o 22 Systegraveme immunitaire
o 23 Diffeacuterenciation intestinale
o 24 Deacutediffeacuterenciation mammaire
bull 3 Causes
bull 4 Manifestation cytologique
o 41 Meacutecanisme intracellulaire
411 Voie extrinsegraveque
412 Voie intrinsegraveque
bull 5 Fragmentation de lADN
o 51 Maladies ou affections induites par le blocage de lapoptose
o 52 Maladies ou affections causeacutees par lrsquoactivation intempestive de
lrsquoapoptose
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Voir aussi
o 71 Bibliographie
o 72 Articles connexes
o 73 Liens externes Article complet sur le site httpfrwikipediaorgwikiApoptose
Cancer ndash Document Futura-Sciences
Un cancer est une pathologie caracteacuteriseacutee par la preacutesence dune (ou de plusieurs) tumeur maligne formeacutee agrave partir de la transformation par mutations ou instabiliteacute geacuteneacutetique (anomalies cytogeacuteneacutetiques) dune cellule initialement normale
Formation du cancer
La transformation cellulaire tumorale se traduit notamment par une perte de controcircle du cycle cellulaire une insensibiliteacute agrave lapoptose des anomalies de la reacuteparation de lADN Les cancers sont alors classeacutes selon le type de la cellule dans laquelle sest produite la premiegravere transformation (lymphomes carcinomes sarcomes) cette premiegravere cellule maligne seacutetant ensuite diviseacutee formant la tumeur primaire constitueacutee de cellules clonales
Eacutevolution du cancer
Certaines tumeurs primaires peuvent progresser vers un envahissement plus global de lorganisme par eacutechappement de cellules tumorales issues de cette tumeur primaire on parle alors de meacutetastase
Pour en savoir plus sur les diffeacuterents cancers consultez les questions-reacuteponses cibleacutees de Futura-Sciences sur
le cancer du foie le cancer du poumon le cancer du sein le cancer de la peau le cancer de la thyroiumlde le cancer de la vessie le cancer de la prostate le cancer colorectal le cancer de lestomac le cancer de lœsophage le cancer du rein
httpwwwfutura-sciencescomfrquestion-reponsetcancerdle-cancer-de-la-peau-en-detail_1354
Photo - Le cancer est la premiegravere cause de mortaliteacute en France Ici des cellules de cancer du poumon copy Anne Weston- LRI- CRUK- Wellcome Images Filckr nc nd 20copy 2001-2012 Futura-Sciences tous droits reacuteserveacutes ndashSource wwwgooglefrsearchsource=igamphl=framprlz=1G1GGLQ_FRFR368ampq=cancerampbtnG=Recherche+Google
Cancer ndash Introduction drsquoun article Wiipeacutedia
Le cancer est une maladie caracteacuteriseacutee par une prolifeacuteration cellulaire anormalement importante au sein dun tissu normal de lorganisme de telle maniegravere que la survie de ce dernier est menaceacutee Ces cellules deacuterivent toutes dun mecircme clone cellule initiatrice du cancer qui a acquis certaines caracteacuteristiques lui permettant de se diviser indeacutefiniment Au cours de leacutevolution de la maladie certaines cellules peuvent migrer de leur lieu de production et former des meacutetastases Pour ces deux raisons le deacutepistage du cancer doit ecirctre le plus preacutecoce possible
laquo Cancer raquo est un terme geacuteneacuteral deacutesignant une maladie pour lesquelles certaines cellules dun organisme adoptent un comportement anormal caracteacuteriseacute par1234 une indeacutependance vis-agrave-vis des signaux qui stimulent normalement la prolifeacuteration cellulaire une insensibiliteacute aux signaux et meacutecanismes anti-prolifeacuteratifs une capaciteacute prolifeacuterative qui nest plus limiteacutee (croissance agrave linfini) la disparition du pheacutenomegravene dapoptose une capaciteacute anormale agrave susciter langiogenegravese et lacquisition dun pouvoir invasif et de production de meacutetastases
Les nouvelles cellules reacutesultantes dites canceacutereuses ou tumorales peuvent former une tumeur maligne (un neacuteoplasme) ou se propager agrave travers le corps
Les facteurs de risques sont internes (geacutenome mutation 5 etc) induction par un agent infectieux etc etou externes (alimentation exposition agrave des substances canceacuterigegravenes ou agrave des conditions telles que lirradiation etc) Des facteurs hormonaux eacutepigeacuteneacutetiques et psychosomatiques sont possibles 90 agrave 95 des cas de cancers ne sont pas attribuables agrave des mutations geacuteneacutetiques6
Durant la derniegravere deacutecennie plusieurs types de cancers semblent en augmentation si dans certains cas cette progression est facilement lieacutee agrave des facteurs de risque identifieacutes (tabac alcool polluants industriels reconnus canceacuterigegravenes obeacutesiteacute seacutedentariteacute exposition au soleil) dans certains cas il est difficile dattribuer agrave des facteurs preacutecis laugmentation observeacutee Lameacutelioration des outils de diagnostic7et le vieillissement de la population8 explique une part importante de la progression de lincidence de certains cancers Agrave linverse une eacutetude de lInstitut de veille sanitaire montre que les cancers de lestomac de loesophage (chez lhomme) du col de luteacuterus et le lymphome Hodghinien ont reacutegresseacute entre 1980 et 20009
Sommaire
bull 1 Terminologie et eacutetymologie
bull 2 Biologie
o 21 Typologie
o 22 Geacuteneacutetique
o 23 Transformation cellulaire
o 24 Chronologie de la transformation canceacutereuse
o 25 Origine
o 26 Eacutevolution
bull 3 Causes
o 31 Risques endogegravenes
o 32 Risques dits laquo environnementaux raquo
bull 4 Preacutevention
o 41 Deacutepistage
bull 5 Diagnostic
bull 6 Traitements
o 61 Traitements alternatifs
o 62 Soutien psychologique
bull 7 Coucircts eacuteconomiques et socioeacuteconomiques
bull 8 Statistiques par pays
o 81 France
o 82 Taux de survie et surmortaliteacute
o 83 Chez lenfant
bull 9 Eacutepideacutemiologie
bull 10 Historique
bull 11 Chez les animaux
bull 12 Notes et reacutefeacuterences
bull 13 Voir aussi
o 131 Articles connexes
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiCancer
Chaicircne de transfert deacutelectrons ndash Deacutefinition de Futura-Sciences
Ensemble de moleacutecules pouvant capter et donner des eacutelectrons dont des cytochromes et des flavoproteacuteines qui agissent en seacuterie pour transporter des eacutelectrons du NADH ou du FADH2 jusquagrave loxygegravene qui est ainsi reacuteduit en eau (H2O) La respiration cellulaire est principalement attribuable agrave cette consommation doxygegravene La chaicircne respiratoire est localiseacutee dans la membrane interne des mitochondries
Source httpwwwfutura-sciencescomfrdefinitiontphysique-2dchaine-de-transfert-delectrons_686
Chaicircne respiratoire ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
La chaicircne respiratoire est constitueacutee dun ensemble complexe de proteacuteines membranaires de la mitochondrie des cellules eucaryotes qui servent agrave reacuteoxyder les coenzymes NADH et ubiquinone (CoQ) qui ont eacuteteacute reacuteduits en particulier au cours du cycle de Krebs Cette reacuteoxydation saccompagne de la creacuteation dun gradient transmembranaire de protons Ce gradient est une forme de stockage de leacutenergie contenue dans les coenzymes qui deacuterive elle-mecircme de leacutenergie contenue dans les moleacutecules deacutegradeacutees au cours du catabolisme Le gradient de proton va servir agrave fabriquer de lATP moleacutecule eacutenergeacutetique universellement utilisable au niveau de lATP synthase une proteacuteine membranaire mitochondriale Ce meacutecanisme de phosphorylation oxydative a eacuteteacute deacutecouvert par Peter Mitchell ce qui lui a valu le prix Nobel de chimie en 19781 Ce meacutecanisme est aussi connu sous le nom de Theacuteorie chimiosmotique (de Mitchell) Additionneacute agrave la synthegravese dATP par les ATP synthase on la nomme phosphorylation oxydative (nb le terme phosphorylation oxydative est impropre il faut lui preacutefeacuterer celui doxydations phosphorylantes)
Sommaire
bull 1 Origine des reacuteactifs de la chaicircne respiratoire
bull 2 Enchaicircnement des systegravemes doxydoreacuteduction de la chaicircne respiratoire
bull 3 Inhibiteurs de la chaicircne respiratoire
bull 4 Reacutegulation
bull 5 Theacuteorie chimio-osmotique de Mitchell
bull 6 Complexes et fonctionnement
bull 7 Transport des moleacutecules dATP formeacutees
bull 8 Bilan total
bull 9 Des chaicircnes respiratoires particuliegraveres celles des bacteacuteries
bull 10 Notes et reacutefeacuterences
bull 11 Voir aussi
o 111 Articles connexes
o 112 Liens externes
Origine des reacuteactifs de la chaicircne respiratoire [modifier]
Lors des reacuteactions du catabolisme que sont la glycolyse (dans le cytosol) et le cycle de Krebs (dans la mitochondrie) il y a production de coenzymes reacuteduits (NADH et CoQH2) Ces coenzymes vont ecirctre reacuteoxydeacutes par la chaicircne respiratoire (en aeacuterobiose) au niveau des crecirctes de la membrane interne mitochondriale ou dans la membrane plasmique des bacteacuteries
Enchaicircnement des systegravemes doxydoreacuteduction de la chaicircne respiratoire [modifier]
Remarque lenchaicircnement indiqueacute ici concerne les organismes eucaryotes la chaicircne respiratoire au niveau de la mitochondrie
Lordre dans lequel on trouve les eacuteleacutements de la chaicircne respiratoire (figure 1) deacutepend de leur potentiel standard doxydoreacuteduction (tableau 1)
Tableau 1 Systegravemes reacutedox mis en jeu dans la chaicircne respiratoire
Systegravemes reacutedox Potentiel standard (agrave pH = 7 et 25 degC) (V)
NAD+NADH -032
FPFPH2 -014
CoQCoQH2 -009
Cytb Fe3+Cytb Fe2+ +004
CytC1 Fe3+CytC1 Fe2+ +022
CytC Fe3+CytC Fe2+ +026
Cyt(a+a3) Fe3+Cyt(a+a3) Fe2+ +029
frac12O2O2- +082
Figure 1 enchaicircnement des constituants de la chaicircne respiratoire
La reacuteaction de synthegravese dATP
est une reacuteaction endergonique elle a besoin deacutenergie pour avoir lieu Sa variation denthalpie libre standard (ΔGdeg) est eacutegale agrave + 30 kJmol
Lors de la chaicircne respiratoire trois reacuteactions libegraverent suffisamment deacutenergie (variation denthalpie libre standard (ΔGdeg) est infeacuterieure ou eacutegale agrave - 30 kJmol)
bull ΔGdeg = - 42 460 Jmolminus1
bull ΔGdeg = - 34 740 Jmolminus1
bull ΔGdeg = -
102 290 Jmolminus1
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiChaC3AEne_respiratoire
Phosphorylation oxydative lieacutee agrave la chaicircne de transport des eacutelectrons ndash Document lsquoulysse u-bordeauxrsquo
La chaicircne de transport des eacutelectrons
Les hydrogegravenes (eacutelectrons plus protons) capteacutes par le (qui devient le
) issus de la deacutegradation des moleacutecules de glucose et dacide gras sont
transfeacutereacutes agrave l gracircce agrave une seacuterie deacutevegravenements qui aboutit agrave la formation d la chaicircne de transport des eacutelectrons Cette chaicircne se deacuteroule dans la membrane interne de la mitochondrie surtout dans les crecirctes et elle fait intervenir plusieurs complexes enzymatiques appeleacutes NADH-quinone oxydoreacuteductase (complexe I) succinate-quinone oxydoreacuteductase (complexe II) Quinol-cytochrome c oxydoreacuteductase (complexe III ou complexe bc1) et Cytochrome c oxydase (complexe IV)
Elle contient eacutegalement 1) lubiquinone qui se trouve dans leacutepaisseur de la membrane interne (moleacutecule lipophile) qui transporte les eacutelectrons (et protons) du complexe II au complexe III et 2) le cytochrome c qui se trouve dans lespace inter membranaire et qui eacutetablit une navette deacutelectrons entre complexes III et IV Les eacuteveacutenements sont preacutesenteacutes scheacutematiquement figure 11 Dans cette image les complexes sont repreacutesenteacutes en une seule entiteacute mais en reacutealiteacute ils sont constitueacutes de plusieurs sous-uniteacutes proteacuteiques Le tableau ci-dessous donne une ideacutee de la taille et de lheacuteteacuterogeacuteneacuteiteacute des complexes de la chaicircne respiratoire
fonction enzymatique poids moleacuteculaire
nombre de sous-uniteacutes
Complexe I NADH-quinone oxydoreacuteductase 800 kDa 25
Complexe II succinate-quinone oxydoreacuteductase
140 kDa 4
Complexe III quinol-cytochrome c oxydoreacuteductase
250 kDa 9-10
Complexe IV cytochrome c oxydase 170 kDa 13
Complexe V ATP synthase 380 kDa 12-14
Figure 11 [agrave consulter agrave la source] La chaicircne respiratoire
Pour plus dinformation sur la composition des proteacuteines de la chaicircne respiratoire et leur arrangement dans des super complexes consultez le document suivant
laquo Supercomplexes dans la chaine respiratoire de la mitochondrie 2010_Boekema raquo (pdf 1 Mo)
Animation cette animation montre comment le passage des eacutelectrons de cytochrome c agrave cytochrome c oxydase (complexe IV) permet le transport
simultaneacute de protons ( ) agrave travers la membrane interne de la mitochondrie (fonction de pompe de la cytochrome c oxydase)
Macromedia Shockwave - 106Ko
La direction du flux deacutelectrons le long de la chaicircne de transport est deacutetermineacutee par la faculteacute des composants agrave perdre ou agrave gagner des eacutelectrons Par exemple
a une affiniteacute modeacutereacutee pour les eacutelectrons si bien que sa forme reacuteduite
peut facilement ceacuteder ses deux eacutelectrons Au contraire loxygegravene moleacuteculaire a une tregraves forte affiniteacute pour les eacutelectrons et est donc un tregraves bon agent oxydant capable de capturer avidement les eacutelectrons des autres moleacutecules La capaciteacute agrave laquo donner raquo ou agrave laquo prendre raquo des eacutelectrons est exprimeacutee
par un paramegravetre nommeacute potentiel doxydoreacuteduction (symbole Eograve) ayant
un potentiel de et loxygegravene moleacuteculaire un potentiel de Les eacutelectrons se deacuteplacent des moleacutecules agrave faible potentiel doxydoreacuteduction vers
les moleacutecules posseacutedant un potentiel fort et donc dans le cas de la chaicircne mitochondriale de transport des eacutelectrons du NADH agrave loxygegravene moleacuteculaire (voir figure 12 )
Figure 12 [agrave consulter agrave la source] Potentiel doxydoreacuteduction
Fondamentalement au cours de la capture des eacutelectrons par les complexes I III et IV il y a simultaneacutement translocation des protons vers lespace
inter membranaire (pompe ) (voir figure 11 et son animation) Le processus creacutee un gradient protonique (potentiel membranaire de 150 mV neacutegatif cocircteacute espace matriciel et une diffeacuterence de pH de 05) Le gradient eacutelectrochimique ainsi geacuteneacutereacute est utiliseacute pour la phosphorylation de lADP en ATP par lATP synthase (complexe V qui constitue une particule dite eacuteleacutementaire visible en microscopie eacutelectronique) (voir figure 13 ) Le couplage de loxydation des
meacutetabolites en et et la production dATP est appeleacute phosphorylation oxydative
Figure 13 [agrave consulter agrave la source] ATP synthase
Heacutebergement des eacutelectrons dans les composants de la chaicircne
Au sein de la chaicircne de transport les eacutelectrons sont successivement et transitoirement laquo heacutebergeacutes raquo par diffeacuterents sites moleacuteculaires appeleacutes groupes prostheacutetiques (porphyrines et flavine mononucleacuteotides (FMN apporteacutee par la
vitamine laquo riboflavine raquo) Les atomes qui heacutebergent les eacutelectrons dans ces
groupes prostheacutetiques peuvent ecirctre des atomes de C ou N pour (apporteacute
par la laquo vitamine raquo (acide nicotinique) et ubiquinone des atomes de Fe inclus dans une structure moleacuteculaire appeleacutee hegraveme ou heacutemochrome pour les cytochromes des complexes de FeS pour les FMN et cytochrome bc1 des atomes de Cu dans la cytochrome c oxydase Cette ressource na pas pour but dexposer en deacutetail laspect biochimique et biophysique de la phosphorylation oxydative Pour information compleacutementaire sur le sujet nous vous suggeacuterons de consulter laquo La biochimie Tome 1 biochimie structurale et meacutetabolique raquo Christian Moussard De Boeck Universiteacute
Etymologie des termes cytochrome et ubiquinone
Les cytochromes sont des pigments cellulaires (chromos = couleur) deacutetectables dans lintervalle 300 agrave 600 nm du spectre de la lumiegravere Le terme deacutesigne un ensemble formeacute dune proteacuteine et dun groupe prostheacutetique (heacutemochrome)
responsable de labsorption caracteacuteristique de la lumiegravere
Ubiquinone nommeacutee pour sa reacutepartition tregraves large ubiquitaire chez les veacutegeacutetaux animaux et micro-organismes (latin ubique = preacutesent partout) Elle fut identifieacutee plus tard agrave un co-enzyme de la chaicircne respiratoire nommeacute pour cela co-enzyme Q10 (ubiQuinone) 10 fait reacutefeacuterence au nombre duniteacutes isopreacuteniques (
) preacutesentes dans la queue hydrophobe de la moleacutecule (situeacutee dans la membrane)
Cardiolipine et chaicircne respiratoire
La cardiolipine ou diphosphatidylglyceacuterol est un lipide qui est speacutecifique des membranes des bacteacuteries et des mitochondries autrement dit des membranes dont la fonction est de fournir un potentiel eacutelectrochimique pour le transport des eacutelectrons et la synthegravese dATP Le terme cardiolipine vient du fait que ce lipide a eacuteteacute isoleacute agrave partir de cœur de bovin dans lequel il repreacutesente 10 des phospholipides totaux Plus tard la cardiolipine a eacuteteacute trouveacutee en abondance dans la mitochondrie ougrave elle repreacutesente 20 des phospholipides totaux et dans la membrane externe des bacteacuteries Etant donneacute que la cardiolipine est un lipide speacutecifique de la mitochondrie on est en droit de penser que sa fonction biologique dans cet organite est fondamentale Elle est localiseacutee principalement dans la membrane interne ougrave elle interagit avec plusieurs proteacuteines parmi lesquelles les complexes III (cytochrome bc1) et IV (cytochrome c oxydase) la proteacuteine deacutechange ATPADP lATP synthase et le transporteur de phosphate inorganique (Pi) Il a eacuteteacute montreacute que la cardiolipine deacuteterminait la structure quaternaire (et donc fonctionnelle) de ces proteacuteines enzymatiques et assurait eacutegalement la bonne orientation et la bonne position (pour faciliter le passage des eacutelectrons) des diffeacuterents composants de la chaicircne respiratoire Ce rocircle est bien illustreacute par le syndrome de Barth myopathie speacutecifique due agrave une production deacutefectueuse de cardiolipine reacutesultant en un fort deacuteficit dans la production dATP La cardiolipine limite aussi la diffusion de protons situeacutes dans lespace inter membranaire en les liant agrave ses groupes phosphates tamponnant ainsi le pH global (voir figure 14 ) Enfin la cardiolipine est consideacutereacutee comme un co-facteur deacuteterminant de limportation du cholesteacuterol indispensable au deacuteroulement de la steacuteroiumldogenegravese mitochondriale
Figure 14 [agrave consulter agrave la source] Cardiolipine dans la membrane interne de la mitochondrie
LATP synthase ( )
En preacutesence du gradient de protons eacutetabli entre les deux faces de la membrane mitochondriale interne et en absence de concentrations eacuteleveacutees dATP dans la matrice
lATP synthase laisse passer les protons au niveau du domaine membranaire un
passage qui permet la production dATP par le domaine Plus preacuteciseacutement chaque
sous-uniteacute du domaine de la proteacuteine couple rapidement lADP et le Pi en produisant lATP qui reste en place Cest le potentiel de membrane et le passage des protons qui en reacutesulte (laquo source deacutenergie raquo) qui permet lexpulsion de lATP vers
lespace matriciel au cours dun mouvement de rotation de la sous-uniteacute dans le
domaine La place de lATP est immeacutediatement prise par un nouvel ADP + Pi Il faut 12 protons pour la production de 3 ATP (voir figure 13 ci-dessus)
Cette enzyme peut eacutegalement fonctionner dans lautre sens ce qui se produit en absence de gradient de protons et en preacutesence dATP Dans ce cas elle fonctionne comme une
pompe agrave protons comparable agrave l -ATPase de la membrane des lysosomes deacutecrite dans la ressource laquo Transport membranaire raquo
Bilan final
Le bilan final de toutes ces inter conversions chimiques cest que loxydation complegravete dune moleacutecule de glucose fournira 30 moleacutecules dATP et quune moleacutecule dacide gras tel que le palmitate (C16) fournira 120 moleacutecules dATP La complexiteacute des inter conversions chimiques qui seffectuent dans les mitochondries trouve sa justification dans un pheacutenomegravene de fractionnement de leacutenergie libeacutereacutee qui eacutevite un deacutegagement
excessif de chaleur ducirc agrave la condensation de et (en ) Leacutenergie peut ecirctre convertie efficacement en liaisons riches en eacutenergie dans des moleacutecules telles que lATP gracircce agrave des reacuteactions coupleacutees
La theacuteorie de chimiosmose
Le processus preacuteceacutedemment deacutecrit est analogue agrave un geacuteneacuterateur faisant passer un courant agrave travers une seacuterie de moteurs eacutelectriques Cependant dans les systegravemes biologiques les eacutelectrons sont transporteacutes dun site agrave lautre par des moleacutecules diffusibles qui prennent des eacutelectrons au niveau dun site pour les apporter sur un autre site Dans le cas de la chaicircne mitochondriale de transfert
deacutelectrons le processus commence avec le
Cest langlais Peter Mitchell qui proposa le meacutecanisme de couplage entre le transport des eacutelectrons et la synthegravese de lATP Il suggeacutera que le flux des eacutelectrons dun composant agrave lautre de la chaicircne respiratoire (et ceci est eacutegalement vrai pour le flux des eacutelectrons dans les photo systegravemes du chloroplaste) dirige des protons (ions hydrogegravene) au travers de la membrane (vers lespace inter membranaire) creacuteant ainsi un gradient protonique (150 mV) Secondairement la production dATP est due au flux inverse de protons descendant le gradient Cette proposition constitue la base de la theacuteorie appeleacutee chimiosmose (Mitchell prix Nobel en 1978)
Creacuteatine phosphate
Bien que la production dATP soit essentiellement due aux processus meacutetaboliques deacutecrits plus haut la mitochondrie peut utiliser une voie alternative pour assurer la production immeacutediate dATP Elle possegravede en effet une enzyme creacuteatine kinase qui catalyse la production de creacuteatine-phosphate Celle-ci est agrave son tour transporteacutee dans le cytoplasme ougrave elle est utiliseacutee pour phosphoryler lADP en ATP (reacutegeacuteneacuteration tregraves rapide de lATP indeacutependante de la production dATP mitochondrial) (voir figure 15 ) Cette voie seacutepuise en environ 8 secondes dans le muscle au travail et pourrait donc ecirctre vue comme un processus tampon entre la demande immeacutediate et la possibiliteacute de production par la glycolyse et la chaicircne respiratoire
Figure 15 [agrave consulter agrave la source] Creacuteatine phosphate et ATP
La creacuteatine est un additif nutritionnel populaire chez les athlegravetes dont la speacutecialiteacute sportive neacutecessite un apport brutal deacutenergie (par exemple sprinters et halteacuterophiles) Lideacutee de deacutepart est datteindre un haut niveau de creacuteatine-phosphate et donc datteindre une production plus eacuteleveacutee dATP dans les 8 premiegraveres secondes Cependant il ny a pas de preuve eacutetablie que cette suppleacutementation artificielle augmente le niveau cellulaire de creacuteatine phosphate et donc augmente reacuteellement les possibiliteacutes de lathlegravete La figure 16 preacutesente lusage de diffeacuterentes sources deacutenergie utiliseacutees pour lapprovisionnement en ATP pendant un exercice physique
Figure 16 [agrave consulter agrave la source] Creacuteatine phosphate dans le temps (sources deacutenergie)
Source httpwwwulysseu-bordeauxfratelierikramerbiocell_diffusiongbbcelfa105b3contentcours07htm
Fluiditeacute du geacutenome ou geacutenome fluide ndash Note du traducteur cette notion est relativement reacutecente en biologie et en geacuteneacutetique et tregraves peu de reacutefeacuterences en franccedilais sont encore disponibles agrave ce jour Nous reprenons agrave la suite une note sur le sujetLa fluiditeacute des geacutenomes par Eric Coissac INRIA Rhocircne-Alpes - HELIX
Depuis le milieu des anneacutees 1990 et la publication des deux premiers geacutenomes complegravetement seacutequenceacutes (Haemophilus influenzae et Saccharomyces cerevisiae) la biologie a franchi une nouvelle eacutetape Apregraves la reacutevolution de la biologie moleacuteculaire du deacutebut des anneacutees 1970 et la vision que certains qualifient de reacuteductionniste quelle a ameneacutee legravere de la geacutenomique fait actuellement eacutevoluer la biologie vers une vision plus inteacutegrative Ce nouvel engouement pour une biologie dite inteacutegrative a permis de prendre conscience que lideacutee selon laquelle linventaire complet des gegravenes dun organisme permettrait dappreacutehender son fonctionnement est une vision simpliste bien quelle ait justifieacute en grande partie le deacuteveloppement de nombreux projets geacutenomes
Jai eu la chance de commencer mes travaux de recherche au deacutebut des projets geacutenomes et jai dans ce cadre participeacute au projet de seacutequenccedilage du geacutenome de la levureSaccharomyces cerevisiae Je ne pourrais dire si cest en opposition agrave lideacutee du geacutenome vu comme un simple sac agrave gegravenes mais degraves ce moment jai orienteacute mon travail de recherche vers leacutetude de leacutevolution de la structure des chromosomes de la maniegravere la plus indeacutependante possible des gegravenes quils portent Il mimporte au travers de mes
travaux dessayer de mettre en eacutevidence des contraintes eacutevolutive qui sont lieacutees agrave la nature mecircme du support de linformation geacuteneacutetique et non agrave linformation porteacutee
La strateacutegie suivie ma conduit agrave eacutetudier les meacutecanismes de duplication agrave lorigine de nombreux remaniements chromosomiques Il ma eacuteteacute ainsi possible de proposer un modegravele expliquant lorigine de nombreuses reacutepeacutetitions observables dans les geacutenomes ainsi que leurs eacutevolutions Ce modegravele semble ecirctre applicable pour ses grandes lignes aux trois super regravegnes (Eucaryotae Eubacteriacae et Archae) ce qui montre le caractegravere ancestral des meacutecanismes sous-jacents
Mecircme si lexercice preacutesente un inteacuterecirct il ne serait sans doute pas raisonnable de poursuivre ce type de travail sans tenter de croiser les reacutesultats ainsi obtenus avec des donneacutees relatives agrave linformation preacutesente sur les chromosomes et donc agrave la fonction des gegravenes codeacutes par ceux-ci La mise en place du lien entre les donneacutees de reacutepeacutetitions dont je dispose et les donneacutees fonctionnelles disponibles relegraveve de linteacutegration et donc de la repreacutesentation des connaissances MicrOBI peut ecirctre consideacutereacute comme ma reacuteponse agrave ce problegraveme Aujourdhui cette base de donneacutees permet de maintenir coheacuterents les liens existant entre plusieurs bases de donneacutees publiques deacutecrivant diffeacuterents types dinformations biologiques Lajout des donneacutees de reacutepeacutetition au scheacutema actuel permettra de poser au systegraveme des requecirctes complexes inteacutegrant les diffeacuterents niveaux de donneacutees que sont le geacutenome le proteacuteome et les classifications fonctionnelles Source httpwww-helixinrialpesfrIMGpdfhdr-coissacpdf via httptelarchivesouvertesfrtel-00011102en
Glycolyse ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
La glycolyse (γλῠκὖς glykyacutes laquo sucreacute raquo et λύσις lyacutesis laquo dissolution raquo) ou voie dEmbden-Meyerhof-Parnas est une voie meacutetabolique dassimilation du glucose et de production deacutenergie Elle se deacuteroule dans le cytoplasme (ou cytosol) de la cellule Comme son nom lindique elle neacutecessite du glucose et a pour produit du pyruvate Ce dernier peut soit entrer dans le cycle de Krebs qui se deacuteroule dans la mitochondrie des eucaryotes ou le cytoplasme des bacteacuteries en aeacuterobiose soit ecirctre meacutetaboliseacute par fermentation en anaeacuterobiose pour produire par exemple du lactate ou de leacutethanol
Sommaire
bull 1 Principe geacuteneacuteral
bull 2 Eacutetapes de la glycolyse
o 21 Activation des hexoses par phosphorylations successives
211 Phosphorylation du glucose en glucose-6-phosphate
212 Isomeacuterisation du glucose-6-phosphate en fructose-6-phosphate
213 Phosphorylation du fructose-6-phosphate en fructose-16- diphosphate
o 22 Clivage du fructose-16-diphosphate en deux moleacutecules de
glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate
221 Clivage du fructose-16-diphosphate en glyceacuteraldeacutehyde-3- phosphate et dihydroxyaceacutetone phosphate
222 Isomeacuterisation de la dihydroxyaceacutetone phosphate en glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate
o 23 Reacutecupeacuteration de leacutenergie investie dans les phosphorylations
231 Phosphorylation du glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate en 13- diphosphoglyceacuterate
232 Conversion du 13-diphosphoglyceacuterate en 3-phosphoglyceacuterate avec reacutecupeacuteration dATP
233 Isomeacuterisation du 3-phosphoglyceacuterate en 2-phosphoglyceacuterate
234 Conversion du 2-phosphoglyceacuterate en phosphoeacutenolpyruvate
235 Conversion du phosphoeacutenolpyruvate en pyruvate avec reacutecupeacuteration dATP
bull 3 Bilan de la glycolyse
bull 4 Reacutegulation de la glycolyse
o 41 Reacutegulation de la PFK-1
o 42 Reacutegulation de la pyruvate kinase
o 43 Reacutegulation au niveau de lhexokinase
bull 5 Reacuteoxydation des coenzymes
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Voir aussi
o 71 Articles connexes
Principe geacuteneacuteral
La glycolyse est un meacutecanisme de reacutegeacuteneacuteration dATP qui ne neacutecessite pas doxygegravene Au cours de ce processus on assiste agrave
bull des reacuteactions doxydo-reacuteduction au cours desquelles un accepteur deacutelectrons
(coenzyme NAD + ) est reacuteduit
NAD + + 2 H + + 2 e minus rarr NADH + H +
bull des synthegraveses dATP par phosphorylation dADP (formation de quatre moleacutecules dATP mais consommation de deux moleacutecules dATP soit au total formation nette de deux moleacutecules dATP)
2 ADP + 2 Pi + 2 H + rarr 2 ATP + 2 H2O
Le symbole Pi repreacutesente ici le phosphate inorganique HPO42- ou hydrogeacutenophosphate1
La glycolyse se traduisant par la reacuteduction de coenzymes elle saccompagne donc de loxydation de moleacutecules organiques On peut dire quelle correspond agrave loxydation du glucose en pyruvate
glucose + 2 NAD + rarr 2 CH3-CO-COO - + 2 (NADH + H + )
coupleacutee agrave
2 ADP + 2 Pi + 2 H + rarr 2 ATP + 2 H2O
soit au total
glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD + rarr 2 pyruvate + 2 ATP + 2 (NADH + H + ) + 2 H2O
Le pyruvate CH3-CO-COO- deacutesigne en toute rigueur la base conjugueacutee de lacide pyruvique CH3-CO-COOH
Article complet sur le site httpfrwikipediaorgwikiGlycolyse
Glycolyse ndash Document Universiteacute Jussieu Paris Contributions de Caroline Benlot Nicole Blanchouin Collaboration Philippe Denoulet
La voie de la glycolyse correspond agrave une seacuterie de reacuteactions catalyseacutees par des enzymes qui deacutegradent une moleacutecule de glucose (6 carbones) en deux moleacutecules de pyruvate (3 carbones) Chez les eucaryotes cette transformation a lieu dans le cytosol de la cellule
Cette voie meacutetabolique produit de leacutenergie libre sous forme dATP Il est agrave noter que tous les intermeacutediaires entre le glucose et le pyruvate sont phosphoryleacutes ce qui leur confegravere une charge neacutegative nette agrave pH 7 les empecircchant ainsi de diffuser agrave lexteacuterieur de la cellule
La glycolyse se deacutecompose en deux phases
- La phase preacuteparatoire ougrave le glucose est transformeacute en deux trioses phosphates avec consommation deacutenergie
- La phase de remboursement qui produit de leacutenergie sous forme dATP
Le bilan global de la glycolyse est
Glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ -----gt 2 pyruvate + 2 ATP + 2 H2O + 2 NADH
Les diffeacuterents chaicircnons meacutetaboliques intervenant dans la glycolyse sont soit des reacuteactions simples soit des reacuteactions deacutecomposables en reacuteactions simples Parmi les dix reacuteactions enzymatiques de la glycolyse trois sont exergoniques et donc irreacuteversibles Les autres chaicircnons seffectuant avec des ΔG proches de leacutequilibre sont reacuteversibles et permettent la gluconeacuteogenegravese
Source httpwwwsnvjussieufrbmediaMetaboglyco1html
Lactate ndash Renvoi agrave Acide lactique selon une introduction agrave un articl de Wikipeacutedia
Lacide lactique est un acide organique qui joue un rocircle dans divers processus biochimiques Un lactate est un sel de cet acide Contrairement agrave ce que peut laisser penser son nom lacide lactique nest pas preacutesent uniquement dans le lait mais eacutegalement dans le vin certains fruits et leacutegumes et dans les muscles
Lacide lactique est un acide alpha hydroxyleacute sa formule chimique est C3H6O3 et sa structure se reflegravete dans son nom systeacutematique lacide 2-hydroxypropanoiumlque
Sommaire
bull 1 Chimie
bull 2 Effort musculaire et fermentation lactique
bull 3 Fermentation bacteacuterienne
bull 4 Utilisations
bull 5 Historique
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
o 61 Voir aussi
611 Articles connexes
612 Liens externes
Chimie [modifier]
Latome de carbone 2 portant le groupe hydroxyle est asymeacutetrique rendant la moleacutecule dacide lactique chirale Il se preacutesente donc sous forme de deux eacutenantiomegraveres
bull (R)-acide lactique ou D(ndash)-acide lactique
bull (S)-acide lactique ou L(+)-acide lactique
En solution le groupe carboxyle -COOH peut perdre un proton donnant un ion lactate CH3CHOHCOO-
Lacide lactique est soluble dans leau et consideacutereacute comme un acide faible (pKa=390) cest-agrave-dire que la reacuteaction de dissociation dans leau nest pas totale
CH3CHOHCOOH + H2O CH3CHOHCOO- + H3O+
On trouve donc agrave la fois en solution lacide lactique et sa forme basique lion lactate en proportions variables selon le pH
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiAcide_lactique
Meacutedecine personnaliseacutee ndash Articles seacutelectionneacutes par Jacques Hallard
Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche ndash Document lsquoGroupe Les eacutechosfrrsquo Par Marc-Olivier Beacutevierre Partner Cepton Strategies bureau de Paris 03 deacutecembre 2011
Du profilage des patients aux theacuterapies geacuteniques en passant par le diagnostic moleacuteculaire et de nouvelles formes de vaccination les possibiliteacutes ouvertes par la meacutedecine personnaliseacutee sont immenses Crsquoest aussi un enjeu consideacuterable pour lrsquoeacuteconomie des systegravemes de santeacute et bien sucircr pour les grandes firmes pharmaceutiques qui ont ducirc repenser en profondeur leurs deacutemarches de recherche et deacuteveloppement
Le concept de meacutedecine personnaliseacutee a eacuteteacute deacuteveloppeacute il y a deux deacutecennies par la socieacuteteacute suisse Roche lrsquoun des leaders mondiaux de lrsquoindustrie pharmaceutique Le concept initial eacutetait fondeacute sur une reacutealiteacute tregraves simple dans la pratique meacutedicale le mecircme meacutedicament peut provoquer des reacuteactions diffeacuterentes selon les patients et pour un patient donneacute certains meacutedicaments fonctionnent et drsquoautres non
Avec lrsquointroduction dans les anneacutees 1990 de lrsquoHerceptine un traitement pour le cancer du sein Roche a deacutemontreacute qursquoil eacutetait possible drsquoanticiper gracircce agrave un simple test sur les patients ceux pour qui le traitement serait le plus beacuteneacutefique et ceux pour qui il ne le serait probablement pas
Il est deacutesormais possible de personnaliser les traitements crsquoest-agrave-dire de nrsquoadministrer un meacutedicament qursquoaux patients qui reacuteagissent positivement Lrsquoimpact de cette nouvelle approche est eacutenorme une efficaciteacute accrue moins drsquoeffets secondaires et plus de temps ni de ressources perdus pour un traitement inopeacuterant
Les cinq grandes approchesCette premiegravere forme de meacutedecine personnaliseacutee a ouvert la voie agrave une multitude drsquoapproches diffeacuterentes que lrsquoon peut classer en cinq cateacutegories
1 La meacutedecine stratifieacutee Crsquoest lrsquoapproche retenue pour lrsquoHerceptine elle consiste agrave diviser les patients en quatre groupes en fonction de leur reacuteaction agrave un meacutedicament en termes drsquoefficaciteacute et drsquoeffets secondaires Le meacutedicament est administreacute uniquement au groupe pour lequel la reacuteponse aura eacuteteacute positive et qui nrsquoaura pas preacutesenteacute drsquoeffets secondaires
2 Les vaccinations antitumorales Il srsquoagit drsquoune autre forme de meacutedecine personnaliseacutee ici le systegraveme immunitaire du patient est ldquoentraicircneacuterdquo agrave deacutetruire les cellules tumorales On obtient un tel reacutesultat en reacuteinjectant dans le corps drsquoun patient un eacutechantillon de ses propres cellules apregraves un traitement externe Les cellules ainsi traiteacutees sont destineacutees agrave stimuler le systegraveme immunitaire du patient speacutecifiquement contre les cellules tumorales
3 Lrsquoingeacutenierie tissulaire La reconstruction tissulaire est un domaine meacutedical nouveau et extrecircmement prometteur Elle srsquoaccomplit gracircce agrave lrsquoimplantation de cellules capables de pousser sur un tissu endommageacute et de le ldquoreacuteparerrdquo Ces cellules peuvent provenir soit du patient lui-mecircme apregraves traitement externe soit de cellules souches provenant de donneurs
4 La theacuterapie geacutenique Elle vise agrave modifier le geacutenome drsquoun patient afin drsquoeacuteliminer la mutation qui est agrave lrsquoorigine drsquoune maladie Il y a trois types de theacuterapie geacutenique la transfection permanente drsquoADN la transfection transitoire drsquoADN et les theacuterapies portant sur lrsquoARN Aujourdrsquohui le premier type a eacuteteacute pratiquement abandonneacute alteacuterer de faccedilon permanente le geacutenome drsquoune personne peut avoir des conseacutequences sur le long terme y compris apregraves la mort du patient ndash puisque les modifications de son geacutenome seront aussi transmises agrave sa descendance Qui plus est elle a souvent des conseacutequences impreacutevisibles sur drsquoautres processus biologiques La recherche se concentre agrave preacutesent sur les deux autres approches qui ont elles lrsquoavantage drsquoecirctre reacuteversibles Les premiers meacutedicaments arrivent maintenant sur le marcheacute Un exemple inteacuteressant le Glybera premier traitement efficace contre la LPLD une maladie orpheline dont les patients ont un deacuteficit en proteacuteines LPL ce qui entraicircne lrsquoapparition de diabegravete et de maladies cardiovasculaires
5 Le profilage du risque La forme la plus meacutediatiseacutee de meacutedecine personnaliseacutee est probablement le profilage du risque gracircce au seacutequenccedilage du geacutenome drsquoun patient il devient deacutesormais possible de calculer le risque que cette personne deacuteveloppe un jour une maladie Etant donneacute que le coucirct total pour seacutequencer le geacutenome entier drsquoune personne diminue drsquoanneacutee en anneacutee il sera bientocirct possible pour tout le monde drsquoobtenir son propre seacutequenccedilage de geacutenome et donc de connaicirctre son profil de risque pour un certain nombre de maladies Par ailleurs certaines autres formes de profilage du risque plus preacutecises existent deacutejagrave en cardiologie par exemple en mesurant le niveau de concentration drsquoune certaine proteacuteine dans le sang il devient possible de preacutedire avec preacutecision le risque pour un patient drsquoavoir un accident cardio-vasculaire (AVC insuffisance cardiaque) dans les mois ou les anneacutees agrave venir
Le profilage du risque est un aspect particuliegraverement important pour la meacutedecine personnaliseacutee car il ouvre la voie agrave la preacutevention une source potentiellement gigantesque de bien-ecirctre pour les personnes mais aussi drsquoeacuteconomies substantielles pour les systegravemes de santeacute
Afin de comprendre pourquoi et comment lrsquoindustrie de la santeacute tout entiegravere se tourne drsquoores et deacutejagrave vers la meacutedecine personnaliseacutee il est important de srsquoarrecircter un instant sur la reacutevolution scientifique qui a deacuteclencheacute ce changement de paradigme
Le diagnostic moleacuteculaire moteur sous-jacentTout au long des dix derniegraveres anneacutees lrsquoameacutelioration de la productiviteacute en R amp D a eacuteteacute lrsquoun des principaux enjeux pour les entreprises pharmaceutiques Alors que la plupart de leurs meacutedicaments les plus vendeurs tombent ou vont tomber dans le domaine public ndash depuis 2004 et jusqursquoagrave 2012 ndash et en lrsquoabsence drsquoun nombre suffisant de nouveaux produits pour compenser la perte associeacutee cette riche industrie a eacuteteacute confronteacutee agrave une pression croissante pour aller vers plus drsquoinnovation
Rationaliser la gestion des projets de R amp D former des alliances construire des accords agrave long terme avec des eacutequipes de recherche universitaires ou en biotechnologie breveter les projets de recherche dans le cadre de structures de partenariat sophistiqueacutees autant de reacuteponses qui caracteacuterisent ce deacutefi et qui parfois ont eacuteteacute tregraves efficaces Cependant aucune de ces approches nrsquoa vraiment abordeacute le problegraveme qui est aujourdrsquohui au cœur de la recherche et du deacuteveloppement pharmaceutique Pour trouver demain de nouveaux meacutedicaments les scientifiques auront besoin de mieux comprendre les processus moleacuteculaires qui reacutegissent les maladies et comment la diversiteacute geacuteneacutetique des patients influe sur les reacutesultats des traitements
Parallegravelement lrsquoindustrialisation des techniques de biologie moleacuteculaire a permis drsquoimportants progregraves dans la deacutetection et lrsquoanalyse de moleacutecules drsquoune complexiteacute toujours croissante telles que de longs fragments drsquoADN ARN des proteacuteines voire des cellules entiegraveres Ces techniques ont permis aux scientifiques de parvenir agrave une compreacutehension beaucoup plus preacutecise des processus moleacuteculaires qui sont agrave lrsquoorigine de nombreuses maladies Le potentiel de ce qursquoon appelle maintenant le diagnostic moleacuteculaire est immense non seulement en termes de R amp D mais aussi dans la pratique meacutedicale quotidienne
Agrave lrsquoautre extreacutemiteacute du spectre les systegravemes de santeacute sont de plus en plus sous pression Ils ne remboursent plus que les meacutedicaments qui apportent un reacuteel plus par rapport aux traitements deacutejagrave en place et dans certains cas ils ne paient que si le traitement a un reacutesultat positif Dans un nombre croissant de systegravemes de santeacute le besoin drsquoun retour sur investissement ndash sujet qui eacutetait tabou dans le passeacute ndash est en train de devenir une reacutealiteacute
Le diagnostic moleacuteculaire fournit agrave ces deux deacutefis la reacuteponse de la science non seulement il accroicirct la productiviteacute de R amp D mais il fournit aussi aux cliniciens des outils puissants pour mieux comprendre ce qursquoils font et quelle est lrsquoefficaciteacute reacuteelle de leurs deacutecisions theacuterapeutiques Au final ils traitent mieux leurs patients et pour un coucirct moindre
Diagnostic moleacuteculaire et biomarqueurs quelques deacutefinitionsLe diagnostic moleacuteculaire deacutetecte des cibles moleacuteculaires speacutecifiques par le truchement de sondes seacutelectives qui sont toujours associeacutees agrave une meacutethode de visualisation La valeur de ces cibles ndash appeleacutees biomarqueurs ndash est qursquoelles sont correacuteleacutees agrave une maladie parfois elles sont mecircme la racine du mal Les biomarqueurs peuvent ecirctre de natures tregraves diffeacuterentes allant de la simple petite moleacutecule (comme les meacutetabolites) agrave des structures complexes comme les proteacuteines les acides nucleacuteiques ou mecircme des cellules entiegraveres
Trouver le biomarqueur adeacutequat qui permettra aux cliniciens de comprendre et de suivre avec preacutecision lrsquoeacutevolution de la maladie ndash ou bien sa reacuteponse agrave un traitement ndash est lrsquoun des principaux enjeux de la recherche pharmaceutique aujourdrsquohui En effet il nrsquoy a souvent pas de lien de causaliteacute direct entre un biomarqueur et une maladie ou sa reacuteponse Certains biomarqueurs peuvent ecirctre repreacutesentatifs de plusieurs maladies et inversement il peut ecirctre neacutecessaire de deacutetecter plusieurs biomarqueurs afin de deacutepister une maladie donneacutee
Les technologies de deacutetection et drsquoamplification ont progresseacute agrave pas de geacuteant ces derniegraveres anneacutees et sont devenues les principaux moteurs du deacuteveloppement des outils de diagnostic moleacuteculaire La meacutethode la plus connue est la Reacuteaction en Chaicircne par Polymeacuterase (PCR) mais il en est drsquoautres telles que les puces agrave ADN et ARN (ou micro-arrays) lrsquohybridation in situ en fluorescence (FISH) lrsquoimmunohistochimie la cytomeacutetrie en flux (CMF FACS en anglais) et bien drsquoautres qui sont agrave preacutesent arriveacutees agrave maturiteacute
Le rocircle des biomarqueurs dans la chaicircne de valeur pharmaceutiqueLes biomarqueurs jouent un rocircle important agrave tous les niveaux de la chaicircne de valeur pharmaceutique ils interviennent tregraves tocirct dans le processus de deacutecouverte puis dans le deacuteveloppement du produit ils ont eacutegalement leur importance au niveau du patient notamment pour la preacutevention le suivi du traitement et la gestion de la maladie
Les biomarqueurs peuvent ecirctre trieacutes en trois cateacutegories leur rocircle deacutepend de leur positionnement dans la chaicircne de valeur
Les biomarqueurs de deacutecouverte sont des entiteacutes moleacuteculaires qui sont geacuteneacuteralement identifieacutees pendant les premiegraveres phases du processus de deacutecouverte drsquoun nouveau meacutedicament Ces biomarqueurs sont lieacutes agrave la cible biologique et sont utiliseacutes pour valider les meacutecanismes de la maladie pour sonder de potentiels effets toxicologiques ou pour anticiper les variations geacuteneacutetiques potentielles dans la reacuteponse de lrsquoorganisme aux meacutedicaments Lrsquoespoir pour les responsables de R amp D pharmaceutique est que ces biomarqueurs vont aider agrave atteindre plus rapidement chez lrsquohomme la preuve de concept ou deacutemonstration de validiteacute lrsquoideacutee est drsquoecirctre en mesure drsquoeffectuer des essais cliniques en toute seacutecuriteacute avec de tregraves faibles doses sur un petit nombre de patients et beaucoup plus preacutecocement avant mecircme que les essais preacutecliniques ne soit pleinement acheveacutes Les meacutedicaments qui srsquoaveacutereraient ne pas fonctionner lors de ces essais preacutecoces seraient alors eacutelimineacutes plus tocirct ce qui permettrait par conseacutequent de tester plus de substances
Plus tard dans le processus on trouve les biomarqueurs de deacuteveloppement qui peuvent eacutegalement ecirctre drsquoune grande utiliteacute Ce sont habituellement les mecircmes que ceux qui ont eacuteteacute identifieacutes lors du processus de deacutecouverte et qui sont utiliseacutes dans les essais cliniques pour fournir des informations preacuteliminaires sur lrsquoefficaciteacute du meacutedicament et sa seacutecuriteacute avant qursquoon ne soit agrave mecircme de mesurer des paramegravetres cliniques drsquoaucune sorte Gracircce agrave leur capaciteacute agrave fournir des informations qui ne seraient pas accessibles agrave travers un monitoring clinique classique ils contribuent parfois agrave acceacuteleacuterer sensiblement le processus de deacuteveloppement En un mot afin de mesurer lrsquoefficaciteacute drsquoun nouveau meacutedicament de simples tests sanguins peuvent agrave preacutesent (dans certains cas) remplacer des mois voire des anneacutees drsquoobservation clinique
Et enfin nous avons les biomarqueurs commerciaux Par commercial nous entendons les biomarqueurs qui ont eacuteteacute officiellement reconnus par les autoriteacutes sanitaires comme des outils apportant des informations utiles sur lrsquoeacutetat drsquoun patient et pouvant ecirctre utiliseacutes pour prendre des deacutecisions cliniques des outils de diagnostic recourant agrave ces biomarqueurs seront par ailleurs susceptibles drsquoecirctre rembourseacutes par les systegravemes de santeacute Ce type de biomarqueur nrsquoest pas nouveau Pour ne citer que deux exemples le glucose est reconnu comme biomarqueur du diabegravete depuis le XIXe siegravecle (aujourdrsquohui il a eacuteteacute remplaceacute par lrsquoHbA1c) et le PSA (Antigegravene prostatique speacutecifique) lrsquoest depuis les anneacutees 1980 pour le cancer de la prostate
Bien que lrsquoon utilise les biomarqueurs depuis fort longtemps le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire la bio-informatique et les meacutethodes de deacutetection innovantes ont deacutemultiplieacute les possibiliteacutes de faccedilon spectaculaire et un nouveau type drsquooutil a eacutemergeacute le diagnostic moleacuteculaire Les premiers exemples embleacutematiques de ces nouvelles et puissantes technologies sont les ldquodiagnostics compagnonsrdquo qui ont eacuteteacute introduits dans le traitement du cancer (drsquoabord avec lrsquoHerceptine que nous avons mentionneacutee plus haut) et plus reacutecemment du VIH ougrave certains traitements oneacutereux nrsquoont eacuteteacute prescrits qursquoagrave condition que le patient reacuteponde agrave un test geacuteneacutetique speacutecifique Drsquoautres exemples bien connus sont les tests de deacutepistage de routine des maladies infectieuses (VIH) dont le degreacute de speacutecificiteacute et de sensibiliteacute est tregraves eacuteleveacute
Les diagnostics moleacuteculaires sont les outils de la meacutedecine moderne Ils permettent aux cliniciens drsquoidentifier les signes avant-coureurs des maladies de choisir le bon traitement en fonction des profils geacuteneacutetiques (diagnostics ldquocompagnonsrdquo) de superviser lrsquoefficaciteacute des traitements et bien mieux informeacutes de prendre de meilleures deacutecisions en fonction du profil particulier de chaque patient et de sa reacuteaction aux traitements anteacuterieurs Les diagnostics moleacuteculaires ont eacutegalement un rocircle eacuteconomique agrave jouer car ils pourraient tregraves bien conduire dans certains cas agrave des eacuteconomies substantielles en eacutevitant au meacutedecin de prescrire inutilement des traitements coucircteux
Lrsquoimpact eacuteconomique de la meacutedecine personnaliseacuteeLa demande mondiale pour les produits et services de santeacute est estimeacutee agrave lrsquoheure actuelle agrave 5500 milliards de dollars et elle devrait atteindre 12 000 milliards de dollars agrave lrsquohorizon 2030 La meacutedecine personnaliseacutee va transformer ce marcheacute sur deux plans premiegraverement en fournissant des traitements plus efficaces et deuxiegravemement en offrant le moyen de faire des eacuteconomies
Des traitements plus efficaces Pour un meacutedecin la valeur intrinsegraveque du diagnostic moleacuteculaire ne reacuteside bien sucircr pas dans le traitement drsquoune maladie mais dans lrsquoinformation que ce diagnostic viendra fournir Cette information peut ecirctre inestimable car elle aide les meacutedecins agrave prendre de meilleures deacutecisions sur la faccedilon de traiter un patient Par ailleurs elle est parfois consideacutereacutee par les autoriteacutes sanitaires comme une condition preacutealable pour la prescription drsquoune moleacutecule comme crsquoest le cas en meacutedecine stratifieacutee
LrsquoHerceptine a eacuteteacute le premier meacutedicament issu de la meacutedecine stratifieacutee agrave ecirctre autoriseacute Elle traite le cancer du sein et fonctionne extrecircmement bien mais seulement pour des femmes qui surexpriment un gegravene speacutecifique appeleacute HER-2 Elle est donc commercialiseacutee avec un kit de diagnostic HER-2 et nrsquoest rembourseacutee par les systegravemes de santeacute que si le test est positif LrsquoHerceptine est lrsquoun des meacutedicaments les plus vendus
aujourdrsquohui (pour un total de plus de 5 milliards de dollars) A lrsquoavenir ce type de produit deviendra monnaie courante demain les assureurs de la santeacute ne paieront plus pour des meacutedicaments mais pour des reacutesultats Crsquoest preacuteciseacutement lagrave ce que la meacutedecine personnaliseacutee peut apporter une faccedilon de maximiser lrsquoefficaciteacute des traitements
La reacuteduction des deacutepenses Mecircme si certaines formes de meacutedecine personnaliseacutee (telles que les vaccins contre des cancers ou lrsquoingeacutenierie tissulaire) sont oneacutereuses et vont peser sur les systegravemes de santeacute drsquoautres vont contribuer agrave reacuteduire la facture La meacutedecine preacuteventive en particulier est une solution agrave long terme contre lrsquoexplosion des deacutepenses de santeacute comme chacun sait il est beaucoup moins cher de deacutepister et de preacutevenir une maladie que de la traiter lorsqursquoelle srsquoest deacuteclareacutee Il est deacutesormais possible par exemple de deacutetecter des ldquoindicateurs preacutecocesrdquo (biomarqueurs) de sorte que des mesures efficaces pourront ecirctre prises en amont ndash avant que la maladie ne se deacuteclenche Le coucirct total direct et indirect des maladies cardio-vasculaires et accidents vasculaires ceacutereacutebraux aux Etats-Unis a eacuteteacute estimeacute agrave 450 milliards de dollars en 2008 Reacuteduire la facture de seulement 10 aurait deacutejagrave un impact eacuteconomique eacutenorme
Les eacutevolutions agrave venirLa deacutecouverte de la structure en double heacutelice de lrsquoADN par Watson et Crick en 1953 a ouvert une nouvelle egravere le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire Durant la seconde moitieacute du XXe siegravecle les biologistes et les meacutedecins ont fait eacutenormeacutement progresser notre compreacutehension des meacutecanismes de la vie Cette progression a eacuteteacute consideacuterablement acceacuteleacutereacutee gracircce au deacuteveloppement drsquooutils de diagnostic moleacuteculaire qui permettent aujourdrsquohui aux meacutedecins de reacuteellement comprendre les meacutecanismes intimes moleacuteculaires des maladies Et ce que ces outils apportent crsquoest de lrsquoinformation de lrsquoinformation qui peut sauver ou prolonger la vie eacuteviter la douleur seacutecuriser le patient et aider le praticien agrave prendre la bonne deacutecision
Chaque ecirctre humain est une personne unique avec sa propre histoire ses besoins et ses objectifs personnels et veut ecirctre consideacutereacute en tant que tel La promesse de la meacutedecine personnaliseacutee est qursquoagrave lrsquoavenir la technologie permettra aux professionnels de la santeacute drsquoaccomplir quelques pas de plus pour se rapprocher de ce besoin fondamental
(Ce contenu est issu de ParisTech Review ougrave il a eacuteteacute publieacute agrave lrsquoorigine sous le titre Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche Nous vous invitons agrave vous abonner gratuitement agrave ParisTech Review) - Groupe lsquoLes eacutechosrsquo- Tous droits reacuteserveacutes - Les Echos 2012
Source httpblogslesechosfrparistech-reviewmedecine-personnalisee-la-revolution-est-en-marche-a7747html
Addenda - References
Academic
bull Steven M Paul et al ldquoHow to improve RampD productivity the pharmaceutical industryrsquos grand challengerdquo Nature Reviews 9 March 2010 203
bull Iain Miller et al ldquoMarket access challenges in the EU for high medical value
diagnostic testsrdquo Personalized Medicine (2011) 8(2)
bull Cepton Strategies ldquoLes perspectives de lrsquoindustrie pharmaceutique agrave lrsquohorizon 2020rdquo septembre 2011
Online
bull ldquo The revolution of molecular diagnosticsrdquo (Cepton Strategies)
bull ldquo Pharma 2015 le nouveau modegravelerdquo (Cepton Strategies)
This content is licensed under a Creative Commons Attribution 30 LicenseYou are free to share copy distribute and transmit this content - Source httpwwwparistechreviewcom20111108medecine-personnalisee-revolution
laquo Meacutedecine personnaliseacutee raquo la part du bluff et celle de la reacutealiteacute Document lsquoScience et pseudo-sciencesrsquo Auteur Bertrand Jordan biologiste moleacuteculaire Directeur de recherche eacutemeacuterite au CNRS Auteur de nombreux articles et drsquoune dizaine de livres sur la geacuteneacutetique et ses applicationshellip SPS ndeg 292 octobre 2010
Lrsquoideacutee (ou le fantasme) de la meacutedecine personnaliseacutee peut se reacutesumer ainsi on va tregraves prochainement pouvoir acceacuteder agrave la totaliteacute de lrsquoinformation geacuteneacutetique drsquoune personne en deacuteduire lrsquoensemble de ses preacutedispositions agrave diffeacuterentes maladies (et mecircme agrave certains comportements) ainsi que sa reacuteaction agrave diffeacuterents types de traitements et de meacutedicaments On pourra alors adopter des conduites de preacutevention cibleacutees et efficaces et traiter lrsquoaffection lorsqursquoelle apparaicirctra avec le meacutedicament preacutesentant le meilleur rapport entre efficaciteacute et effets indeacutesirables Au-delagrave de lrsquoinformation geacuteneacutetique proprement dite la mesure drsquoautres paramegravetres (niveau drsquoexpression de gegravenes preacutesence de diffeacuterentes proteacuteines eacutetat de certains reacutecepteurs) fournira des laquo biomarqueurs raquo1 suppleacutementaires permettant drsquoadapter finement le traitement agrave lrsquoeacutetat du patient
Au niveau de lrsquoaccegraves agrave lrsquoinformation geacuteneacutetique inteacutegrale il srsquoagit bien drsquoune reacutealiteacute maintenant proche (moins de cinq ans agrave coup sucircr) Les nouvelles techniques de seacutequenccedilage drsquoADN apparues depuis 2005 sont de plus en plus rapides et efficaces et degraves aujourdrsquohui la lecture inteacutegrale de lrsquoADN drsquoune personne revient agrave moins de 10 000 euro2 Les progregraves continuent agrave un rythme rapide et il est tregraves vraisemblable que le laquo geacutenome agrave 1000 dollars raquo devienne une reacutealiteacute drsquoici deux agrave trois ans Il sera alors bien plus rationnel drsquoobtenir cette information systeacutematiquement pour chaque individu (agrave la naissance par exemple) plutocirct que de pratiquer des analyses drsquoADN cibleacutees lorsque le besoin en apparaicirct
La traduction de cette information geacuteneacutetique en termes de physiopathologie (le passage du laquo geacutenotype raquo au laquo pheacutenotype raquo) est par contre encore tregraves imparfaite Bien entendu certaines mutations entraicircnent systeacutematiquement une pathologie preacutecise (comme pour la mucoviscidose les myopathies la choreacutee de Huntingtonhellip) mais en geacuteneacuteral la composante geacuteneacutetique drsquoune maladie implique des dizaines des centaines de gegravenes dont certains variants ont un effet aggravant ou au contraire protecteur Nos connaissances sont encore tregraves incomplegravetes et les entreprisequi agrave lrsquoeacutetranger (USA) offrent de reacutealiser un profil geacuteneacutetique (actuellement beaucoup moins preacutecis que le seacutequenccedilage inteacutegral) ne fournissent agrave leurs clients que des informations tregraves vagues (laquo risque drsquoarthrite rhumatoiumlde accru de 20 raquo crsquoestagrave-dire risque absolu passant de 1 agrave 1 2 ) La validiteacute mecircme de ces chiffres est sujette agrave caution dans la mesure ougrave ils ont eacuteteacute eacutetablis sur des groupes de population auxquels le client nrsquoappartient pas neacutecessaire-menthellip La
traduction meacutedicale de lrsquoinformation geacuteneacutetique est donc tregraves partielle et entacheacutee de grandes incertitudes
Photo Une vision du futur proche la carte Vitale contenant la seacutequence drsquoADN du patient
Cependant les choses changent rapidement Le passage prochain du pro-fil geacuteneacutetique (eacutetabli sur 500 000 agrave 1 000 000 de points dans le geacutenome) agrave la lecture inteacutegrale des trois milliards de bases de ce geacutenome va donner une information beaucoup plus fine ndash incluant en particulier les mutations rares qui pour des raisons techniques ne sont guegravere repreacutesenteacutees dans les profils actuels Et la poursuite des grandes eacutetudes de correacutelation entre pathologies et constitution geacuteneacutetique3 (eacutetudes qui vont elles aussi passer agrave la seacutequence) va ameacuteliorer peu agrave peu la traduction du geacutenotype en pheacutenotype y compris pour les maladies dont la part geacuteneacutetique est complexe (soit la grande majoriteacute) Cette transition est deacutejagrave bien amorceacutee pour divers types de cancers pour lesquels la connaissance des caracteacuteristiques geacuteneacutetiques de la cellule tumorale est deacuteterminante pour le choix du traitement4 On peut ainsi espeacuterer agrave terme eacuteradiquer la pratique de chimiotheacuterapies peu speacutecifiques et fortement deacutelabrantes et combiner la chirurgie avec le traitement par des moleacutecules ayant une action reacuteellement cibleacutee sur les cellules tumorales Il est certain que cette approche va srsquoeacutetendre au domaine de la santeacute en geacuteneacuteral et que lrsquoon va de plus en plus vers des traitements cibleacutes fondeacutes sur la connaissance du geacutenome du patient et sur des informations scientifiques constamment mises agrave jour
Au-delagrave de la geacuteneacutetique il faut drsquoailleurs eacutelargir le propos agrave lrsquoensemble des biomarqueurs qui deviennent accessibles Il peut srsquoagir de donneacutees concernant lrsquoADN comme ci-dessus mais aussi du niveau drsquoexpression drsquoun ensemble de gegravenes de la preacutesence de diverses proteacuteines de concentrations de meacutetabolites ou de lrsquoactiviteacute drsquoenzymes comme les kinases Le biomarqueur peut ecirctre simple ou le plus souvent complexe impliquant la mesure simultaneacutee drsquoun nombre important drsquoentiteacutes et donc une technologie sophistiqueacutee Le champ drsquoapplication des biomarqueurs est tregraves large et concerne potentiellement toutes les pathologies Ce domaine de recherches est en plein deacuteveloppement avec encore une fois beaucoup drsquoexageacuterations et drsquoaffirmations peu rigoureuses qursquoil srsquoagisse de la validiteacute statistique des correacutelations repeacutereacutees ou de lrsquoutiliteacute clinique reacuteelle de lrsquoinformation fournie On peut neacuteanmoins penser que la phase critique actuelle va deacuteboucher sur une clarification et un renforcement des exigences et que des biomarqueurs reacuteellement valides et utiles eacutemergeront de ces travaux il deviendra alors indispensable de les deacuteterminer avant tout traitement
Photo - Lrsquointerpreacutetation meacutedicale drsquoune seacutequence drsquoADN nrsquoest pas eacutevidente
La meacutedecine personnaliseacutee nrsquoest donc pas qursquoun fantasme le concept comporte une part de veacuteriteacute qui va aller croissant Les conseacutequences sur le systegraveme de santeacute sont multiples Les meacutedicaments vont de plus en plus srsquoadresser agrave un sous-ensemble de patients geacuteneacutetiquement deacutefini ce qui nrsquoest pas sans poser de seacuterieux problegravemes aux industriels de la pharmacie (deacutecheacuteance du modegravele de blockbuster5 mais peut paradoxalement permettre drsquoacceacuteleacuterer les essais cliniques en les pratiquant sur des groupes drsquoindividus seacutelectionneacutes Lrsquoimportance du diagnostic va srsquoaccentuer notamment ndash mais pas seulement ndash pour tous les cancers et la mise agrave jour incessante des connaissances sera essentielle pour tirer le maximum de sens clinique des informations geacuteneacutetiques et des
biomarqueurs en geacuteneacuteral Il faudra donc disposer agrave lrsquohocircpital drsquoinstallations et de personnels capables drsquoobtenir ces informations et de les interpreacuteter Le rocircle de moleacutecules cibleacutees efficaces et preacutesentant peu drsquoeffets secondaires va srsquoaccroicirctre au deacutetriment des theacuterapeutiques geacuteneacuteralistes et reacuteduire les temps drsquohospitalisation Il srsquoagit lagrave de tendances lourdes dont lrsquoorientation ne fait aucun doute Seul le calendrier preacutesente quelques incertitudes La pratique de la meacutedecine va donc changer Espeacuterons que notre systegraveme de santeacute qui est (encore) lrsquoun des meilleurs au monde saura srsquoadapter agrave cette nouvelle donnehellip
1 Biomarqueur tout paramegravetre biologique mesurable qui fournit des informations pour le diagnostic le pronostic ou le choix du traitement pour tout type de maladie
2 Il srsquoagit lagrave de donneacutees veacuterifieacutees et drsquooffres commerciales existantes et non drsquoextrapolations publicitaires ou journalistiques
3 Etudes dites WGAS Whole Genome Association Studies Il srsquoen est deacutejagrave pratiqueacute plus de 500 portant agrave chaque fois sur des milliers de malades et de teacutemoins
4 Pour les leuceacutemies la preacutesence drsquoun reacutearrangement chromosomique impliquant les gegravenes BCR et Abl permet un traitement tregraves efficace par le Gleevec
5 Meacutedicament largement prescrit et geacuteneacuterant plus drsquoun milliard de dollars de chiffre drsquoaffaires
Source httpwwwpseudo-sciencesorgspipphparticle1500
Mitochondrie ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Une mitochondrie (du grec mitos fil et chondros grain) est un organite agrave linteacuterieur dune cellule eucaryote dont la taille est de lordre du micromegravetre Son rocircle physiologique est primordial puisque cest dans les mitochondries que leacutenergie fournie par les moleacutecules organiques est reacutecupeacutereacutee sous forme dATP (eacutenergie contenue dans la liaison phosphate-phosphate) la source principale deacutenergie pour la cellule eucaryote par le processus doxydation phosphorylante
Lensemble des mitochondries dune cellule constitue ce que lon appelle son chondriome
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Structure
bull 3 Origine
bull 4 Geacutenome mitochondrial
bull 5 Proteacuteome mitochondrie
o 51 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome mitochondrial
o 52 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome nucleacuteaire
o 53 Chez lHomme
bull 6 Fonctionnement
bull 7 Poisons mitochondriaux
bull 8 Maladies mitochondriales
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiMitochondrie
Oncogegravene
Les oncogegravenes sont une cateacutegorie de gegravenes dont lexpression favorise la survenue de cancers Ce sont des gegravenes qui commandent la synthegravese doncoproteacuteines (proteacuteines anormales stimulant la division et la diffeacuterenciation cellulaire) et deacuteclenchent une prolifeacuteration deacutesordonneacutee des cellules Le terme vient du grec onkos signifiant vrac masse ou tumeur
Le terme oncogegravene peut deacutesigner aussi des virus qui provoquent lapparition de cancers On parle doncovirus
Sommaire
[masquer]
bull 1 Introduction
bull 2 Oncogegravenes
o 21 Seacutemantique et histoire du terme
o 22 Oncogegravenes et cancers
o 23 Diffeacuterents oncogegravenes
o 24 Les oncogegravenes comme cibles pour le deacuteveloppement de nouvelles
theacuterapies
bull 3 Notes et reacutefeacuterences
bull 4 Voir aussi
o 41 Article connexe
o 42 Liens externes
Introduction[modifier]
Notre organisme est composeacute denviron 1014 cellules reacuteparties dans plus de 200 types cellulaires diffeacuterents qui composent les tissus (cellules sanguines nerveuses germinales etc) La prolifeacuteration cellulaire au sein de ces tissus est rigoureusement controcircleacutee au cours de notre vie certaines cellules (les neurones) ne neacutecessitant pas un renouvellement constant dautres eacutetant perpeacutetuellement en cours de multiplication (cellules sanguines ou de la peau) Le controcircle de cette multiplication cellulaire normale se fait par lintermeacutediaire dun eacutequilibre permanent entre facteurs activateurs (stimulateurs de la division cellulaire) et facteurs inhibiteurs (freins de la division cellulaire) Toute alteacuteration de cet eacutequilibre ou homeacuteostasie cellulaire peut faire pencher la balance soit du cocircteacute inhibiteur dans ce cas la cellule meurt et disparaicirct soit du cocircteacute activateur et la cellule se divise de faccedilon incontrocircleacutee et peut donner naissance agrave un cancerDe maniegravere scheacutematique on peut faire une analogie entre une voiture et une cellule Lorsque les systegravemes qui controcirclent lrsquoacceacuteleacuterateur et les freins de la voiture sont en bon eacutetat celle-ci va donc pouvoir avoir une vitesse de croisiegravere parfaitement controcircleacutee Une voiture dans laquelle lrsquoacceacuteleacuterateur serait activeacute en permanence ou bien ayant une absence totale de frein est donc lanceacutee dans une course folle qui ne peut plus ecirctre arrecircteacutee sauf par une catastrophe Dans les cellules canceacutereuses cela se passe exactement de la mecircme faccedilon
Il y a trois grandes cateacutegories de gegravenes associeacutes aux pathologies canceacutereuses les oncogegravenes (cet article) les gegravenes suppresseur de tumeurs et les gegravenes de Reacuteparation de lADN
Les proto-oncogegravenes sont les reacutegulateurs positifs de la prolifeacuteration cellulaire (les acceacuteleacuterateurs) Ils deviennent hyper-actifs et leur modification (en oncogegravene) est dominante car il suffit quune des deux copies du gegravene soit modifieacutee On a identifieacute actuellement plus de 100 proto-oncogegravenes Les plus connus sont les gegravenes Ha-ras myc ou abl
La seconde cateacutegorie comprend les gegravenes suppresseurs de tumeurs qui sont des reacutegulateurs neacutegatifs de la prolifeacuteration cellulaire (les freins)
Il existe eacutegalement les gegravenes de reacuteparation qui sont capables de deacutetecter et de reacuteparer les leacutesions de lrsquoADN qui ont modifieacute les oncogegravenes ou les gegravenes suppresseurs de tumeur Ces systegravemes de reacuteparation sont eacutegalement inactiveacutes dans les cellules canceacutereuses
Les cancers sont des pathologies geacuteneacutetiques crsquoest-agrave-dire qursquoils ont pour origine une modification quantitative etou qualitative des gegravenes deacutecrits ci-dessus Comme il srsquoagit drsquoalteacuterations geacuteneacutetiques somatiques qui ne sont preacutesentes que dans le tissu malade la plupart des cancers ne sont donc pas heacutereacuteditaires Les cancers familiaux (10 des cancers humains) sont associeacutes agrave une alteacuteration constitutionnelle (ou germinale) drsquoun gegravene Cette alteacuteration est donc preacutesente dans toutes les cellules de notre organisme gamegravetes incluses elle peut donc ecirctre transmise agrave la descendance
Scheacutemas agrave consulter agrave la source- Lespegravece humaine possegravede 23 paires de chromosomes (tous les gegravenes sont donc preacutesent agrave leacutetat de deux copies par cellules agrave lexception des cellules germinales et on fait abstraction des chromosomes sexuels X et Y) Lalteacuteration dune copie dun proto-oncogegravene produit une proteacuteine dont lactiviteacute diffegravere fortement de celle du produit normale (par exemple expression tregraves augmenteacutee ou encore preacutesence du produit dans des cellules innapproprieacutes) Cette proteacuteine muteacutee stimule de faccedilon constante la division cellulaire qui ne sera plus reacuteguleacutee normalement Cette alteacuteration est dite dominante car la production de proteacuteine alteacutereacutee par une seule des deux copies du proto-oncogegravene est neacutecessaire et suffisante pour alteacuterer sa fonction
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiOncogC3A8ne
Phosphorylation oxydative ndash Article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biochimie Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
La phosphorylation oxydative est une voie meacutetabolique qui utilise leacutenergie libeacutereacutee par loxydation des nutriments pour la production dadeacutenosine triphosphate
Voir aussi
bull Chaicircne respiratoire
Source httpfrwikipediaorgwikiPhosphorylation_oxydative
Photosynthegravese - lsquoNote de Futura-Sciencesrsquo
La photosynthegravese est une reacuteaction biochimique eacutenergeacutetique qui se deacuteroule chez les plantes
Rocircle de la photosynthegravese
La photosynthegravese a pour but de creacuteer de leacutenergie (sous forme de glucide) agrave partir de leacutenergie lumineuse provenant du soleil Les organismes qui utilisent le meacutecanisme de photosynthegravese sont autotrophes car ils fabriquent des matiegraveres organiques agrave partir de matiegraveres inorganiques
Meacutecanisme de la photosynthegravese
Leacutenergie solaire est utiliseacutee pour oxyder leau et reacuteduire le gaz carbonique afin de syntheacutetiser des substances organiques (glucides) Ce pheacutenomegravene a lieu dans les choloroplastes un organite speacutecifique des plantes au niveau des membranes des thylacoiumldes ougrave se situent les photosystegravemes I et II et les cytochromes
Bilan eacutenergeacutetique de la photosynthegravese
Il faut six moleacutecules de dioxyde de carbone et six moleacutecules deau pour syntheacutetiser une moleacutecule de glucose relacircchant six moleacutecules de dioxygegravene gracircce agrave leacutenergie lumineuse
6 CO2 + 6 H2O + eacutenergie lumineuse rarr C6H12O6 (glucose) + 6 O2
Mais ce bilan est en fait deacutecomposeacute en deux eacutetapes successives
bull les reacuteactions photochimiques (phase claire) 12 H2O + lumiegravere rarr 6 O2 + eacutenergie chimique (24 H)
bull le cycle de Calvin (phase sombre) 6 CO2 + eacutenergie chimique (24 H) rarr C6H12O6 + 6 H2O
La photosynthegravese est un meacutecanisme speacutecifique des plantes vertes copy Jon Sullivan Wikimedia domaine publicSource httpwwwfutura-sciencescomfrdefinitiontbotanique-2dphotosynthese_227
Photosynthegravese - Introduction drsquoun article XWikipeacutedia
La photosynthegravese (grec φῶς phōs lumiegravere et σύνθεσις syacutenthesis composition) est le processus bioeacutenergeacutetique qui permet aux plantes et agrave certaines bacteacuteries de syntheacutetiser de la matiegravere organique en exploitant la lumiegravere du soleil Les besoins nutritifs de ces organismes sont du dioxyde de carbone de lrsquoeau et des sels mineacuteraux La photosynthegravese est agrave la base de lautotrophie de ces organismes La photosynthegravese est la principale voie de transformation du carbone mineacuteral en carbone organique En tout les organismes photosyntheacutetiques assimilent environ 100 milliards de tonnes de carbone en biomasse chaque anneacutee1
La photosynthegravese se deacuteroule dans les membranes des thylakoiumldes chez les plantes les algues et les cyanobacteacuteries ou dans la membrane plasmique chez les bacteacuteries photosyntheacutetiques Une conseacutequence importante est la libeacuteration de moleacutecules de dioxygegravene
Sommaire
bull 1 La deacutecouverte du meacutecanisme
bull 2 Vue geacuteneacuterale
bull 3 Le support de la photosynthegravese
bull 4 Les deux phases de la photosynthegravese
o 41 Les reacuteactions photochimiques ou phase claire
411 Le photosystegraveme II
412 Le photosystegraveme I
413 La photophosphorylation cyclique
o 42 Le cycle de Calvin ou phase chimique non photo-deacutependante (ou
laquo phase sombre raquo expression deacutesormais deacutesuegravete)
bull 5 Les diffeacuterents types de fixation du carbone
o 51 Le meacutecanisme des plantes en C3
o 52 Le meacutecanisme des plantes en C4
o 53 Le meacutecanisme des plantes CAM ( Crassulacean Acid Metabolism )
bull 6 Cas particuliers de photosynthegravese
o 61 Photosynthegravese chez un animal
o 62 Photosynthegravese artificielle
bull 7 Production doxygegravene amp captage deacutenergie
bull 8 Notes
bull 9 Reacutefeacuterences
bull 10 Voir aussi
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiPhotosynthC3A8se
Potentiel doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Le potentiel doxydo-reacuteduction ou potentiel redox est une grandeur empirique exprimeacutee en volt (de symbole V) et noteacutee E Ce potentiel est exprimeacute par rapport agrave une reacutefeacuterence souvent mesureacutee par une eacutelectrode normale agrave hydrogegravene (ENH) dougrave luniteacute VENH rencontreacutee dans certains ouvrages Cette mesure est appliqueacutee aux couples
doxydo-reacuteduction pour preacutevoir la reacuteactiviteacute des espegraveces chimiques entre elles Par convention le potentiel standard Edeg est mesureacute par rapport au couple protonhydrogegravene (H+ H2) de potentiel nul
Sommaire
bull 1 Mesure
o 11 Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
111 Exemples
bull 2 Oxydant et reacuteducteur
bull 3 Potentiels standard doxydo-reacuteduction agrave 25 degC
bull 4 laquo Noblesse raquo dun meacutetal
bull 5 Applications pratiques
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Articles connexes
Mesure [modifier]
La mesure dun potentiel deacutelectro-reacuteduction se fait expeacuterimentalement agrave laide de deux demi-piles Pour obtenir le potentiel standard dun couple redox lune de ces piles doit mettre en œuvre le couple de reacutefeacuterence H+ H2 et lautre celui dont on veut mesurer le potentiel
Concregravetement les deux demi-piles sont constitueacutees chacune dun soluteacute et dune eacutelectrode les soluteacutes sont relieacutes entre eux par un pont salin qui leur permet deacutechanger des ions et les eacutelectrodes sont relieacutees entre elles par un circuit eacutelectrique sur lequel est placeacute un voltmegravetre Les deux demi-piles une fois relieacutees forment une pile eacutelectrique fournissant un courant continu alimenteacute par les reacuteactions chimiques qui ont lieu spontaneacutement aux eacutelectrodes degraves lors quest formeacutee la pile
-Le sens de courant eacutelectrique donne le signe du potentiel (neacutegatif si les eacutelectrons vont vers H+H2 et positif au contraire)
-Le voltmegravetre donne la valeur du potentiel du couple redox
-Les couples ayant des Edeg eacuteleveacutes (positifs) impliquent des oxydants forts
-Les couples ayant des Edeg tregraves bas (neacutegatifs) impliquent des reacuteducteurs forts
Ce potentiel peut deacutependre du contexte chimique et notamment du pH et mecircme du contexte physique les effets de la lumiegravere sont mis agrave profit aussi bien par la nature dans la photosynthegravese que par lhomme dans la photographie
Les chimistes utilisent des tables deacutejagrave deacutefinies elles fournissent les potentiels mesureacutes dans les conditions standard de pression et de tempeacuterature (25 degC 1 bar) par rapport au couple H+ H2
Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo [modifier]
Pour une reacuteaction redox on peut deacutefinir la diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur)
Exemples [modifier]
a)NAD+ + 2H+ + 2 e- rarr NADH + H+ E0rsquo = -0320 V
b) Aceacutetaldeacutehyde + 2 H+ + 2 e- rarr Eacutethanol E0rsquo = -0197 V
Reacuteaction redox
Aceacutetaldeacutehyde + NADH + H+ rarr Eacutethanol + NAD+ ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur) = -0197 ndash (-0320) = + 0123 V
Regravegle geacuteneacuterale
Les reacuteactions redox spontaneacutees possegravedent un ΔE gt 0
Oxydant et reacuteducteur [modifier]
La reacutefeacuterence du potentiel doxydo-reacuteduction est celui de leau pure conventionnellement fixeacute agrave zeacutero Les corps dits laquo oxydants raquo sont les oxydants des couples ayant un potentiel positif (ils captent des eacutelectrons ce qui se traduit par une charge eacutelectrique neacutegative) les corps dits laquo reacuteducteurs raquo sont les reacuteducteurs des couples ayant un potentiel neacutegatif (ils cegravedent des eacutelectrons dougrave une charge eacutelectrique positive) Les valeurs caracteacuteristiques des potentiels sont de lordre de quelques volts
On voit lagrave que lon a deux significations diffeacuterentes pour les termes laquo oxydant raquo et laquo reacuteducteur raquo
bull la signification lieacutee agrave une reacuteaction doxydo-reacuteduction donneacutee (capteur ou eacutemetteur deacutelectron dans la reacuteaction)
bull la signification lieacutee au potentiel doxydo-reacuteduction un laquo reacuteducteur raquo est un corps qui joue le rocircle de reacuteducteur dans de nombreuses reacuteactions un laquo oxydant raquo est un corps qui joue le rocircle doxydant dans de nombreuses reacuteactions mais un laquo oxydant raquo peut parfois ecirctre un reacuteducteur sil est face agrave un laquo oxydant raquo plus fort et quil peut encore soxyder
Cest cette deuxiegraveme signification qui est utiliseacutee ici Les laquo oxydants raquo les plus forts ne peuvent pas soxyder eux-mecircmes et sont donc toujours des oxydants les laquo reacuteducteurs raquo les plus forts ne peuvent pas se reacuteduire eux-mecircmes et sont donc toujours des reacuteducteurs Mais certains corps peuvent ecirctre alternativement oxydants et reacuteducteurs comme par exemple leau ou le monoxyde de carbone
Les oxydants les plus forts dans cette eacutechelle sont les halogegravenes (F2 Cl2) lion permanganate (MnO4
-) en milieu acide lion hypochlorite (ClO-) le dioxygegravene (O2) le soufre (S)
Des reacuteducteurs classiques sont les meacutetaux le carbone et lhydrogegravene solide1
Lire lrsquoarticle complet sur httpfrwikipediaorgwikiPotentiel_d27oxydo-rC3A9duction
Reacuteaction doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Des informations de cet article ou section devraient ecirctre mieux relieacutees aux sources mentionneacutees dans la bibliographie ou en liens externes Ameacuteliorez sa veacuterifiabiliteacute en les associant par des reacutefeacuterences
Une reacuteaction doxydo-reacuteduction est une reacuteaction chimique au cours de laquelle se produit un eacutechange deacutelectrons Lespegravece chimique qui capte les eacutelectrons est appeleacutee laquo oxydant raquo celle qui les cegravede laquo reacuteducteur raquo On abregravege couramment loxydo-reacuteduction par redox
Les reacuteactions doxydo-reacuteductions constituent une grande famille comprenant de nombreuses reacuteactions chimiques puisquelles interviennent dans les combustions certains dosages meacutetallurgiques la corrosion des meacutetaux leacutelectrochimie ou la respiration cellulaire Ces reacuteactions jouent en particulier un rocircle fondamental en biologie dans la transformation de loxygegravene au sein des corps vivants Elles sont eacutegalement massivement utiliseacutees par lindustrie humaine agrave lexemple de lobtention de la fonte agrave partir de minerais composeacutes doxyde de fer par reacuteduction puis de fer et dacier agrave partir de la fonte par oxydation
Cette varieacuteteacute sexplique par la mobiliteacute la leacutegegravereteacute et lomnipreacutesence dans toutes les formes de la matiegravere de leacutelectron
Sommaire
bull 1 Deacutefinitions
o 11 Premiegravere deacutefinition
o 12 Deacutefinitions plus modernes
bull 2 Vocabulaire
bull 3 Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction
bull 4 Potentiel doxydo-reacuteduction
bull 5 Principaux couples doxydants-reacuteducteurs
bull 6 Reacuteactions doxydo-reacuteduction sans transfert eacutevident deacutelectrons [1]
o 61 Position du problegraveme
o 62 Geacuteneacuteralisation de la notion de transfert deacutelectrons
621 Formation dune liaison chimique et eacutelectroneacutegativiteacute
622 Transfert total deacutelectrons
623 Transfert total fictif (virtuel)
624 Application agrave la reacuteaction 2 H 2 + O2 rarr 2 H 2O
o 63 Nombre doxydation dun eacuteleacutement
o 64 Geacuteneacuteralisation de loxydo-reacuteduction
o 65 Utilisation des nombres doxydation
bull 7 Notes et reacutefeacuterences
bull 8 Bibliographie
bull 9 Voir aussi
o 91 Articles connexes
o 92 Liens externes
Deacutefinitions [modifier]
Premiegravere deacutefinition [modifier]
Suite agrave des expeacuteriences avec le mercure Lavoisier met en eacutevidence en 1772 le rocircle du dioxygegravene dans certaines reacuteactions doxydo-reacuteduction Il pose les premiegraveres deacutefinitions
bull Loxydation signifie laquo combinaison avec loxygegravene raquo Par exemple
2 Hg + O2 rarr Hg2O2
bull Une reacuteduction est laquo lextraction dun meacutetal de son oxyde raquo deacutefinition deacutejagrave utiliseacutee
en meacutetallurgie Par exemple
SO2 rarr S + O2
Dans le langage courant loxydation est la reacuteaction chimique dans laquelle un composeacute se combine avec un ou plusieurs atomes doxygegravene Comme loxydation du fer qui produit la rouille
4 Fe + 3O2 rarr 2 Fe2O3
Ce nest quau XX e siegravecle apregraves la deacutecouverte de leacutelectron (JJ Thomson 1897) et lintroduction du modegravele atomique de Bohr (1913) que les reacuteactions chimiques ont eacuteteacute reacuteexamineacutees agrave la lumiegravere de ces nouveaux modegraveles et que des similitudes observeacutees permirent de deacutegager progressivement le concept actuel doxydo-reacuteduction qui sexprime en termes de transferts deacutelectrons
Les reacuteactions doxydo-reacuteduction par voie segraveche (eacutechange de dioxygegravene) sont efficacement deacutecrites par les diagrammes Ellingham Loutil principal des reacuteactions redox en milieu aqueux eacutetant la formule de Nernst
Deacutefinitions plus modernes [modifier]
Pour faciliter leacutetude des reacuteactions on utilise un outil qui associe (parfois abstraitement) agrave chaque atome dun composeacute un nombre doxydation (no) qui symbolise la valeur de la charge porteacutee (Fe2+ a un nombre doxydation de 2)
bull Une oxydation est une perte deacutelectrons (donc une augmentation du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Zn rarr Zn2+ + 2 e-
bull Ce don deacutelectrons ne se produit que sil existe un corps susceptible de les
accepter
bull Le pheacutenomegravene inverse (acceptation des eacutelectrons) est appeleacute la reacuteduction
bull Une reacuteduction est un gain deacutelectrons (donc une diminution du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Cu2+ + 2 e- rarr Cu
Ainsi les laquo combinaisons avec loxygegravene raquo ne sont quun cas particulier des reacuteactions doxydo-reacuteduction Voici deux reacuteactions avec le cuivre
2Cu + O2 rarr 2CuO
Cu + Cl2 rarr CuCl2
La premiegravere combine le cuivre et le dioxygegravene tandis que la seconde combine le cuivre et le dichlore Le chlore et loxygegravene ont un point commun ce sont des eacuteleacutements plus eacutelectroneacutegatifs que le cuivre
Loxydation dun corps saccompagne toujours de la reacuteduction dun autre (les eacutelectrons ne peuvent pas circuler seuls et sont neacutecessairement capteacutes) on parle dune reacuteaction doxydo-reacuteduction Loxydation est une demi-reacuteaction de loxydo-reacuteduction et la reacuteduction est lautre demi-reacuteaction
Vocabulaire [modifier]
Scheacutema - Preacutevision du sens dune reacuteaction doxydo-reacuteduction en utilisant la regravegle du gamma
Dans une oxydo-reacuteduction
bull leacuteleacutement qui cegravede un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo reacuteducteur raquo
bull leacuteleacutement qui capte un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo oxydant raquo
Le reacuteducteur soxyde (reacuteaction doxydation) loxydant se reacuteduit (reacuteaction de reacuteduction) Loxydo-reacuteduction se compose donc de deux demi-reacuteactions une oxydation et une reacuteduction
bull Oxydationreacuteducteur(1) = oxydant(1) + ne- (les flegraveches napparaissent que si la reacuteaction est totale quand K gt 10 000)
bull Reacuteduction
oxydant(2) + ne- = reacuteducteur(2)
bull Oxydo-reacuteduction (laquo somme raquo de loxydation et de la reacuteduction)
oxydant(2) + reacuteducteur(1) rarr oxydant(1) + reacuteducteur(2)
Exemple
Ce4+ + e- = Ce3+ (Reacuteduction)
Fe2+ = Fe3+ + e- (Oxydation)
dougrave la reacuteaction bilan
Ce4+ + Fe2+ rarr Ce3+ + Fe3+
Un reacuteducteur oxydeacute (=forme oxydeacutee) est un oxydant et un oxydant reacuteduit (=forme reacuteduite) est un reacuteducteur On deacutefinit ainsi le couple oxydant-reacuteducteur (aussi appeleacute laquo couple redox raquo) qui se compose de loxydant et du reacuteducteur conjugueacute (loxydant reacuteduit) On le note sous la forme Oxydant Reacuteducteur
En biochimie et notamment agrave propos de la synthegravese des moleacutecules preacutebiotiques on parle de reacuteactions se produisant dans une atmosphegravere oxydante cest-agrave-dire en preacutesence doxygegravene par opposition agrave une atmosphegravere reacuteductrice contenant par exemple du gaz carbonique
Certain composeacutes chimiques peuvent se comporter aussi bien en oxydant quen reacuteducteur Cest notamment le cas de leau oxygeacuteneacutee dont on dit quelle se dismute et qui par conseacutequent ne peut ecirctre conserveacutee longtemps
H2O2 = 2H+ + O2 + 2e- (oxydation)
H2O2 + 2H+ + 2e- = 2H2O (reacuteduction)
Soit au final
2H2O2 rarr 2H2O + O2 (oxydo-reacuteduction)
On a par exemple les couples oxydant-reacuteducteur Cu 2+ Cu et Zn 2+ Zn qui donnent la reacuteaction en solution aqueuse
Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+
(aq) + Cu(s) (oxydo-reacuteduction)
Cette reacuteaction peut se deacutecomposer en une reacuteduction (de loxydant) et une oxydation (du reacuteducteur)
Zn(s) = Zn2+(aq) + 2e- (oxydation)
Cu2+(aq) + 2e- = Cu(s) (reacuteduction)
Les deux demi-reacuteactions doxydation et de reacuteduction peuvent reacuteellement ecirctre seacutepareacutees dans certains cas (cest-agrave-dire quelles ne se produisent pas au mecircme endroit) ce qui permet de geacuteneacuterer un courant eacutelectrique (cest ce qui se passe dans les piles eacutelectriques) Dans les autres cas par exemple dans lexemple donneacute elles nont quun inteacuterecirct formel (les eacutelectrons libres nexistent pas dans leau)
Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction hellip
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRC3A9action_d27oxydo-rC3A9duction
Respiration ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biologie et la meacutedecine Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
Dans le langage courant la respiration deacutesigne agrave la fois les eacutechanges gazeux (rejet de dioxyde de carbone CO2 appeleacute parfois de faccedilon impropre laquo gaz carbonique raquo et absorption de dioxygegravene O2 ou appeleacute couramment laquo oxygegravene raquo) et la respiration cellulaire qui permet en deacutegradant du glucose gracircce au dioxygegravene dobtenir de leacutenergie Les eacutechanges gazeux assistent la respiration cellulaire en lui fournissant le dioxygegravene et en le deacutebarrassant du dioxyde de carbone produit
Pour certains organismes ces eacutechanges se reacutealisent directement par diffusion aux travers des parois cellulaires Pour dautres des organes speacutecialiseacutes se sont formeacutes permettant ainsi daugmenter les quantiteacutes de gaz brasseacutes Il existe plusieurs types dorganes
bull les branchies qui sont les adaptations respiratoires des animaux aquatiques poissons mais aussi certains anneacutelides (vers) eacutechinodermes (eacutetoiles de mers) et mollusques
bull les poumons qui sont les adaptations des verteacutebreacutes terrestres
Dans le cas des animaux qui possegravedent des poumons on parle de ventilation pulmonaire pour deacutesigner lensemble des meacutecanismes qui permettent les transferts de gaz entre les milieux exteacuterieur et inteacuterieur (le sang)
Sommaire
bull 1 Aspect biochimique
bull 2 La respiration chez lecirctre humain
bull 3 Classification des sujets lieacutes agrave la respiration
o 31 Par maladie et urgences
o 32 Par meacutedication
o 33 Par soins intensifs et meacutedecine durgence
o 34 Par autres sujets meacutedicaux
bull 4 Voir aussi
o 41 Articles connexes
o 42 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRespiration
Tomographie par eacutemission de positons - Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
La tomographie par eacutemission de positons (TEP) deacutenommeacutee PET ou PET scan pour laquo positron emission tomography raquo dans la terminologie anglo-saxonne est une meacutethode
dimagerie meacutedicale pratiqueacutee par les speacutecialistes en meacutedecine nucleacuteaire qui permet de mesurer en trois dimensions lactiviteacute meacutetabolique dun organe gracircce aux eacutemissions produites par les positons (ou positrons) issus de la deacutesinteacutegration dun produit radioactif injecteacute au preacutealable
La TEP repose sur le principe geacuteneacuteral de la scintigraphie qui consiste agrave injecter un traceur dont on connaicirct le comportement et les proprieacuteteacutes biologiques pour obtenir une image du fonctionnement dun organe Ce traceur est marqueacute par un atome radioactif (carbone fluor azote oxygegravene) qui eacutemet des positons dont lannihilation produit elle-mecircme deux photons La deacutetection de la trajectoire de ces photons par le collimateur de la cameacutera TEP permet de localiser le lieu de leur eacutemission et donc la concentration du traceur en chaque point de lorgane Cest cette information quantitative que lon repreacutesente sous la forme dune image faisant apparaicirctre en couleurs les zones de forte concentration du traceur
Ainsi la TEP permet de visualiser les activiteacutes du meacutetabolisme des cellules on parle dimagerie fonctionnelle par opposition aux techniques dimagerie dite structurelle comme celles baseacutees sur les rayons X (radiologie ou CT-scan) qui reacutealisent des images de lanatomie Par conseacutequent la tomographie par eacutemission de positons est un outil diagnostique qui permet de deacuteceler certaines pathologies qui se traduisent par une alteacuteration de la physiologie normale comme les cancers La TEP est aussi utiliseacutee en recherche biomeacutedicale par exemple en imagerie ceacutereacutebrale ougrave elle permet de reacuteveacuteler les reacutegions actives du cerveau lors de telle ou telle activiteacute cognitive de maniegravere analogue agrave ce qui se fait avec limagerie par reacutesonance magneacutetique fonctionnelle (IRM)
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Deacutefinition
o 21 Principe
o 22 Exposition aux radiations et radioprotection
bull 3 Principaux traceurs utiliseacutes
o 31 Le 18 F FDG
bull 4 Deacuteroulement dun examen TEP
bull 5 Diagnostic
bull 6 Applications
o 61 Canceacuterologie
o 62 Imagerie ceacutereacutebrale et neurologie
o 63 Cardiologie
bull 7 Limites
bull 8 Avenir de la TEP
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Annexes
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiTomographie_par_C3A9mission_de_positons
Warburg ndash Selon Wikipeacutedia
Otto Heinrich Warburg (8 octobre 1883 agrave Fribourg-en-Brisgau Bade-Wurtemberg Allemagne - 1 er aoucirct 1970 agrave Berlin) est un meacutedecin physiologiste et biochimiste allemand Il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine de 19311
Sommaire
bull 1 Biographie
bull 2 Hypothegravese
bull 3 Le cas Warburg
bull 4 Notes et reacutefeacuterences
bull 5 Voir aussi
o 51 Liens externes
Biographie
Docteur en chimie et docteur en meacutedecine il a deacutecouvert des processus-cleacutes de la respiration cellulaire et de diffeacuterents systegravemes enzymatiques En 1931 il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine laquo pour sa deacutecouverte de la nature et du mode opeacuteratoire de lenzyme respiratoire1 raquo
Ayant deacutemontreacute que les cellules canceacutereuses changent leur meacutetabolisme pour passer agrave un meacutetabolisme anaeacuterobie il a formuleacute lhypothegravese non confirmeacutee que le cancer na pas besoin dun milieu riche en oxygegravene pour se deacutevelopper Parmi ses eacutetudiants le plus illustre est Hans Adolf Krebs prix Nobel en 1953
Hypothegravese
Il constata lors de ses observations sur des cellules canceacutereuses une concentration anormalement eacuteleveacutee dions lactates lun des sels de lacide lactique Or cet acide est typiquement le reacutesultat dune fermentation
En 1924 Warburg en tira une hypothegravese sur la formation de cellules canceacutereuses celles-ci tireraient principalement leur eacutenergie de la fermentation anaeacuterobie du glucose (glycolyse anaeacuterobie) et par conseacutequent la preacutesence doxygegravene ne serait pas neacutecessaire agrave leur deacuteveloppement
Lapparition du cancer serait due agrave un dysfonctionnement des mitochondries des cellules canceacutereuses au lieu de le consommer elles fermenteraient le glucose
Selon Warburg linduction dun eacutetat dacidification dans lorganisme est incompatible avec le meacutetabolisme des cellules canceacutereuses2
Le cas Warburg
Otto Warburg eacutetait juif Agrave ce titre il aurait ducirc ecirctre soit expulseacute dAllemagne soit deacuteporteacute dans les camps de concentration Il nen fut rien En effet parce quAdolf Hitler eacutetait particuliegraverement preacuteoccupeacute davoir un cancer et parce quil pensait que Warburg serait le seul scientifique susceptible de trouver un traitement efficace il donna donc des instructions pour quil fucirct preacuteserveacute de la deacuteportation3 Warburg est enterreacute au cimetiegravere de Dahlem agrave Berlin
Photo - Otto Heinrich Warburg en 1931
Notes et reacutefeacuterences
1 uarr a et b (en) laquo for his discovery of the nature and mode of action of the respiratory enzyme raquo in Personnel de reacutedaction laquo The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1931 [archive] raquo Fondation Nobel 2010 Consulteacute le 26 novembre 2010
2 uarr La theacuteorie de O H Warburg Nexus ndeg48 page 66
3 uarr Robert Paxton la France de Vichy 1940-1944 coll Points-Histoire eacuted Seuil 1973 p178
Source httpfrwikipediaorgwikiOtto_Heinrich_Warburg
Traduction deacutefinitions et compleacutements
Jacques Hallard Ing CNAM consultant indeacutependantRelecture et corrections Christiane Hallard-Lauffenburger professeur des eacutecoleshonoraireAdresse 585 19 Chemin du Malpas 13940 Molleacutegegraves FranceCourriel jacqueshallard921orangefr
Fichier ISIS Santeacute Cancer a Redox Disease French version3 alleacutegeacutee
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Non seulement les mutations sont remarquablement diverses et diffeacuterentes entre les individus et entre les secteurs au sein dune seule tumeur mais les cellules canceacutereuses deviennent vite reacutesistantes agrave de nouveaux meacutedicaments
Il y a une prise de conscience croissante selon laquelle le cancer nest pas principalement une maladie geacuteneacutetique mais une reacuteponse agrave un stress chronique eacutepigeacuteneacutetique [2] (Cancer an Epigenetic Disease SiS 54)
En franccedilais Le cancer est une maladie eacutepigeacuteneacutetique par le Dr Mae-Wan Ho Traduction et compleacutements de Jacques Hallard accessible sur le site suivant httpisiastransition89lautrenetspipphparticle242
La redondance dans diverses voies de signalisation signifie que de nombreuses mutations adaptatives peuvent permettre aux cellules de survivre et de se multiplier ce qui les preacutedispose agrave une transformation maligne
Une approche pour le traitement du cancer est la meacutedecine personnaliseacutee tant vanteacutee qui adapte les soins agrave des gegravenes cleacutes qui ont mal tourneacute Mais lheacuteteacuterogeacuteneacuteiteacute geacuteneacutetique pose un obstacle consideacuterable et peut-ecirctre mecircme un obstacle insurmontable [1]
Lautre approche pour la theacuterapie des cancers consiste agrave cibler la caracteacuteristique la plus geacuteneacuterale des cellules canceacutereuses et des tumeurs qui sont distinctes des cellules normales et cette approche est en train de devenir plus creacutedible et populaire Les cellules canceacutereuses ont geacuteneacuteralement un meacutetabolisme eacutenergeacutetique anormal qui a pousseacute certains chercheurs agrave suggeacuterer que le cancer est avant tout une maladie meacutetabolique [3 4]
Je preacutefegravere appeler le cancer une maladie lieacutee aux reacuteactions doxydo-reacuteduction comme cela est expliqueacute ci-apregraves pour le distinguer de lhabituel concept des erreurs inneacutees du meacutetabolisme qui sous-tendent lhypothegravese classique drsquoun gegravene une enzyme de la geacuteneacutetique biochimique [5]
Le cancer est une maladie mitochondriale
Le meacutetabolisme eacutenergeacutetique des cellules canceacutereuses a eacuteteacute deacutecouvert par le physiologiste allemand Warburg Otto Heinrich dans les anneacutees 1920 Les cellules normales obtiennent de leacutenergie en deacutegradant la moleacutecuke de glucose agrave 6 atomes de carbone pour donner deux moleacutecules de pyruvate agrave 3 atomes de carbone dans une seacuterie de reacuteactions appeleacutee - glycolyse - qui ne neacutecessite pas doxygegravene suivie par des reacuteactions doxydation dans les mitochondries ougrave loxygegravene est neacutecessaire
Cependant les cellules canceacutereuses deacutependent fortement de la glycolyse pour obtenir de leacutenergie mecircme si beaucoup doxygegravene est preacutesent Ce pheacutenomegravene - glycolyse aeacuterobie connu par la suite comme leffet Warburg ndash a ameneacute Warburg agrave proposer que le dysfonctionnement mitochondrial eacutetait la principale cause de cancer [6]
Comme la glycolyse est moins efficace pour extraire leacutenergie agrave partir de glucose les cellules canceacutereuses sont voraces en glucose et crsquoest la faccedilon dont les tumeurs sont deacutetecteacutees par la technique de tomographie par eacutemission de positrons (TEP) dans
laquelle labsorption du glucose est mesureacutee au moyen dun analogue radioactif le fluorodeacutesoxyglucose
La glycolyse aeacuterobie est une caracteacuteristique de la plupart des tumeurs solides elle comporte une absorption eacuteleveacutee de glucose avec la production de lactate en preacutesence doxygegravene le lactate eacutetant le sous-produit du pyruvate mecircme dans les cellules canceacutereuses qui paraissent avoir des mitochondries en bon eacutetat de fonctionnement [3]
La raison semble ecirctre que les cellules canceacutereuses ont besoin de la glycolyse afin de geacuteneacuterer des squelettes de carbone pour la synthegravese des proteacuteines et des acides nucleacuteiques qui sont neacutecessaires pour soutenir une prolifeacuteration cellulaire rapide [7] et le blocage de la glycolyse ne semble pas inhiber les cellules canceacutereuses [8] (mecircme srsquoil aurait aussi une incidence sur les cellules normales)
Lrsquoideacutee de Warburg est tombeacutee en disgracircce car le point de vue selon lequel le cancer est une maladie meacutetabolique a eacuteteacute progressivement deacuteplaceacute vers le concept qui considegravere le cancer comme une maladie geacuteneacutetique qui est causeacutee par des mutations dans les gegravenes speacutecifiques qui sont typiques du cancer aussi appeleacutes les oncogegravenes [3]
Ces derniegraveres anneacutees lideacutee selon laquelle le cancer est bien une maladie meacutetabolique est redevenue agrave la mode Certains commentateurs font remarquer que [4] laquo la biologie moleacuteculaire est en train de redeacutecouvrir la biochimie raquo crsquoest encore plus important que cela
Le cancer est une maladie du deacuteseacutequilibre deacutenergie eacutelectronique et leacutenergie eacutelectronique est le fil conducteur de la vie qui anime les cellules et les organismes comme le pegravere de la biochimie Albert Szent-Gyoumlrgyi lrsquoavait deacutecouvert de son cocircteacute il y a trois quarts de siegravecle [9]
La vie est un courant eacutelectronique
Dans lrsquoouvrage [10] The Rainbow and the Worm The Physics of Organisms (ISIS publication) publieacute en 1993 javais preacutesenteacute des preuves theacuteoriques et empiriques de la nature quantique eacutelectrodynamique des organismes vivants Un micro-organisme est exciteacute par des eacutelectrons (et des protons) seacutecoulant agrave travers une matrice de cristaux liquides qui seacutetend dans linteacuterieur de chaque cellule
Le mouvement des eacutelectrons entre les espegraveces chimiques est la reacuteduction (pour laccepteur deacutelectrons) et loxydation (pour le donneur deacutelectrons) Reacuteduction et oxydation vont toujours de pair dougrave des reacuteactions doxydo-reacuteduction Les reacuteactions doxydo-reacuteduction sont au cœur de la transduction de leacutenergie dans les organismes vivants Les eacutelectrons se deacuteplacent en fonction du potentiel de reacuteduction (appeleacute aussi le potentiel doxydation-reacuteduction ou potentiel doxydo-reacuteduction (ou redox) caracteacuteriseacute par laffiniteacute dune substance pour les eacutelectrons
Pour chaque substance le potentiel doxydo-reacuteduction est compareacute agrave celui de lhydrogegravene qui est fixeacute arbitrairement agrave zeacutero dans des conditions normaliseacutees agrave 25 deg C sous une pression drsquoune atmosphegravere et agrave une concentration molaire M
Les substances qui ont des potentiels redox positifs acceptent des eacutelectrons agrave partir de lhydrogegravene et sont reacuteduites tandis que les substances qui ont des potentiels redox neacutegatifs vont donner des eacutelectrons agrave lhydrogegravene et sont alors oxydeacutees
Afin dappreacutecier la theacuteorie doxydo-reacuteduction vis-agrave-vis du cancer nous avons besoin de comprendre les reacuteactions meacutetaboliques de base communes chez les organismes vivants
Pour une description plus approfondie du meacutetabolisme eacutenergeacutetique voir [11] ] Living Rainbow H2O (ISIS publication) qui est la suite de lrsquoouvrage lsquoRainbow Worm lsquo (10] et qui preacutesente une synthegravese unique de la physique quantique et de la chimie de leau comme moyen milieu et message de vie
Le meacutetabolisme eacutenergeacutetique dans les cellules animales
Tous les animaux qui respirent de lair les ecirctres humains inclus ont besoin doxygegravene pour extraire leacutenergie agrave partir de leur nourriture dans un ensemble universel agrave base de reacuteactions meacutetaboliques (Figure 1)
La moleacutecule de glucose agrave 6 atomes de carbone est activeacutee par lATP et lenzyme hexokinase et elle se divise par une seacuterie de reacuteactions glycolytiques chacune eacutetant catalyseacutee par une enzyme speacutecifique en deux moleacutecules de pyruvate agrave 3 atomes de carbone ces reacuteactions ont lieu dans le cytoplasme et elles ne neacutecessitent pas doxygegravene
En outre le meacutetabolisme du pyruvate a lieu normalement dans les mitochondries dans lesquelles le pyruvate est oxydeacute par le complexe enzymatique de la pyruvate deacuteshydrogeacutenase puis il est converti en un fragment de deux atomes de carbone relieacute au co-enzyme A (aceacutetyl-CoA) ce qui se traduit par la sortie dune moleacutecule de CO2 et deau
Laceacutetyl-CoA peacutenegravetre dans le cycle de lacide citrique ougrave il est complegravetement oxydeacute en moleacutecules suppleacutementaires de CO2 et drsquoeau geacuteneacuterant des transporteurs deacutelectrons reacuteduits Les transporteurs drsquoeacutelectrons reacuteduits vont conduire les eacutelectrons vers lrsquoaval dans le processus oxydatif de la chaicircne de transport deacutelectrons (ETC) et leacutenergie libeacutereacutee va servir agrave fabriquer de lATP (adeacutenosine triphosphate) qui est une forme eacutenergeacutetique intermeacutediaire et universelle dans les cellules vivantes
Loxydation du glucose qui produit du dioxyde de carbone et de leau est la respiration linverse de la photosynthegravese chez les plantes vertes les algues et les bacteacuteries bleu-vert La photosynthegravese capte leacutenergie du soleil pour laquofixerraquo ou reacuteduire le dioxyde de carbone de latmosphegravere en hydrates de carbone (glucose) en utilisant des eacutelectrons (et des protons) obtenus par le seacuteparation de leau libeacuterant ainsi loxygegravene dans latmosphegravere au cours de ce processus
La reacutegeacuteneacuteration de loxygegravene est tout aussi importante que la seacutequestration de dioxyde de carbone au moins pour ce qui concerne les organismes vivants aeacuterobies (respirant agrave partir de lrsquoair) (voir [12] O2 Dropping Faster than CO2 Rising SiS 44)
La deacutecomposition et la resynthegravese de leau sont la dynamo de loxydo-reacuteduction le point central magique qui creacutee pratiquement toute la vie agrave partir des substances inanimeacutees [11]
Figure 1 - Le meacutetabolisme eacutenergeacutetique dans les cellules animales normales selon RegisFrey Wikimedia
Les mitochondries sont des organites particuliers avec des membranes qui servent de lsquocentrale eacutenergeacutetiquersquo dans les cellules (figure 2) Une mitochondrie a une membrane externe enfermant toute la structure et une membrane interne tregraves replieacutee qui entoure une matrice formant de nombreuses et fines saillies en forme de plaques replieacutees ou crecirctes Entre les deux membranes se trouve un espace intermembranaire labyrinthique Chaque mitochondrie possegravede eacutegalement 5 agrave 10 moleacutecules circulaires dADN mitochondrial qui sont reproduites et heacuteriteacutees indeacutependamment du geacutenome de la cellule
Figure 2 - Micrographie eacutelectronique dune mitochondrie dans une cellule du pancreacuteas de chauve-souris par Keith Porter
La membrane externe de la mitochondrie contient de nombreux complexes de proteacuteines membranaires inteacutegreacutees qui forment des canaux agrave travers la membrane ougrave diverses moleacutecules peuvent se deacuteplacer au-dedans et au-dehors de la mitochondrie La membrane interne contient 5 complexes de proteacuteines membranaires inteacutegreacutees du processus oxydatif de la chaicircne de transport deacutelectrons NADH deacuteshydrogeacutenase (complexe I) succinate deacuteshydrogeacutenase (complexe II) cytochrome c reacuteductase (complexe III) cytochrome oxydase (complexe IV) et ATP synthase ( Complexe V) (voir Figure 3)
Figure 3 - Scheacutema de la chaicircne de transport oxydatif deacutelectrons dans la mitochondrie drsquoapregraves Fvasconcellos Wikimedia
La matrice de la mitochondrie contient un meacutelange denzymes qui catalysent le cycle de lacide citrique (aussi appeleacute le cycle de Krebs du nom du biochimiste britannique Hans Krebs qui lavait deacutecouvert)
Le cycle de lacide citrique produit les donneurs drsquoeacutelectrons NADH (nicotinamide adeacutenine dinucleacuteotide reacuteduite) drsquoune part et FADH2 (flavine adeacutenine dinucleacuteotide reacuteduite) drsquoautre part qui se lsquonourrissentrsquo dans la chaicircne de transport deacutelectrons
Le transport deacutelectrons le long de la chaicircne de transport deacutelectrons est coupleacute avec le transport de protons H+ agrave travers la membrane interne dans lespace intermembranaire (Figure 3) il en reacutesulte un potentiel mitochondrial geacuteneacuteralement neacutegatif (Dym) dans la matrice agrave travers la membrane interne (car les protons sont chargeacute positivement)
Les protons sont retourneacutes agrave la matrice par lATP synthase aboutissant agrave la synthegravese de lATP agrave partir dADP (adeacutenosine diphosphate) et de Pi (phosphate inorganique) Cette phosphorylation oxydative est absolument essentielle pour la vie de tous les animaux agrave respiration aeacuterienne La plupart de lATP est produite par la phosphorylation oxydative dans les mitochondries Loxydation complegravete du glucose geacutenegravere 36 moleacutecules dATP dont 32 sont produites dans les mitochondries et seulement 4 par la glycolyse dans le cytoplasme
Cependant les reacuteactions glycolytiques sont beaucoup plus rapides On estime que dans le temps quil faut pour que les mitochondries produisent 36 moleacutecules dun glucose une dizaine de moleacutecules de glucose sont transformeacutees en lactate avec la geacuteneacuteration des 20
moleacutecules dATP suppleacutementaires dans la cellule canceacutereuse soit un total de 56 moleacutecules dATP par rapport agrave 36 dans une cellule normale [13]
Des mitochondries anormales dans les cellules canceacutereuses
Les cellules canceacutereuses preacutesentent non seulement la glycolyse aeacuterobie mais eacutegalement une reacutesistance agrave lrsquoapoptose (suicide cellulaire) un destin qui devrait normalement arriver avec les mitochondries des cellules dysfonctionnelles Il apparaicirct donc que la glycolyse aeacuterobie et lapoptose sont lieacutees
Evangelos Michelakis et son eacutequipe de lUniversiteacute de lAlberta au Canada ont eacuteteacute parmi les premiers agrave noter que la glycolyse aeacuterobie et lapoptose se rencontrent dans les mitochondries [14] Ils ont deacutemontreacute le potentiel theacuterapeutique remarquable dun produit chimique bon marcheacute et facilement disponible le dichloroaceacutetate (DCA) qui reacuteactive lenzyme drsquoentreacutee pour loxydation dans les mitochondries le pyruvate deacuteshydrogeacutenase (voir [15]
En franccedilais Le DCA peut-il soigner le cancer par le Dr Mae-Wan Ho Traduction et compleacutements de Jacques Hallard accessible sur le site httpisiastransition89lautrenetspipphparticle243
Le reacutesultat de ces observations est que les cellules canceacutereuses se suicident et qursquoune tumeur drsquoorigine humaine cultiveacutee chez des rats ainsi preacutedisposeacutes au cancer se reacutetreacutecit
Nous allons regarder ces reacutesultats en deacutetail car ils sont pertinents pour notre compreacutehension du cancer consideacutereacute comme une maladie qui deacutepend des reacuteactions drsquooxydo-reacuteduction
Le lien entre la glycolyse et de lapoptose est eacutevident car de nombreuses enzymes de la glycolyse peuvent eacutegalement reacuteguler lapoptose tandis que plusieurs oncoproteacuteines induisent lexpression des enzymes de la glycolyse Cette toile de causaliteacute circulaire est ce que lon est venu agrave comprendre comme eacutetant une conseacutequence de la fluiditeacute du geacutenome [16] Living with the Fluid Genome (ISIS publication)
On peut se reacutefeacuterer agrave lrsquoarticle lsquoLa vie apregraves le cauchemar des manipulations geacuteneacutetiquesrsquo par le Docteur Mae-Wan Ho Traduction par Jacques Hallard accessible sur le site suivant httpwwwi-sisorgukispLifeAfterGEFRphp
Tout cela rend aussi souvent inefficaces les interventions theacuterapeutiques baseacutees sur de simples cibles moleacuteculaires et parfois avec de lourds effets secondaires
Par exemple la proteacuteine Akt qui stimule la glycolyse et induit une reacutesistance agrave lapoptose active eacutegalement lhexokinase une enzyme catalysant la premiegravere et qui est une eacutetape irreacuteversible de la glycolyse (voir Fig 1) dans laquelle le glucose est phosphoryleacute par lATP donnant le glucose-6-phosphate La proteacuteine Akt induit la translocation de lhexokinase - reacutesidant normalement dans le cytoplasme - vers la membrane mitochondriale par lintermeacutediaire de son meacutediateur en aval la glycogegravene synthase kinase 3 (GSK3)
Dans la membrane mitochondriale lrsquohexokinase se lie au canal des anions deacutependant du voltage (VDAC) une partie importante des pores du transit mitochondrial qui controcircle la permeacuteabiliteacute de la mitochondrie pour les petites moleacutecules hydrophiles Cela supprime lapoptose sans doute en rendant la membrane mitochondriale impermeacuteable Lrsquonhibition de la GSK3 dans les cellules canceacutereuses entraicircne vraisemblablement lhexokinase agrave se deacutelier du canal VDAC ce qui rend la mitochondrie permeacuteable aux petites moleacutecules cela induit lapoptose et contribue agrave lrsquoaugmentation de la sensibiliteacute agrave la chimiotheacuterapie
Ceci a suggeacutereacute agrave leacutequipe de Michelakis que peut-ecirctre le pheacutenotype meacutetabolique dans le cas des cancers est ducirc agrave un remodelage des mitochondries qui supprime (ou perturbe) la phosphorylation oxydative ameacuteliore la glycolyse et arrecircte lapoptose
Lobservation selon laquelle les ligneacutees cellulaires canceacutereuses ont plus de potentiel de membrane avec des mitochondries hyperpolariseacutees (plus neacutegatif agrave lrsquointerieur par rapport agrave lexteacuterieur) cette observation est en accord avec lrsquohypothegravese formuleacutee preacuteceacutedemment (voir encadreacute 1) [17]
Les cellules canceacutereuses sont aussi relativement deacuteficientes en canaux du potassium deacutependants du voltage (Kv) dans la membrane cellulaire (les canaux pour le potassium K+ ne souvrent que si le potentiel eacutelectrique est au-delagrave dune valeur seuil) La deacuteficience du canal K+ est connue pour supprimer lapoptose dans plusieurs types cellulaires y compris dans les cellules canceacutereuses
Encadreacute 1
Les cellules canceacutereuses ont des mitochondries hyperpolariseacutees
Le potentiel eacutelectrique mitochondrial hyperpolariseacute Dym (plus neacutegatif que la normale) srsquoest montreacute lieacute agrave des transformations malignes et ceci depuis les anneacutees 1980 Les tumeurs des cellules sont geacuteneacuteralement tregraves heacuteteacuterogegravenes et dans une population de cellules tumorales il y a des sous-populations mineures avec des diffeacuterences stables dans leur potentiel eacutelectrique Dym qui survivent apregraves clonage des cellules Les cellules avec un haut potentiel eacutelectrique Dym ont geacuteneacuteralement diminueacute leur sensibiliteacute aux agents chimioprotecteurs drsquoune part et preacutesentent une seacutecreacutetion accrue de VEGF (vascular endothelial growth factor) qui assure la promotion de la croissance des vaisseaux sanguins) dans les tumeurs meacutetastatiques mais pas dans les tumeurs sans meacutetastases en correacutelation avec le potentiel invasif drsquoautre part [17]
Cependant les meacutecanismes impliqueacutes dans la geacuteneacuteration et dans le maintien de diffeacuterence du potentiel eacutelectrique mitochondrial ne sont pas claires elles peuvent refleacuteter des modifications dans la composition des membranes mitochondriales des modulations de lexpression de gegravenes nucleacuteaires mitochondriales cibles ou encore un enrichissement avec une population mitochondriale donneacutee
Les effets en aval du produit chimique DCA
Le traitement par le produit chimique DCA a reacuteduit le potentiel mitochondrial hyperpolariseacute agrave des niveaux normaux accompagneacute par une diminution de la croissance des cellules tumorales in vitro et in vivo comme cela a eacuteteacute rapporteacute [15]
Les potentiels des mitochondries issues de trois ligneacutees cellulaires canceacutereuses humaines A549 (cancer du poumon sans petites cellules) M059K (glioblastome) et MCF-7 (cancer du sein) ont eacuteteacute compareacutes avec des ligneacutees cellulaires humaines en bonne santeacute non canceacutereuses les cellules eacutepitheacuteliales des petites voies aeacuteriennes (SAEC) ainsi qursquoavec des fibroblastes et des cellules pulmonaires musculaires lisses des artegraveres (PASMC)
Toutes les ligneacutees cellulaires des diffeacuterents cancers ont un potentiel mitochondrial significativement plus hyperpolariseacute par rapport agrave des cellules normales selon des mesures effectueacutees par une fluorescence accrue du colorant sensible agrave un potentiel lrsquoester meacutethylique de teacutetrameacutethyle rhodamine TMRM
Lincubation de tous les trois types de cellules canceacutereuses avec le DCA a renverseacute lrsquohyperpolarisation qui est revenue au niveau des cellules normales apregraves 48 h Mais les cellules normales ne sont pas affecteacutees Les effets du DCA sur le potentiel eacutelectrique mitochondrial a eu lieu aussi rapidement (au bout de 5-10 minutes) et les effets ont eacuteteacute deacutependants de la dose
La baisse induite par le DCA dans le potentiel eacutelectrique mitochondrial a eacuteteacute limiteacutee par un inhibiteur de la VDAC indiquant que le transport hors de la mitochondrie est important pour la reacuteponse au traitement avec le DCA Cela est compatible avec cette hypothegravese car le DCA a causeacute un apport de facteurs pro-apoptotiques depuis la mitochondrie ainsi qursquoune production accrue despegraveces reacuteactives agrave lrsquooxygegravene (voir ci-dessous)
Chez les cellules A549 non traiteacutees le cytochrome c et le facteur inducteur pro-apoptotique (FIA) ont eacuteteacute limiteacutes aux mitochondries Mais dans les cellules traiteacutees au DCA le cytochrome c srsquoest diffuseacute dans le cytoplasme et lAIF a eacuteteacute transporteacute vers le noyau ces observations sont toutes deux indicatrices du pheacutenomegravene dapoptose
En outre le DCA a conduit agrave une augmenteacute de loxydation du glucose de lrsquoordre de 23 et de faccedilon concomitante a supprimeacute loxydation des acides gras et la glycolyse dans les cellules A549
Apregraves 48 h de traitement avec le DCA le taux de lactate extracellulaire a eacuteteacute diminueacute tandis que le pH a eacuteteacute augmenteacute dans les cellules A549 par rapport aux cellules non traiteacutees
Les espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene des mitochondries et le DCA
Les espegraveces reacuteactives de loxygegravene (ROS) sont de petites moleacutecules contenant de loxygegravene et qui sont plus reacuteactives que loxygegravene moleacuteculaire ordinaire Les ROS sont produites dans les mitochondries comme intermeacutediaires du transport des eacutelectrons [18] (voir encadreacute 2)
Encadreacute 2
Les mitochondries sont la principale source des espegraveces reacuteactives de loxygegravene ou ROS
Dans le processus de la phosphorylation oxydative de loxygegravene est reacuteduit drsquoun eacutelectron agrave la fois dans une seacutequence loxygegravene en superoxyde puis en peroxyde dhydrogegravene et en radical hydroxyle et donne enfin de leau selon la suite ci-apregraves
O2 rarr O2- rarr H2O2 rarr OH rarr H2O
Toutes ces formes sauf la premiegravere et la derniegravere ont un eacutelectron non apparieacute et sont tregraves reacuteactives et par conseacutequent elles sont appeleacutees espegraveces reacuteactives de loxygegravene (ROS)
Ainsi la phosphorylation oxydative geacutenegravere ineacutevitablement ces ROS comme intermeacutediaires et les mitochondries sont consideacutereacutees comme la principale source de formation des ces moleacutecules ROS la principale ROS eacutetant lanion superoxyde O2
- Il est le preacutecurseur de toutes les autres espegraveces de ROS et il est produit in vivo agrave la fois par voie enzymatique par la NADPH oxydase et la xanthine oxydase et par voie non enzymatique lorsquun seul eacutelectron est transfeacutereacute directement agrave O2
Lanion superoxyde acquiert un proton pour devenir un radical hydroperoxyle (HO2-)
suivi par un reacutearrangement rapide (dismutation) soit spontaneacutement soit par une reacuteaction catalyseacutee par la superoxyde dismutase (SOD) pour produire du peroxyde dhydrogegravene H2O2 Ce dernier H2O2 est relativement stable et permeacuteable agrave travers la membrane il peut se diffuser dans la cellule pour ecirctre eacutelimineacute par des systegravemes anti-oxydants preacutesents dans les cellules ou dans les mitochondries tele que la catalase la glutathion peroxydase la peroxydase et la thioreacutedoxine
Il y a un deacutesaccord sur le fait de savoir si normalement les mitochondries fonctionnelles transportent effectivement les ROS [18 19] Je crois quil est tout agrave fait possible que les ROS soient seulement produites agrave la suite drsquoune dimination de la coheacuterence dans le transport des eacutelectrons ce qui entraicircne des intermeacutediaires partiellement oxydeacutes parce que cest ce en quoi consistent les ROS
Le produit chimique DCA a augmenteacute la production du ROS peroxyde dhydrogegravene (H2O2) dune maniegravere deacutependante de la dose de lrsquoordre de 25 agrave 005 mM de DCA puis agrave 35 agrave la dose de 05 mM de DCA [14] Cette augmentation a eacuteteacute inhibeacutee par la roteacutenone suggeacuterant limplication du complexe I de la chaicircne de transport deacutelectrons sans doute dans une inversion du transport deacutelectrons en raison dune accumulation de NADH un autre signe que la chaicircne de transport des eacutelectrons dans les mitochondries ne fonctionne pas normalement dans les cellules canceacutereuses Conformeacutement agrave cette hypothegravese il a eacuteteacute observeacute que les mitochondries isoleacutees et exposeacutees agrave un traitement avec le DCA ont une augmentation des niveaux de NADH dans les mitochondries [19]
Une complication est que les ROS agrave des niveaux infeacuterieurs ce qui est caracteacuteristique dun stress chronique et drsquoune inflammation sont un laquosecond messagerraquo de la prolifeacuteration cellulaire - une preacutedisposition agrave la transformation maligne - en soutenant lideacutee que le cancer est une maladie eacutepigeacuteneacutetique [2] Toutefois les eacuteleacutements de preuve reliant les ROS des mitochondries sans doute agrave des concentrations plus eacuteleveacutees agrave lapoptose sont eacutegalement forts
La principale ROS produite dans les mitochondries est H2O2 (voir encadreacute 2) Si elle nest pas eacutelimineacutee par le systegraveme antioxydant de la cellule elle peut ecirctre en outre transformeacutee
en radical hydroxyle (OH) en preacutesence dions meacutetalliques OH est tregraves reacuteactif et il peut causer des dommages [18] Un large eacuteventail de ROS des mitochondriales induisent des dommages agrave des proteacuteines agrave des lipides et agrave lADN mitochondrial ont eacuteteacute deacutecrit Ces dommages peuvent entraicircner une catastrophe eacutenergeacutetique
Comme il cela est deacutecrit par leacutequipe de Michelakis [14] la principale cible des ROS dans les mitochondries sont les pores de transition membranaire qui deviennent hautement conducteurs en preacutesence de ROS ce qui permet de laisser passer de petites moleacutecules dans les deux directions De petits soluteacutes srsquoeacutecoulent dans la matrice mitochondriale au long de leur gradients eacutelectrochimiques (agrave partir des concentrations eacuteleveacutees agrave lexteacuterieur pour de faibles concentrations) dissipant alors le potentiel eacutelectrochimique et induisant un gonflement de la matrice mitochondriale eacuteventuellement une rupture de la membrane externe libeacuterant le cytochrome c et le facteur inducteur pro-apoptotique (AIF) dans le cytoplasme ce qui entraicircne finalement lapoptose
Les cellules utilisent une forme particuliegravere drsquoautophagie la mitophagie [18] pour eacuteliminer seacutelectivement les mitochondries deacutefectueuses Laugmentation des ROS cellullaires conduit agrave la perte de potentiel de la membrane mitochondriale qui est un deacuteclencheur pour la mitophagie Lorsque de nombreuses mitochondrias sont eacutelimineacutees par mitophagie le pheacutenomegravene dapoptose suit
Le DCA et les changements eacutelectrochimiques
Une augmentation de la production de H2O2 par les cellules canceacutereuses exposeacutees au produit DCA est impliqueacutee dans lactivation des canaux de potassium K+ sensibles au voltage (Kv) dans la membrane cellulaire Lrsquoeacutequipe de Michelakis a montreacute que le traitement avec le DCA a augmenteacute le courant du K+ sortant de maniegravere significative dans toutes les cellules canceacutereuses mais pas dans les cellules normales [15]
Cette augmentation de courant du K+ sortant accompagneacutee dune expression accrue des canaux K+ lsquoKv15rsquo conduit agrave une hyperpolarisation de la membrane plasmique (de plus en plus neacutegative) et elle est bloqueacutee par la catalase intracellulaire qui se deacutecompose en H2O2 ainsi que par la roteacutenone qui inhibe H2O2 produite par le complexe I
Dans le mecircme temps le DCA a diminueacute le Ca2+ intracellulaire en inhibant les canaux Ca2+ deacutependants du voltage de sorte que les cellules traiteacutees avec le DCA avaient une teneur infeacuterieure en Ca2+ intracellulaire par rapport aux cellules non traiteacutees la diminution se produisant dans les 5 minutes et elle a eacuteteacute encore soutenue apregraves 48 heures drsquoexposition au DCA Les effets sur le Ca2+ ont eacuteteacute inhibeacutes par la roteacutenone et limiteacutes par H2O2 entre autres choses
On peut penser que le DCA diminue le Ca2+ intracellulaire et accroicirct lrsquoexpression de lsquoKv15rsquo du fait de lrsquoinhibition par le NFAT (nuclear factor of activated T lymphocytes le facteur nucleacuteaire des lymphocytes T activeacutes) Le NFAT est connu pour inhiber agrave la fois lapoptose et lexpression de Kv15 dans les cellules myocardiques et leacutequipe a constateacute que cela eacutetait eacutegalement vrai dans les cellules canceacutereuses
Lrsquoaugmentation de la concentration en Ca2+ intracellulaire active la calcinerine qui deacutephosphoryle le NFAT lui permettant decirctre transporteacute vers le noyau ougrave il reacutegule la transcription du gegravene Lrsquoactivation induite par le DCA du lsquoKv15rsquo conduit agrave une
hyperpolarisation de la membrane cellulaire inhibant les canaux Ca2+ deacutependant du voltage donc blocage de laugmentation de la concentration intracellulaire de Ca2+ et inhibition du facteur NFAT
Le DCA et lapoptose
Michelakis et ses collegravegues ont constateacute que le DCA augmente lexpression de lannexine provoquant une multiplication par 6 des noyaux TUNEL-positifs et une activation des deux caspases 3 et 9 dans les cellules A549 TUNEL signifie Terminal deoxynucleotidyl transferase dUTP nick end labelling crsquoest une meacutethode qui est utiliseacutee pour deacutetecter la fragmentation de lADN par leacutetiquetage de la partie terminale des acides nucleacuteiques
Le produit DCA semble eacuteliminer les cellules hautement prolifeacuterantes en induisant lapoptose et en diminuant les niveaux du calcium Ca2+ intracellulaire Il diminue eacutegalement la prolifeacuteration cellulaire telle que mesureacutee par le test de lincorporation de la BrdU (bromodeacutesoxyuridine) et lexpression de lantigegravene nucleacuteaire de cellules prolifeacuterantes (PCNA) En outre le DCA a diminueacute lexpression de la survivine qui est un indicateur mitotique
Le DCA induit lapoptose des cellules canceacutereuses par deux voies lune dans les mitochondries ougrave la deacutepolarisation active lapoptose deacutependante des mitochondries et lautre agrave la membrane cellulaire ougrave la reacutegulation positive des canaux lsquoKv15rsquo fait deacutecroicirctre le K+ ce qui active les caspases On peut penser que la composante mitochondriale est plus importante que les autres facteurs et les manipulations pour fournir le composant cytoplasmique de lapoptose nont pas entraicircneacute une intensiteacute de lapoptose comme celle qui est induite par le DCA
Ces reacutesultats en plus de la deacutemonstration de la capaciteacute du DCA de reacutetreacutecir des xeacutenogreffes de tumeurs humaines chez les rats et des glioblastomes chez des ecirctres humains [16] renforcent lhypothegravese proposeacutee par Warburg selon laquelle le cancer est une maladie impliquant un dysfonctionnement mitochondrial mais peut-ecirctre pas dans sa forme originale car Warburg pensait alors en son temps que les mitochondries eacutetaient totalement inactives
Il y a un deacuteseacutequilibre des reacuteactions drsquooxydo-reacuteduction dans les cellules canceacutereuses
Peu drsquoattention a eacuteteacute porteacutee sur leacutetat eacutelectronique de la cellule ou de ses organites jusquagrave tout reacutecemment quand les colorants sensibles au voltage sont devenus disponibles Cela a rendu beaucoup plus facile la mesure du potentiel eacutelectrique des cellules et des organites En conseacutequence les chercheurs ont deacutecouvert que le potentiel eacutelectrique de la cellule deacutetermine ses eacutetats vitaux de la division cellulaire agrave la formation de structures de la diffeacuterenciation de la reacutegeacuteneacuteration et des cancers ([20] ] Membrane Potential Rules SiS 52)
Ceci est parfaitement en accord avec la nature eacutelectrodynamique quantique de la vie [10 11]
En fait il a eacuteteacute reconnu depuis les anneacutees 1950 que le potentiel de membrane cellulaire mesureacute agrave laide de microeacutelectrodes varie tout au long du cycle cellulaire [21] Les types
de cellules agrave tregraves hauts potentiels de repos telles que les cellules musculaires et les neurones montrent peu ou pas de tendance agrave se diviser alors quune diminution du potentiel de membrane suit la transformation maligne
Dans les anneacutees 1970 Clarence D Cocircne Jr avait reacuteussi agrave induire la mitose et la synthegravese de lADN dans des neurones totalement diffeacuterencieacutes du systegraveme nerveux central en utilisant une varieacuteteacute dagents qui deacutepolarisent la membrane cellulaire (la rendant moins neacutegative) [22]
Dans les anneacutees 1990 des mesures des potentiels eacutelectriques des sites de la peau sur des tumeurs malignes du sein avaient donneacute des lectures eacutelectropositives qui avaient eacuteteacute correacuteleacutees avec une deacutepolarisation accrue dans le potentiel de membrane des cellules et des tissus canceacutereux par rapport aux cellules normales ou aux cellules non canceacutereuses [23]
Lautre signe bien connu de deacuteseacutequilibre drsquooxydo-reacuteduction (redox) dans les cellules canceacutereuses est le cas des mitochondries hyperpolariseacutees (voir encadreacute 1)
Une preuve suppleacutementaire vient maintenant agrave partir de mesures directes des eacutetats doxydo-reacuteduction Les paires redox de la cellule sont NADH NAD + (nicotinamide adeacutenine dinucleacuteotide) NADPH NADP + (nicotinamide adeacutenine dinucleacuteotide phosphate) et GSH GSSG (glutathion) Le rapport des formes reacuteduites et des formes oxydeacutees refleacutete leacutetat doxydo-reacuteduction de la cellule
Par exemple dans des conditions non contraintes et non stressantes chez des astrocytes (cellules du cerveau qui controcirclent le flux sanguin vers les neurones) qui sont mises en culture la paire NADH NAD+ est principalement agrave leacutetat oxydeacute afin drsquoaccepter les eacutelectrons produits au cours de la glycolyse lors de la reacuteaction de la glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate deacuteshydrogeacutenase (GAPDH) (voir fig 1)
En revanche le couple redox NADPH NADP+ est maintenu dans un eacutetat plus reacuteduit pour fournir des eacutelectrons pour la biosynthegravese reacuteductrice tandis que la concentration de GSH deacutepasse fortement celle de GSSG pour soutenir une deacutefense antioxydante efficace Ces ratios des couples redox chez les astrocytes mis en culture sont similaires agrave ceux qui ont eacuteteacute rapporteacutes pour le cerveau [24] et ils sont intimement lieacutes au meacutetabolisme et aux fonctionnements cellulaires
La thioreacutedoxine est une classe de petites proteacuteines redox qui sont preacutesentes dans tous les organismes et qui agissent comme des antioxydants avec des fonctions de signalisation redox On pense que la thioreacutedoxine inteacutegre leacutetat redox global de la cellule et qursquoelle est essentielle pour la vie chez les mammifegraveres [25]
Des chercheurs de leacutecole de meacutedecine et de santeacute publique aupregraves de lrsquoUniversiteacute du Wisconsin agrave Madison aux Eacutetats-Unis ont examineacute les niveaux des proteacuteines et des changements redox de la thioreacutedoxine 1 (TRX1) dans les tissus de la prostate humaine et dans des cellules en culture [26] Ils ont trouveacute 4 fois plus de proteacuteines TRX1 dans le noyau des cellules canceacutereuses de haut grade par rapport aux teacutemoins normaux et laugmentation est correacuteleacutee avec la progression du cancer La proteacuteine a eacutegalement eacuteteacute multiplieacutee environ par 2 dans le cytoplasme Malgreacute des niveaux accrus en proteacuteines les formes oxydeacutees de TRX1 nucleacuteaire eacutetaient plus eacuteleveacutees dans les lignes cellulaires du
cancer de la prostate par rapport agrave leurs homologues beacutenins ce qui suggegravere que le deacuteseacutequilibre redox nucleacuteaire a eu lieu de maniegravere seacutelective dans les cellules canceacutereuses
TRX1 a un rocircle speacutecifique dans la modulation de la signalisation redox avec des pools nucleacuteaires et cytoplasmiques distincts chacun drsquoeux ayant des fonctions diffeacuterentes Dans le noyau TRX1 interagit avec certains facteurs de transcription pour reacuteguler leur liaison agrave lADN il sagit notamment de p53 (reacuteponse par apoptose) du facteur nucleacuteaire kB (NF-kB impliqueacute dans la reacuteponse inflammatoire) et du facteur nucleacuteaire 2 (Nrf2 impliqueacute dans la reacuteponse antioxydante)
Dans le cytoplasme TRX1 peut reacuteguler les kinases du signal de reacutegulation de lapoptose TRX1 est eacutegalement connu pour passer du cytoplasme vers le noyau en reacuteponse au stress oxydatif Lrsquooxydation seacutelective de TRX1 peut se produire et elle a eacuteteacute deacutetecteacutee agrave la fois dans le noyau et dans le cytoplasme en reacuteponse agrave des modifications cellulaires redox
Lrsquoaugmentation de lexpression de la proteacuteine TRX1 a eacuteteacute deacutetecteacutee dans les tissus canceacutereux et dans de multiples ligneacutees de cellules canceacutereuses et une augmentation de lexpression de TRX1 a eacuteteacute associeacutee agrave niveau tumoral eacuteleveacute et elle a eacuteteacute impliqueacutee dans la reacutesistance des cellules tumorales agrave certaines chimiotheacuterapies et agrave des agents geacuteneacuterateurs de ROS
Pour conclure
De nouvelles preuves suggegraverent que les cellules canceacutereuses sont plus oxydeacutees par rapport agrave la normale il leur manque des eacutelectrons
Ceci est coheacuterent avec dautres indications selon lesquelles le cancer est une maladie qui deacutepend des reacuteactions doxydo-reacuteduction qui est un eacutetat de deacuteseacutequilibre eacutelectronique
La preacutevention des cancers et une theacuterapie rationnelle devraient commencer agrave partir de ces constats
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Deacutefinitions et compleacutements
Apoptose ndash Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
On nomme apoptose (ou mort cellulaire programmeacutee) le processus par lequel des cellules deacuteclenchent leur auto-destruction en reacuteponse agrave un signal Cest lune des voies possibles de la mort cellulaire qui est physiologique geacuteneacutetiquement programmeacutee neacutecessaire agrave la survie des organismes multicellulaires Elle est en eacutequilibre constant avec la prolifeacuteration cellulaire Contrairement agrave la neacutecrose elle ne provoque pas dinflammation les membranes plasmiques ne sont pas deacutetruites du moins dans un premier temps et la cellule eacutemet des signaux (en particulier elle expose sur le feuillet
externe de sa membrane plasmique de la phosphatidylseacuterine un phospholipide normalement constitutif de son feuillet interne) qui permettront sa phagocytose par des globules blancs notamment des macrophages
Sommaire
bull 1 Deacutecouverte et eacutetymologie
bull 2 Exemples de rocircles physiologiques
o 21 Morphogenegravese
o 22 Systegraveme immunitaire
o 23 Diffeacuterenciation intestinale
o 24 Deacutediffeacuterenciation mammaire
bull 3 Causes
bull 4 Manifestation cytologique
o 41 Meacutecanisme intracellulaire
411 Voie extrinsegraveque
412 Voie intrinsegraveque
bull 5 Fragmentation de lADN
o 51 Maladies ou affections induites par le blocage de lapoptose
o 52 Maladies ou affections causeacutees par lrsquoactivation intempestive de
lrsquoapoptose
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Voir aussi
o 71 Bibliographie
o 72 Articles connexes
o 73 Liens externes Article complet sur le site httpfrwikipediaorgwikiApoptose
Cancer ndash Document Futura-Sciences
Un cancer est une pathologie caracteacuteriseacutee par la preacutesence dune (ou de plusieurs) tumeur maligne formeacutee agrave partir de la transformation par mutations ou instabiliteacute geacuteneacutetique (anomalies cytogeacuteneacutetiques) dune cellule initialement normale
Formation du cancer
La transformation cellulaire tumorale se traduit notamment par une perte de controcircle du cycle cellulaire une insensibiliteacute agrave lapoptose des anomalies de la reacuteparation de lADN Les cancers sont alors classeacutes selon le type de la cellule dans laquelle sest produite la premiegravere transformation (lymphomes carcinomes sarcomes) cette premiegravere cellule maligne seacutetant ensuite diviseacutee formant la tumeur primaire constitueacutee de cellules clonales
Eacutevolution du cancer
Certaines tumeurs primaires peuvent progresser vers un envahissement plus global de lorganisme par eacutechappement de cellules tumorales issues de cette tumeur primaire on parle alors de meacutetastase
Pour en savoir plus sur les diffeacuterents cancers consultez les questions-reacuteponses cibleacutees de Futura-Sciences sur
le cancer du foie le cancer du poumon le cancer du sein le cancer de la peau le cancer de la thyroiumlde le cancer de la vessie le cancer de la prostate le cancer colorectal le cancer de lestomac le cancer de lœsophage le cancer du rein
httpwwwfutura-sciencescomfrquestion-reponsetcancerdle-cancer-de-la-peau-en-detail_1354
Photo - Le cancer est la premiegravere cause de mortaliteacute en France Ici des cellules de cancer du poumon copy Anne Weston- LRI- CRUK- Wellcome Images Filckr nc nd 20copy 2001-2012 Futura-Sciences tous droits reacuteserveacutes ndashSource wwwgooglefrsearchsource=igamphl=framprlz=1G1GGLQ_FRFR368ampq=cancerampbtnG=Recherche+Google
Cancer ndash Introduction drsquoun article Wiipeacutedia
Le cancer est une maladie caracteacuteriseacutee par une prolifeacuteration cellulaire anormalement importante au sein dun tissu normal de lorganisme de telle maniegravere que la survie de ce dernier est menaceacutee Ces cellules deacuterivent toutes dun mecircme clone cellule initiatrice du cancer qui a acquis certaines caracteacuteristiques lui permettant de se diviser indeacutefiniment Au cours de leacutevolution de la maladie certaines cellules peuvent migrer de leur lieu de production et former des meacutetastases Pour ces deux raisons le deacutepistage du cancer doit ecirctre le plus preacutecoce possible
laquo Cancer raquo est un terme geacuteneacuteral deacutesignant une maladie pour lesquelles certaines cellules dun organisme adoptent un comportement anormal caracteacuteriseacute par1234 une indeacutependance vis-agrave-vis des signaux qui stimulent normalement la prolifeacuteration cellulaire une insensibiliteacute aux signaux et meacutecanismes anti-prolifeacuteratifs une capaciteacute prolifeacuterative qui nest plus limiteacutee (croissance agrave linfini) la disparition du pheacutenomegravene dapoptose une capaciteacute anormale agrave susciter langiogenegravese et lacquisition dun pouvoir invasif et de production de meacutetastases
Les nouvelles cellules reacutesultantes dites canceacutereuses ou tumorales peuvent former une tumeur maligne (un neacuteoplasme) ou se propager agrave travers le corps
Les facteurs de risques sont internes (geacutenome mutation 5 etc) induction par un agent infectieux etc etou externes (alimentation exposition agrave des substances canceacuterigegravenes ou agrave des conditions telles que lirradiation etc) Des facteurs hormonaux eacutepigeacuteneacutetiques et psychosomatiques sont possibles 90 agrave 95 des cas de cancers ne sont pas attribuables agrave des mutations geacuteneacutetiques6
Durant la derniegravere deacutecennie plusieurs types de cancers semblent en augmentation si dans certains cas cette progression est facilement lieacutee agrave des facteurs de risque identifieacutes (tabac alcool polluants industriels reconnus canceacuterigegravenes obeacutesiteacute seacutedentariteacute exposition au soleil) dans certains cas il est difficile dattribuer agrave des facteurs preacutecis laugmentation observeacutee Lameacutelioration des outils de diagnostic7et le vieillissement de la population8 explique une part importante de la progression de lincidence de certains cancers Agrave linverse une eacutetude de lInstitut de veille sanitaire montre que les cancers de lestomac de loesophage (chez lhomme) du col de luteacuterus et le lymphome Hodghinien ont reacutegresseacute entre 1980 et 20009
Sommaire
bull 1 Terminologie et eacutetymologie
bull 2 Biologie
o 21 Typologie
o 22 Geacuteneacutetique
o 23 Transformation cellulaire
o 24 Chronologie de la transformation canceacutereuse
o 25 Origine
o 26 Eacutevolution
bull 3 Causes
o 31 Risques endogegravenes
o 32 Risques dits laquo environnementaux raquo
bull 4 Preacutevention
o 41 Deacutepistage
bull 5 Diagnostic
bull 6 Traitements
o 61 Traitements alternatifs
o 62 Soutien psychologique
bull 7 Coucircts eacuteconomiques et socioeacuteconomiques
bull 8 Statistiques par pays
o 81 France
o 82 Taux de survie et surmortaliteacute
o 83 Chez lenfant
bull 9 Eacutepideacutemiologie
bull 10 Historique
bull 11 Chez les animaux
bull 12 Notes et reacutefeacuterences
bull 13 Voir aussi
o 131 Articles connexes
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiCancer
Chaicircne de transfert deacutelectrons ndash Deacutefinition de Futura-Sciences
Ensemble de moleacutecules pouvant capter et donner des eacutelectrons dont des cytochromes et des flavoproteacuteines qui agissent en seacuterie pour transporter des eacutelectrons du NADH ou du FADH2 jusquagrave loxygegravene qui est ainsi reacuteduit en eau (H2O) La respiration cellulaire est principalement attribuable agrave cette consommation doxygegravene La chaicircne respiratoire est localiseacutee dans la membrane interne des mitochondries
Source httpwwwfutura-sciencescomfrdefinitiontphysique-2dchaine-de-transfert-delectrons_686
Chaicircne respiratoire ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
La chaicircne respiratoire est constitueacutee dun ensemble complexe de proteacuteines membranaires de la mitochondrie des cellules eucaryotes qui servent agrave reacuteoxyder les coenzymes NADH et ubiquinone (CoQ) qui ont eacuteteacute reacuteduits en particulier au cours du cycle de Krebs Cette reacuteoxydation saccompagne de la creacuteation dun gradient transmembranaire de protons Ce gradient est une forme de stockage de leacutenergie contenue dans les coenzymes qui deacuterive elle-mecircme de leacutenergie contenue dans les moleacutecules deacutegradeacutees au cours du catabolisme Le gradient de proton va servir agrave fabriquer de lATP moleacutecule eacutenergeacutetique universellement utilisable au niveau de lATP synthase une proteacuteine membranaire mitochondriale Ce meacutecanisme de phosphorylation oxydative a eacuteteacute deacutecouvert par Peter Mitchell ce qui lui a valu le prix Nobel de chimie en 19781 Ce meacutecanisme est aussi connu sous le nom de Theacuteorie chimiosmotique (de Mitchell) Additionneacute agrave la synthegravese dATP par les ATP synthase on la nomme phosphorylation oxydative (nb le terme phosphorylation oxydative est impropre il faut lui preacutefeacuterer celui doxydations phosphorylantes)
Sommaire
bull 1 Origine des reacuteactifs de la chaicircne respiratoire
bull 2 Enchaicircnement des systegravemes doxydoreacuteduction de la chaicircne respiratoire
bull 3 Inhibiteurs de la chaicircne respiratoire
bull 4 Reacutegulation
bull 5 Theacuteorie chimio-osmotique de Mitchell
bull 6 Complexes et fonctionnement
bull 7 Transport des moleacutecules dATP formeacutees
bull 8 Bilan total
bull 9 Des chaicircnes respiratoires particuliegraveres celles des bacteacuteries
bull 10 Notes et reacutefeacuterences
bull 11 Voir aussi
o 111 Articles connexes
o 112 Liens externes
Origine des reacuteactifs de la chaicircne respiratoire [modifier]
Lors des reacuteactions du catabolisme que sont la glycolyse (dans le cytosol) et le cycle de Krebs (dans la mitochondrie) il y a production de coenzymes reacuteduits (NADH et CoQH2) Ces coenzymes vont ecirctre reacuteoxydeacutes par la chaicircne respiratoire (en aeacuterobiose) au niveau des crecirctes de la membrane interne mitochondriale ou dans la membrane plasmique des bacteacuteries
Enchaicircnement des systegravemes doxydoreacuteduction de la chaicircne respiratoire [modifier]
Remarque lenchaicircnement indiqueacute ici concerne les organismes eucaryotes la chaicircne respiratoire au niveau de la mitochondrie
Lordre dans lequel on trouve les eacuteleacutements de la chaicircne respiratoire (figure 1) deacutepend de leur potentiel standard doxydoreacuteduction (tableau 1)
Tableau 1 Systegravemes reacutedox mis en jeu dans la chaicircne respiratoire
Systegravemes reacutedox Potentiel standard (agrave pH = 7 et 25 degC) (V)
NAD+NADH -032
FPFPH2 -014
CoQCoQH2 -009
Cytb Fe3+Cytb Fe2+ +004
CytC1 Fe3+CytC1 Fe2+ +022
CytC Fe3+CytC Fe2+ +026
Cyt(a+a3) Fe3+Cyt(a+a3) Fe2+ +029
frac12O2O2- +082
Figure 1 enchaicircnement des constituants de la chaicircne respiratoire
La reacuteaction de synthegravese dATP
est une reacuteaction endergonique elle a besoin deacutenergie pour avoir lieu Sa variation denthalpie libre standard (ΔGdeg) est eacutegale agrave + 30 kJmol
Lors de la chaicircne respiratoire trois reacuteactions libegraverent suffisamment deacutenergie (variation denthalpie libre standard (ΔGdeg) est infeacuterieure ou eacutegale agrave - 30 kJmol)
bull ΔGdeg = - 42 460 Jmolminus1
bull ΔGdeg = - 34 740 Jmolminus1
bull ΔGdeg = -
102 290 Jmolminus1
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiChaC3AEne_respiratoire
Phosphorylation oxydative lieacutee agrave la chaicircne de transport des eacutelectrons ndash Document lsquoulysse u-bordeauxrsquo
La chaicircne de transport des eacutelectrons
Les hydrogegravenes (eacutelectrons plus protons) capteacutes par le (qui devient le
) issus de la deacutegradation des moleacutecules de glucose et dacide gras sont
transfeacutereacutes agrave l gracircce agrave une seacuterie deacutevegravenements qui aboutit agrave la formation d la chaicircne de transport des eacutelectrons Cette chaicircne se deacuteroule dans la membrane interne de la mitochondrie surtout dans les crecirctes et elle fait intervenir plusieurs complexes enzymatiques appeleacutes NADH-quinone oxydoreacuteductase (complexe I) succinate-quinone oxydoreacuteductase (complexe II) Quinol-cytochrome c oxydoreacuteductase (complexe III ou complexe bc1) et Cytochrome c oxydase (complexe IV)
Elle contient eacutegalement 1) lubiquinone qui se trouve dans leacutepaisseur de la membrane interne (moleacutecule lipophile) qui transporte les eacutelectrons (et protons) du complexe II au complexe III et 2) le cytochrome c qui se trouve dans lespace inter membranaire et qui eacutetablit une navette deacutelectrons entre complexes III et IV Les eacuteveacutenements sont preacutesenteacutes scheacutematiquement figure 11 Dans cette image les complexes sont repreacutesenteacutes en une seule entiteacute mais en reacutealiteacute ils sont constitueacutes de plusieurs sous-uniteacutes proteacuteiques Le tableau ci-dessous donne une ideacutee de la taille et de lheacuteteacuterogeacuteneacuteiteacute des complexes de la chaicircne respiratoire
fonction enzymatique poids moleacuteculaire
nombre de sous-uniteacutes
Complexe I NADH-quinone oxydoreacuteductase 800 kDa 25
Complexe II succinate-quinone oxydoreacuteductase
140 kDa 4
Complexe III quinol-cytochrome c oxydoreacuteductase
250 kDa 9-10
Complexe IV cytochrome c oxydase 170 kDa 13
Complexe V ATP synthase 380 kDa 12-14
Figure 11 [agrave consulter agrave la source] La chaicircne respiratoire
Pour plus dinformation sur la composition des proteacuteines de la chaicircne respiratoire et leur arrangement dans des super complexes consultez le document suivant
laquo Supercomplexes dans la chaine respiratoire de la mitochondrie 2010_Boekema raquo (pdf 1 Mo)
Animation cette animation montre comment le passage des eacutelectrons de cytochrome c agrave cytochrome c oxydase (complexe IV) permet le transport
simultaneacute de protons ( ) agrave travers la membrane interne de la mitochondrie (fonction de pompe de la cytochrome c oxydase)
Macromedia Shockwave - 106Ko
La direction du flux deacutelectrons le long de la chaicircne de transport est deacutetermineacutee par la faculteacute des composants agrave perdre ou agrave gagner des eacutelectrons Par exemple
a une affiniteacute modeacutereacutee pour les eacutelectrons si bien que sa forme reacuteduite
peut facilement ceacuteder ses deux eacutelectrons Au contraire loxygegravene moleacuteculaire a une tregraves forte affiniteacute pour les eacutelectrons et est donc un tregraves bon agent oxydant capable de capturer avidement les eacutelectrons des autres moleacutecules La capaciteacute agrave laquo donner raquo ou agrave laquo prendre raquo des eacutelectrons est exprimeacutee
par un paramegravetre nommeacute potentiel doxydoreacuteduction (symbole Eograve) ayant
un potentiel de et loxygegravene moleacuteculaire un potentiel de Les eacutelectrons se deacuteplacent des moleacutecules agrave faible potentiel doxydoreacuteduction vers
les moleacutecules posseacutedant un potentiel fort et donc dans le cas de la chaicircne mitochondriale de transport des eacutelectrons du NADH agrave loxygegravene moleacuteculaire (voir figure 12 )
Figure 12 [agrave consulter agrave la source] Potentiel doxydoreacuteduction
Fondamentalement au cours de la capture des eacutelectrons par les complexes I III et IV il y a simultaneacutement translocation des protons vers lespace
inter membranaire (pompe ) (voir figure 11 et son animation) Le processus creacutee un gradient protonique (potentiel membranaire de 150 mV neacutegatif cocircteacute espace matriciel et une diffeacuterence de pH de 05) Le gradient eacutelectrochimique ainsi geacuteneacutereacute est utiliseacute pour la phosphorylation de lADP en ATP par lATP synthase (complexe V qui constitue une particule dite eacuteleacutementaire visible en microscopie eacutelectronique) (voir figure 13 ) Le couplage de loxydation des
meacutetabolites en et et la production dATP est appeleacute phosphorylation oxydative
Figure 13 [agrave consulter agrave la source] ATP synthase
Heacutebergement des eacutelectrons dans les composants de la chaicircne
Au sein de la chaicircne de transport les eacutelectrons sont successivement et transitoirement laquo heacutebergeacutes raquo par diffeacuterents sites moleacuteculaires appeleacutes groupes prostheacutetiques (porphyrines et flavine mononucleacuteotides (FMN apporteacutee par la
vitamine laquo riboflavine raquo) Les atomes qui heacutebergent les eacutelectrons dans ces
groupes prostheacutetiques peuvent ecirctre des atomes de C ou N pour (apporteacute
par la laquo vitamine raquo (acide nicotinique) et ubiquinone des atomes de Fe inclus dans une structure moleacuteculaire appeleacutee hegraveme ou heacutemochrome pour les cytochromes des complexes de FeS pour les FMN et cytochrome bc1 des atomes de Cu dans la cytochrome c oxydase Cette ressource na pas pour but dexposer en deacutetail laspect biochimique et biophysique de la phosphorylation oxydative Pour information compleacutementaire sur le sujet nous vous suggeacuterons de consulter laquo La biochimie Tome 1 biochimie structurale et meacutetabolique raquo Christian Moussard De Boeck Universiteacute
Etymologie des termes cytochrome et ubiquinone
Les cytochromes sont des pigments cellulaires (chromos = couleur) deacutetectables dans lintervalle 300 agrave 600 nm du spectre de la lumiegravere Le terme deacutesigne un ensemble formeacute dune proteacuteine et dun groupe prostheacutetique (heacutemochrome)
responsable de labsorption caracteacuteristique de la lumiegravere
Ubiquinone nommeacutee pour sa reacutepartition tregraves large ubiquitaire chez les veacutegeacutetaux animaux et micro-organismes (latin ubique = preacutesent partout) Elle fut identifieacutee plus tard agrave un co-enzyme de la chaicircne respiratoire nommeacute pour cela co-enzyme Q10 (ubiQuinone) 10 fait reacutefeacuterence au nombre duniteacutes isopreacuteniques (
) preacutesentes dans la queue hydrophobe de la moleacutecule (situeacutee dans la membrane)
Cardiolipine et chaicircne respiratoire
La cardiolipine ou diphosphatidylglyceacuterol est un lipide qui est speacutecifique des membranes des bacteacuteries et des mitochondries autrement dit des membranes dont la fonction est de fournir un potentiel eacutelectrochimique pour le transport des eacutelectrons et la synthegravese dATP Le terme cardiolipine vient du fait que ce lipide a eacuteteacute isoleacute agrave partir de cœur de bovin dans lequel il repreacutesente 10 des phospholipides totaux Plus tard la cardiolipine a eacuteteacute trouveacutee en abondance dans la mitochondrie ougrave elle repreacutesente 20 des phospholipides totaux et dans la membrane externe des bacteacuteries Etant donneacute que la cardiolipine est un lipide speacutecifique de la mitochondrie on est en droit de penser que sa fonction biologique dans cet organite est fondamentale Elle est localiseacutee principalement dans la membrane interne ougrave elle interagit avec plusieurs proteacuteines parmi lesquelles les complexes III (cytochrome bc1) et IV (cytochrome c oxydase) la proteacuteine deacutechange ATPADP lATP synthase et le transporteur de phosphate inorganique (Pi) Il a eacuteteacute montreacute que la cardiolipine deacuteterminait la structure quaternaire (et donc fonctionnelle) de ces proteacuteines enzymatiques et assurait eacutegalement la bonne orientation et la bonne position (pour faciliter le passage des eacutelectrons) des diffeacuterents composants de la chaicircne respiratoire Ce rocircle est bien illustreacute par le syndrome de Barth myopathie speacutecifique due agrave une production deacutefectueuse de cardiolipine reacutesultant en un fort deacuteficit dans la production dATP La cardiolipine limite aussi la diffusion de protons situeacutes dans lespace inter membranaire en les liant agrave ses groupes phosphates tamponnant ainsi le pH global (voir figure 14 ) Enfin la cardiolipine est consideacutereacutee comme un co-facteur deacuteterminant de limportation du cholesteacuterol indispensable au deacuteroulement de la steacuteroiumldogenegravese mitochondriale
Figure 14 [agrave consulter agrave la source] Cardiolipine dans la membrane interne de la mitochondrie
LATP synthase ( )
En preacutesence du gradient de protons eacutetabli entre les deux faces de la membrane mitochondriale interne et en absence de concentrations eacuteleveacutees dATP dans la matrice
lATP synthase laisse passer les protons au niveau du domaine membranaire un
passage qui permet la production dATP par le domaine Plus preacuteciseacutement chaque
sous-uniteacute du domaine de la proteacuteine couple rapidement lADP et le Pi en produisant lATP qui reste en place Cest le potentiel de membrane et le passage des protons qui en reacutesulte (laquo source deacutenergie raquo) qui permet lexpulsion de lATP vers
lespace matriciel au cours dun mouvement de rotation de la sous-uniteacute dans le
domaine La place de lATP est immeacutediatement prise par un nouvel ADP + Pi Il faut 12 protons pour la production de 3 ATP (voir figure 13 ci-dessus)
Cette enzyme peut eacutegalement fonctionner dans lautre sens ce qui se produit en absence de gradient de protons et en preacutesence dATP Dans ce cas elle fonctionne comme une
pompe agrave protons comparable agrave l -ATPase de la membrane des lysosomes deacutecrite dans la ressource laquo Transport membranaire raquo
Bilan final
Le bilan final de toutes ces inter conversions chimiques cest que loxydation complegravete dune moleacutecule de glucose fournira 30 moleacutecules dATP et quune moleacutecule dacide gras tel que le palmitate (C16) fournira 120 moleacutecules dATP La complexiteacute des inter conversions chimiques qui seffectuent dans les mitochondries trouve sa justification dans un pheacutenomegravene de fractionnement de leacutenergie libeacutereacutee qui eacutevite un deacutegagement
excessif de chaleur ducirc agrave la condensation de et (en ) Leacutenergie peut ecirctre convertie efficacement en liaisons riches en eacutenergie dans des moleacutecules telles que lATP gracircce agrave des reacuteactions coupleacutees
La theacuteorie de chimiosmose
Le processus preacuteceacutedemment deacutecrit est analogue agrave un geacuteneacuterateur faisant passer un courant agrave travers une seacuterie de moteurs eacutelectriques Cependant dans les systegravemes biologiques les eacutelectrons sont transporteacutes dun site agrave lautre par des moleacutecules diffusibles qui prennent des eacutelectrons au niveau dun site pour les apporter sur un autre site Dans le cas de la chaicircne mitochondriale de transfert
deacutelectrons le processus commence avec le
Cest langlais Peter Mitchell qui proposa le meacutecanisme de couplage entre le transport des eacutelectrons et la synthegravese de lATP Il suggeacutera que le flux des eacutelectrons dun composant agrave lautre de la chaicircne respiratoire (et ceci est eacutegalement vrai pour le flux des eacutelectrons dans les photo systegravemes du chloroplaste) dirige des protons (ions hydrogegravene) au travers de la membrane (vers lespace inter membranaire) creacuteant ainsi un gradient protonique (150 mV) Secondairement la production dATP est due au flux inverse de protons descendant le gradient Cette proposition constitue la base de la theacuteorie appeleacutee chimiosmose (Mitchell prix Nobel en 1978)
Creacuteatine phosphate
Bien que la production dATP soit essentiellement due aux processus meacutetaboliques deacutecrits plus haut la mitochondrie peut utiliser une voie alternative pour assurer la production immeacutediate dATP Elle possegravede en effet une enzyme creacuteatine kinase qui catalyse la production de creacuteatine-phosphate Celle-ci est agrave son tour transporteacutee dans le cytoplasme ougrave elle est utiliseacutee pour phosphoryler lADP en ATP (reacutegeacuteneacuteration tregraves rapide de lATP indeacutependante de la production dATP mitochondrial) (voir figure 15 ) Cette voie seacutepuise en environ 8 secondes dans le muscle au travail et pourrait donc ecirctre vue comme un processus tampon entre la demande immeacutediate et la possibiliteacute de production par la glycolyse et la chaicircne respiratoire
Figure 15 [agrave consulter agrave la source] Creacuteatine phosphate et ATP
La creacuteatine est un additif nutritionnel populaire chez les athlegravetes dont la speacutecialiteacute sportive neacutecessite un apport brutal deacutenergie (par exemple sprinters et halteacuterophiles) Lideacutee de deacutepart est datteindre un haut niveau de creacuteatine-phosphate et donc datteindre une production plus eacuteleveacutee dATP dans les 8 premiegraveres secondes Cependant il ny a pas de preuve eacutetablie que cette suppleacutementation artificielle augmente le niveau cellulaire de creacuteatine phosphate et donc augmente reacuteellement les possibiliteacutes de lathlegravete La figure 16 preacutesente lusage de diffeacuterentes sources deacutenergie utiliseacutees pour lapprovisionnement en ATP pendant un exercice physique
Figure 16 [agrave consulter agrave la source] Creacuteatine phosphate dans le temps (sources deacutenergie)
Source httpwwwulysseu-bordeauxfratelierikramerbiocell_diffusiongbbcelfa105b3contentcours07htm
Fluiditeacute du geacutenome ou geacutenome fluide ndash Note du traducteur cette notion est relativement reacutecente en biologie et en geacuteneacutetique et tregraves peu de reacutefeacuterences en franccedilais sont encore disponibles agrave ce jour Nous reprenons agrave la suite une note sur le sujetLa fluiditeacute des geacutenomes par Eric Coissac INRIA Rhocircne-Alpes - HELIX
Depuis le milieu des anneacutees 1990 et la publication des deux premiers geacutenomes complegravetement seacutequenceacutes (Haemophilus influenzae et Saccharomyces cerevisiae) la biologie a franchi une nouvelle eacutetape Apregraves la reacutevolution de la biologie moleacuteculaire du deacutebut des anneacutees 1970 et la vision que certains qualifient de reacuteductionniste quelle a ameneacutee legravere de la geacutenomique fait actuellement eacutevoluer la biologie vers une vision plus inteacutegrative Ce nouvel engouement pour une biologie dite inteacutegrative a permis de prendre conscience que lideacutee selon laquelle linventaire complet des gegravenes dun organisme permettrait dappreacutehender son fonctionnement est une vision simpliste bien quelle ait justifieacute en grande partie le deacuteveloppement de nombreux projets geacutenomes
Jai eu la chance de commencer mes travaux de recherche au deacutebut des projets geacutenomes et jai dans ce cadre participeacute au projet de seacutequenccedilage du geacutenome de la levureSaccharomyces cerevisiae Je ne pourrais dire si cest en opposition agrave lideacutee du geacutenome vu comme un simple sac agrave gegravenes mais degraves ce moment jai orienteacute mon travail de recherche vers leacutetude de leacutevolution de la structure des chromosomes de la maniegravere la plus indeacutependante possible des gegravenes quils portent Il mimporte au travers de mes
travaux dessayer de mettre en eacutevidence des contraintes eacutevolutive qui sont lieacutees agrave la nature mecircme du support de linformation geacuteneacutetique et non agrave linformation porteacutee
La strateacutegie suivie ma conduit agrave eacutetudier les meacutecanismes de duplication agrave lorigine de nombreux remaniements chromosomiques Il ma eacuteteacute ainsi possible de proposer un modegravele expliquant lorigine de nombreuses reacutepeacutetitions observables dans les geacutenomes ainsi que leurs eacutevolutions Ce modegravele semble ecirctre applicable pour ses grandes lignes aux trois super regravegnes (Eucaryotae Eubacteriacae et Archae) ce qui montre le caractegravere ancestral des meacutecanismes sous-jacents
Mecircme si lexercice preacutesente un inteacuterecirct il ne serait sans doute pas raisonnable de poursuivre ce type de travail sans tenter de croiser les reacutesultats ainsi obtenus avec des donneacutees relatives agrave linformation preacutesente sur les chromosomes et donc agrave la fonction des gegravenes codeacutes par ceux-ci La mise en place du lien entre les donneacutees de reacutepeacutetitions dont je dispose et les donneacutees fonctionnelles disponibles relegraveve de linteacutegration et donc de la repreacutesentation des connaissances MicrOBI peut ecirctre consideacutereacute comme ma reacuteponse agrave ce problegraveme Aujourdhui cette base de donneacutees permet de maintenir coheacuterents les liens existant entre plusieurs bases de donneacutees publiques deacutecrivant diffeacuterents types dinformations biologiques Lajout des donneacutees de reacutepeacutetition au scheacutema actuel permettra de poser au systegraveme des requecirctes complexes inteacutegrant les diffeacuterents niveaux de donneacutees que sont le geacutenome le proteacuteome et les classifications fonctionnelles Source httpwww-helixinrialpesfrIMGpdfhdr-coissacpdf via httptelarchivesouvertesfrtel-00011102en
Glycolyse ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
La glycolyse (γλῠκὖς glykyacutes laquo sucreacute raquo et λύσις lyacutesis laquo dissolution raquo) ou voie dEmbden-Meyerhof-Parnas est une voie meacutetabolique dassimilation du glucose et de production deacutenergie Elle se deacuteroule dans le cytoplasme (ou cytosol) de la cellule Comme son nom lindique elle neacutecessite du glucose et a pour produit du pyruvate Ce dernier peut soit entrer dans le cycle de Krebs qui se deacuteroule dans la mitochondrie des eucaryotes ou le cytoplasme des bacteacuteries en aeacuterobiose soit ecirctre meacutetaboliseacute par fermentation en anaeacuterobiose pour produire par exemple du lactate ou de leacutethanol
Sommaire
bull 1 Principe geacuteneacuteral
bull 2 Eacutetapes de la glycolyse
o 21 Activation des hexoses par phosphorylations successives
211 Phosphorylation du glucose en glucose-6-phosphate
212 Isomeacuterisation du glucose-6-phosphate en fructose-6-phosphate
213 Phosphorylation du fructose-6-phosphate en fructose-16- diphosphate
o 22 Clivage du fructose-16-diphosphate en deux moleacutecules de
glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate
221 Clivage du fructose-16-diphosphate en glyceacuteraldeacutehyde-3- phosphate et dihydroxyaceacutetone phosphate
222 Isomeacuterisation de la dihydroxyaceacutetone phosphate en glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate
o 23 Reacutecupeacuteration de leacutenergie investie dans les phosphorylations
231 Phosphorylation du glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate en 13- diphosphoglyceacuterate
232 Conversion du 13-diphosphoglyceacuterate en 3-phosphoglyceacuterate avec reacutecupeacuteration dATP
233 Isomeacuterisation du 3-phosphoglyceacuterate en 2-phosphoglyceacuterate
234 Conversion du 2-phosphoglyceacuterate en phosphoeacutenolpyruvate
235 Conversion du phosphoeacutenolpyruvate en pyruvate avec reacutecupeacuteration dATP
bull 3 Bilan de la glycolyse
bull 4 Reacutegulation de la glycolyse
o 41 Reacutegulation de la PFK-1
o 42 Reacutegulation de la pyruvate kinase
o 43 Reacutegulation au niveau de lhexokinase
bull 5 Reacuteoxydation des coenzymes
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Voir aussi
o 71 Articles connexes
Principe geacuteneacuteral
La glycolyse est un meacutecanisme de reacutegeacuteneacuteration dATP qui ne neacutecessite pas doxygegravene Au cours de ce processus on assiste agrave
bull des reacuteactions doxydo-reacuteduction au cours desquelles un accepteur deacutelectrons
(coenzyme NAD + ) est reacuteduit
NAD + + 2 H + + 2 e minus rarr NADH + H +
bull des synthegraveses dATP par phosphorylation dADP (formation de quatre moleacutecules dATP mais consommation de deux moleacutecules dATP soit au total formation nette de deux moleacutecules dATP)
2 ADP + 2 Pi + 2 H + rarr 2 ATP + 2 H2O
Le symbole Pi repreacutesente ici le phosphate inorganique HPO42- ou hydrogeacutenophosphate1
La glycolyse se traduisant par la reacuteduction de coenzymes elle saccompagne donc de loxydation de moleacutecules organiques On peut dire quelle correspond agrave loxydation du glucose en pyruvate
glucose + 2 NAD + rarr 2 CH3-CO-COO - + 2 (NADH + H + )
coupleacutee agrave
2 ADP + 2 Pi + 2 H + rarr 2 ATP + 2 H2O
soit au total
glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD + rarr 2 pyruvate + 2 ATP + 2 (NADH + H + ) + 2 H2O
Le pyruvate CH3-CO-COO- deacutesigne en toute rigueur la base conjugueacutee de lacide pyruvique CH3-CO-COOH
Article complet sur le site httpfrwikipediaorgwikiGlycolyse
Glycolyse ndash Document Universiteacute Jussieu Paris Contributions de Caroline Benlot Nicole Blanchouin Collaboration Philippe Denoulet
La voie de la glycolyse correspond agrave une seacuterie de reacuteactions catalyseacutees par des enzymes qui deacutegradent une moleacutecule de glucose (6 carbones) en deux moleacutecules de pyruvate (3 carbones) Chez les eucaryotes cette transformation a lieu dans le cytosol de la cellule
Cette voie meacutetabolique produit de leacutenergie libre sous forme dATP Il est agrave noter que tous les intermeacutediaires entre le glucose et le pyruvate sont phosphoryleacutes ce qui leur confegravere une charge neacutegative nette agrave pH 7 les empecircchant ainsi de diffuser agrave lexteacuterieur de la cellule
La glycolyse se deacutecompose en deux phases
- La phase preacuteparatoire ougrave le glucose est transformeacute en deux trioses phosphates avec consommation deacutenergie
- La phase de remboursement qui produit de leacutenergie sous forme dATP
Le bilan global de la glycolyse est
Glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ -----gt 2 pyruvate + 2 ATP + 2 H2O + 2 NADH
Les diffeacuterents chaicircnons meacutetaboliques intervenant dans la glycolyse sont soit des reacuteactions simples soit des reacuteactions deacutecomposables en reacuteactions simples Parmi les dix reacuteactions enzymatiques de la glycolyse trois sont exergoniques et donc irreacuteversibles Les autres chaicircnons seffectuant avec des ΔG proches de leacutequilibre sont reacuteversibles et permettent la gluconeacuteogenegravese
Source httpwwwsnvjussieufrbmediaMetaboglyco1html
Lactate ndash Renvoi agrave Acide lactique selon une introduction agrave un articl de Wikipeacutedia
Lacide lactique est un acide organique qui joue un rocircle dans divers processus biochimiques Un lactate est un sel de cet acide Contrairement agrave ce que peut laisser penser son nom lacide lactique nest pas preacutesent uniquement dans le lait mais eacutegalement dans le vin certains fruits et leacutegumes et dans les muscles
Lacide lactique est un acide alpha hydroxyleacute sa formule chimique est C3H6O3 et sa structure se reflegravete dans son nom systeacutematique lacide 2-hydroxypropanoiumlque
Sommaire
bull 1 Chimie
bull 2 Effort musculaire et fermentation lactique
bull 3 Fermentation bacteacuterienne
bull 4 Utilisations
bull 5 Historique
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
o 61 Voir aussi
611 Articles connexes
612 Liens externes
Chimie [modifier]
Latome de carbone 2 portant le groupe hydroxyle est asymeacutetrique rendant la moleacutecule dacide lactique chirale Il se preacutesente donc sous forme de deux eacutenantiomegraveres
bull (R)-acide lactique ou D(ndash)-acide lactique
bull (S)-acide lactique ou L(+)-acide lactique
En solution le groupe carboxyle -COOH peut perdre un proton donnant un ion lactate CH3CHOHCOO-
Lacide lactique est soluble dans leau et consideacutereacute comme un acide faible (pKa=390) cest-agrave-dire que la reacuteaction de dissociation dans leau nest pas totale
CH3CHOHCOOH + H2O CH3CHOHCOO- + H3O+
On trouve donc agrave la fois en solution lacide lactique et sa forme basique lion lactate en proportions variables selon le pH
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiAcide_lactique
Meacutedecine personnaliseacutee ndash Articles seacutelectionneacutes par Jacques Hallard
Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche ndash Document lsquoGroupe Les eacutechosfrrsquo Par Marc-Olivier Beacutevierre Partner Cepton Strategies bureau de Paris 03 deacutecembre 2011
Du profilage des patients aux theacuterapies geacuteniques en passant par le diagnostic moleacuteculaire et de nouvelles formes de vaccination les possibiliteacutes ouvertes par la meacutedecine personnaliseacutee sont immenses Crsquoest aussi un enjeu consideacuterable pour lrsquoeacuteconomie des systegravemes de santeacute et bien sucircr pour les grandes firmes pharmaceutiques qui ont ducirc repenser en profondeur leurs deacutemarches de recherche et deacuteveloppement
Le concept de meacutedecine personnaliseacutee a eacuteteacute deacuteveloppeacute il y a deux deacutecennies par la socieacuteteacute suisse Roche lrsquoun des leaders mondiaux de lrsquoindustrie pharmaceutique Le concept initial eacutetait fondeacute sur une reacutealiteacute tregraves simple dans la pratique meacutedicale le mecircme meacutedicament peut provoquer des reacuteactions diffeacuterentes selon les patients et pour un patient donneacute certains meacutedicaments fonctionnent et drsquoautres non
Avec lrsquointroduction dans les anneacutees 1990 de lrsquoHerceptine un traitement pour le cancer du sein Roche a deacutemontreacute qursquoil eacutetait possible drsquoanticiper gracircce agrave un simple test sur les patients ceux pour qui le traitement serait le plus beacuteneacutefique et ceux pour qui il ne le serait probablement pas
Il est deacutesormais possible de personnaliser les traitements crsquoest-agrave-dire de nrsquoadministrer un meacutedicament qursquoaux patients qui reacuteagissent positivement Lrsquoimpact de cette nouvelle approche est eacutenorme une efficaciteacute accrue moins drsquoeffets secondaires et plus de temps ni de ressources perdus pour un traitement inopeacuterant
Les cinq grandes approchesCette premiegravere forme de meacutedecine personnaliseacutee a ouvert la voie agrave une multitude drsquoapproches diffeacuterentes que lrsquoon peut classer en cinq cateacutegories
1 La meacutedecine stratifieacutee Crsquoest lrsquoapproche retenue pour lrsquoHerceptine elle consiste agrave diviser les patients en quatre groupes en fonction de leur reacuteaction agrave un meacutedicament en termes drsquoefficaciteacute et drsquoeffets secondaires Le meacutedicament est administreacute uniquement au groupe pour lequel la reacuteponse aura eacuteteacute positive et qui nrsquoaura pas preacutesenteacute drsquoeffets secondaires
2 Les vaccinations antitumorales Il srsquoagit drsquoune autre forme de meacutedecine personnaliseacutee ici le systegraveme immunitaire du patient est ldquoentraicircneacuterdquo agrave deacutetruire les cellules tumorales On obtient un tel reacutesultat en reacuteinjectant dans le corps drsquoun patient un eacutechantillon de ses propres cellules apregraves un traitement externe Les cellules ainsi traiteacutees sont destineacutees agrave stimuler le systegraveme immunitaire du patient speacutecifiquement contre les cellules tumorales
3 Lrsquoingeacutenierie tissulaire La reconstruction tissulaire est un domaine meacutedical nouveau et extrecircmement prometteur Elle srsquoaccomplit gracircce agrave lrsquoimplantation de cellules capables de pousser sur un tissu endommageacute et de le ldquoreacuteparerrdquo Ces cellules peuvent provenir soit du patient lui-mecircme apregraves traitement externe soit de cellules souches provenant de donneurs
4 La theacuterapie geacutenique Elle vise agrave modifier le geacutenome drsquoun patient afin drsquoeacuteliminer la mutation qui est agrave lrsquoorigine drsquoune maladie Il y a trois types de theacuterapie geacutenique la transfection permanente drsquoADN la transfection transitoire drsquoADN et les theacuterapies portant sur lrsquoARN Aujourdrsquohui le premier type a eacuteteacute pratiquement abandonneacute alteacuterer de faccedilon permanente le geacutenome drsquoune personne peut avoir des conseacutequences sur le long terme y compris apregraves la mort du patient ndash puisque les modifications de son geacutenome seront aussi transmises agrave sa descendance Qui plus est elle a souvent des conseacutequences impreacutevisibles sur drsquoautres processus biologiques La recherche se concentre agrave preacutesent sur les deux autres approches qui ont elles lrsquoavantage drsquoecirctre reacuteversibles Les premiers meacutedicaments arrivent maintenant sur le marcheacute Un exemple inteacuteressant le Glybera premier traitement efficace contre la LPLD une maladie orpheline dont les patients ont un deacuteficit en proteacuteines LPL ce qui entraicircne lrsquoapparition de diabegravete et de maladies cardiovasculaires
5 Le profilage du risque La forme la plus meacutediatiseacutee de meacutedecine personnaliseacutee est probablement le profilage du risque gracircce au seacutequenccedilage du geacutenome drsquoun patient il devient deacutesormais possible de calculer le risque que cette personne deacuteveloppe un jour une maladie Etant donneacute que le coucirct total pour seacutequencer le geacutenome entier drsquoune personne diminue drsquoanneacutee en anneacutee il sera bientocirct possible pour tout le monde drsquoobtenir son propre seacutequenccedilage de geacutenome et donc de connaicirctre son profil de risque pour un certain nombre de maladies Par ailleurs certaines autres formes de profilage du risque plus preacutecises existent deacutejagrave en cardiologie par exemple en mesurant le niveau de concentration drsquoune certaine proteacuteine dans le sang il devient possible de preacutedire avec preacutecision le risque pour un patient drsquoavoir un accident cardio-vasculaire (AVC insuffisance cardiaque) dans les mois ou les anneacutees agrave venir
Le profilage du risque est un aspect particuliegraverement important pour la meacutedecine personnaliseacutee car il ouvre la voie agrave la preacutevention une source potentiellement gigantesque de bien-ecirctre pour les personnes mais aussi drsquoeacuteconomies substantielles pour les systegravemes de santeacute
Afin de comprendre pourquoi et comment lrsquoindustrie de la santeacute tout entiegravere se tourne drsquoores et deacutejagrave vers la meacutedecine personnaliseacutee il est important de srsquoarrecircter un instant sur la reacutevolution scientifique qui a deacuteclencheacute ce changement de paradigme
Le diagnostic moleacuteculaire moteur sous-jacentTout au long des dix derniegraveres anneacutees lrsquoameacutelioration de la productiviteacute en R amp D a eacuteteacute lrsquoun des principaux enjeux pour les entreprises pharmaceutiques Alors que la plupart de leurs meacutedicaments les plus vendeurs tombent ou vont tomber dans le domaine public ndash depuis 2004 et jusqursquoagrave 2012 ndash et en lrsquoabsence drsquoun nombre suffisant de nouveaux produits pour compenser la perte associeacutee cette riche industrie a eacuteteacute confronteacutee agrave une pression croissante pour aller vers plus drsquoinnovation
Rationaliser la gestion des projets de R amp D former des alliances construire des accords agrave long terme avec des eacutequipes de recherche universitaires ou en biotechnologie breveter les projets de recherche dans le cadre de structures de partenariat sophistiqueacutees autant de reacuteponses qui caracteacuterisent ce deacutefi et qui parfois ont eacuteteacute tregraves efficaces Cependant aucune de ces approches nrsquoa vraiment abordeacute le problegraveme qui est aujourdrsquohui au cœur de la recherche et du deacuteveloppement pharmaceutique Pour trouver demain de nouveaux meacutedicaments les scientifiques auront besoin de mieux comprendre les processus moleacuteculaires qui reacutegissent les maladies et comment la diversiteacute geacuteneacutetique des patients influe sur les reacutesultats des traitements
Parallegravelement lrsquoindustrialisation des techniques de biologie moleacuteculaire a permis drsquoimportants progregraves dans la deacutetection et lrsquoanalyse de moleacutecules drsquoune complexiteacute toujours croissante telles que de longs fragments drsquoADN ARN des proteacuteines voire des cellules entiegraveres Ces techniques ont permis aux scientifiques de parvenir agrave une compreacutehension beaucoup plus preacutecise des processus moleacuteculaires qui sont agrave lrsquoorigine de nombreuses maladies Le potentiel de ce qursquoon appelle maintenant le diagnostic moleacuteculaire est immense non seulement en termes de R amp D mais aussi dans la pratique meacutedicale quotidienne
Agrave lrsquoautre extreacutemiteacute du spectre les systegravemes de santeacute sont de plus en plus sous pression Ils ne remboursent plus que les meacutedicaments qui apportent un reacuteel plus par rapport aux traitements deacutejagrave en place et dans certains cas ils ne paient que si le traitement a un reacutesultat positif Dans un nombre croissant de systegravemes de santeacute le besoin drsquoun retour sur investissement ndash sujet qui eacutetait tabou dans le passeacute ndash est en train de devenir une reacutealiteacute
Le diagnostic moleacuteculaire fournit agrave ces deux deacutefis la reacuteponse de la science non seulement il accroicirct la productiviteacute de R amp D mais il fournit aussi aux cliniciens des outils puissants pour mieux comprendre ce qursquoils font et quelle est lrsquoefficaciteacute reacuteelle de leurs deacutecisions theacuterapeutiques Au final ils traitent mieux leurs patients et pour un coucirct moindre
Diagnostic moleacuteculaire et biomarqueurs quelques deacutefinitionsLe diagnostic moleacuteculaire deacutetecte des cibles moleacuteculaires speacutecifiques par le truchement de sondes seacutelectives qui sont toujours associeacutees agrave une meacutethode de visualisation La valeur de ces cibles ndash appeleacutees biomarqueurs ndash est qursquoelles sont correacuteleacutees agrave une maladie parfois elles sont mecircme la racine du mal Les biomarqueurs peuvent ecirctre de natures tregraves diffeacuterentes allant de la simple petite moleacutecule (comme les meacutetabolites) agrave des structures complexes comme les proteacuteines les acides nucleacuteiques ou mecircme des cellules entiegraveres
Trouver le biomarqueur adeacutequat qui permettra aux cliniciens de comprendre et de suivre avec preacutecision lrsquoeacutevolution de la maladie ndash ou bien sa reacuteponse agrave un traitement ndash est lrsquoun des principaux enjeux de la recherche pharmaceutique aujourdrsquohui En effet il nrsquoy a souvent pas de lien de causaliteacute direct entre un biomarqueur et une maladie ou sa reacuteponse Certains biomarqueurs peuvent ecirctre repreacutesentatifs de plusieurs maladies et inversement il peut ecirctre neacutecessaire de deacutetecter plusieurs biomarqueurs afin de deacutepister une maladie donneacutee
Les technologies de deacutetection et drsquoamplification ont progresseacute agrave pas de geacuteant ces derniegraveres anneacutees et sont devenues les principaux moteurs du deacuteveloppement des outils de diagnostic moleacuteculaire La meacutethode la plus connue est la Reacuteaction en Chaicircne par Polymeacuterase (PCR) mais il en est drsquoautres telles que les puces agrave ADN et ARN (ou micro-arrays) lrsquohybridation in situ en fluorescence (FISH) lrsquoimmunohistochimie la cytomeacutetrie en flux (CMF FACS en anglais) et bien drsquoautres qui sont agrave preacutesent arriveacutees agrave maturiteacute
Le rocircle des biomarqueurs dans la chaicircne de valeur pharmaceutiqueLes biomarqueurs jouent un rocircle important agrave tous les niveaux de la chaicircne de valeur pharmaceutique ils interviennent tregraves tocirct dans le processus de deacutecouverte puis dans le deacuteveloppement du produit ils ont eacutegalement leur importance au niveau du patient notamment pour la preacutevention le suivi du traitement et la gestion de la maladie
Les biomarqueurs peuvent ecirctre trieacutes en trois cateacutegories leur rocircle deacutepend de leur positionnement dans la chaicircne de valeur
Les biomarqueurs de deacutecouverte sont des entiteacutes moleacuteculaires qui sont geacuteneacuteralement identifieacutees pendant les premiegraveres phases du processus de deacutecouverte drsquoun nouveau meacutedicament Ces biomarqueurs sont lieacutes agrave la cible biologique et sont utiliseacutes pour valider les meacutecanismes de la maladie pour sonder de potentiels effets toxicologiques ou pour anticiper les variations geacuteneacutetiques potentielles dans la reacuteponse de lrsquoorganisme aux meacutedicaments Lrsquoespoir pour les responsables de R amp D pharmaceutique est que ces biomarqueurs vont aider agrave atteindre plus rapidement chez lrsquohomme la preuve de concept ou deacutemonstration de validiteacute lrsquoideacutee est drsquoecirctre en mesure drsquoeffectuer des essais cliniques en toute seacutecuriteacute avec de tregraves faibles doses sur un petit nombre de patients et beaucoup plus preacutecocement avant mecircme que les essais preacutecliniques ne soit pleinement acheveacutes Les meacutedicaments qui srsquoaveacutereraient ne pas fonctionner lors de ces essais preacutecoces seraient alors eacutelimineacutes plus tocirct ce qui permettrait par conseacutequent de tester plus de substances
Plus tard dans le processus on trouve les biomarqueurs de deacuteveloppement qui peuvent eacutegalement ecirctre drsquoune grande utiliteacute Ce sont habituellement les mecircmes que ceux qui ont eacuteteacute identifieacutes lors du processus de deacutecouverte et qui sont utiliseacutes dans les essais cliniques pour fournir des informations preacuteliminaires sur lrsquoefficaciteacute du meacutedicament et sa seacutecuriteacute avant qursquoon ne soit agrave mecircme de mesurer des paramegravetres cliniques drsquoaucune sorte Gracircce agrave leur capaciteacute agrave fournir des informations qui ne seraient pas accessibles agrave travers un monitoring clinique classique ils contribuent parfois agrave acceacuteleacuterer sensiblement le processus de deacuteveloppement En un mot afin de mesurer lrsquoefficaciteacute drsquoun nouveau meacutedicament de simples tests sanguins peuvent agrave preacutesent (dans certains cas) remplacer des mois voire des anneacutees drsquoobservation clinique
Et enfin nous avons les biomarqueurs commerciaux Par commercial nous entendons les biomarqueurs qui ont eacuteteacute officiellement reconnus par les autoriteacutes sanitaires comme des outils apportant des informations utiles sur lrsquoeacutetat drsquoun patient et pouvant ecirctre utiliseacutes pour prendre des deacutecisions cliniques des outils de diagnostic recourant agrave ces biomarqueurs seront par ailleurs susceptibles drsquoecirctre rembourseacutes par les systegravemes de santeacute Ce type de biomarqueur nrsquoest pas nouveau Pour ne citer que deux exemples le glucose est reconnu comme biomarqueur du diabegravete depuis le XIXe siegravecle (aujourdrsquohui il a eacuteteacute remplaceacute par lrsquoHbA1c) et le PSA (Antigegravene prostatique speacutecifique) lrsquoest depuis les anneacutees 1980 pour le cancer de la prostate
Bien que lrsquoon utilise les biomarqueurs depuis fort longtemps le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire la bio-informatique et les meacutethodes de deacutetection innovantes ont deacutemultiplieacute les possibiliteacutes de faccedilon spectaculaire et un nouveau type drsquooutil a eacutemergeacute le diagnostic moleacuteculaire Les premiers exemples embleacutematiques de ces nouvelles et puissantes technologies sont les ldquodiagnostics compagnonsrdquo qui ont eacuteteacute introduits dans le traitement du cancer (drsquoabord avec lrsquoHerceptine que nous avons mentionneacutee plus haut) et plus reacutecemment du VIH ougrave certains traitements oneacutereux nrsquoont eacuteteacute prescrits qursquoagrave condition que le patient reacuteponde agrave un test geacuteneacutetique speacutecifique Drsquoautres exemples bien connus sont les tests de deacutepistage de routine des maladies infectieuses (VIH) dont le degreacute de speacutecificiteacute et de sensibiliteacute est tregraves eacuteleveacute
Les diagnostics moleacuteculaires sont les outils de la meacutedecine moderne Ils permettent aux cliniciens drsquoidentifier les signes avant-coureurs des maladies de choisir le bon traitement en fonction des profils geacuteneacutetiques (diagnostics ldquocompagnonsrdquo) de superviser lrsquoefficaciteacute des traitements et bien mieux informeacutes de prendre de meilleures deacutecisions en fonction du profil particulier de chaque patient et de sa reacuteaction aux traitements anteacuterieurs Les diagnostics moleacuteculaires ont eacutegalement un rocircle eacuteconomique agrave jouer car ils pourraient tregraves bien conduire dans certains cas agrave des eacuteconomies substantielles en eacutevitant au meacutedecin de prescrire inutilement des traitements coucircteux
Lrsquoimpact eacuteconomique de la meacutedecine personnaliseacuteeLa demande mondiale pour les produits et services de santeacute est estimeacutee agrave lrsquoheure actuelle agrave 5500 milliards de dollars et elle devrait atteindre 12 000 milliards de dollars agrave lrsquohorizon 2030 La meacutedecine personnaliseacutee va transformer ce marcheacute sur deux plans premiegraverement en fournissant des traitements plus efficaces et deuxiegravemement en offrant le moyen de faire des eacuteconomies
Des traitements plus efficaces Pour un meacutedecin la valeur intrinsegraveque du diagnostic moleacuteculaire ne reacuteside bien sucircr pas dans le traitement drsquoune maladie mais dans lrsquoinformation que ce diagnostic viendra fournir Cette information peut ecirctre inestimable car elle aide les meacutedecins agrave prendre de meilleures deacutecisions sur la faccedilon de traiter un patient Par ailleurs elle est parfois consideacutereacutee par les autoriteacutes sanitaires comme une condition preacutealable pour la prescription drsquoune moleacutecule comme crsquoest le cas en meacutedecine stratifieacutee
LrsquoHerceptine a eacuteteacute le premier meacutedicament issu de la meacutedecine stratifieacutee agrave ecirctre autoriseacute Elle traite le cancer du sein et fonctionne extrecircmement bien mais seulement pour des femmes qui surexpriment un gegravene speacutecifique appeleacute HER-2 Elle est donc commercialiseacutee avec un kit de diagnostic HER-2 et nrsquoest rembourseacutee par les systegravemes de santeacute que si le test est positif LrsquoHerceptine est lrsquoun des meacutedicaments les plus vendus
aujourdrsquohui (pour un total de plus de 5 milliards de dollars) A lrsquoavenir ce type de produit deviendra monnaie courante demain les assureurs de la santeacute ne paieront plus pour des meacutedicaments mais pour des reacutesultats Crsquoest preacuteciseacutement lagrave ce que la meacutedecine personnaliseacutee peut apporter une faccedilon de maximiser lrsquoefficaciteacute des traitements
La reacuteduction des deacutepenses Mecircme si certaines formes de meacutedecine personnaliseacutee (telles que les vaccins contre des cancers ou lrsquoingeacutenierie tissulaire) sont oneacutereuses et vont peser sur les systegravemes de santeacute drsquoautres vont contribuer agrave reacuteduire la facture La meacutedecine preacuteventive en particulier est une solution agrave long terme contre lrsquoexplosion des deacutepenses de santeacute comme chacun sait il est beaucoup moins cher de deacutepister et de preacutevenir une maladie que de la traiter lorsqursquoelle srsquoest deacuteclareacutee Il est deacutesormais possible par exemple de deacutetecter des ldquoindicateurs preacutecocesrdquo (biomarqueurs) de sorte que des mesures efficaces pourront ecirctre prises en amont ndash avant que la maladie ne se deacuteclenche Le coucirct total direct et indirect des maladies cardio-vasculaires et accidents vasculaires ceacutereacutebraux aux Etats-Unis a eacuteteacute estimeacute agrave 450 milliards de dollars en 2008 Reacuteduire la facture de seulement 10 aurait deacutejagrave un impact eacuteconomique eacutenorme
Les eacutevolutions agrave venirLa deacutecouverte de la structure en double heacutelice de lrsquoADN par Watson et Crick en 1953 a ouvert une nouvelle egravere le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire Durant la seconde moitieacute du XXe siegravecle les biologistes et les meacutedecins ont fait eacutenormeacutement progresser notre compreacutehension des meacutecanismes de la vie Cette progression a eacuteteacute consideacuterablement acceacuteleacutereacutee gracircce au deacuteveloppement drsquooutils de diagnostic moleacuteculaire qui permettent aujourdrsquohui aux meacutedecins de reacuteellement comprendre les meacutecanismes intimes moleacuteculaires des maladies Et ce que ces outils apportent crsquoest de lrsquoinformation de lrsquoinformation qui peut sauver ou prolonger la vie eacuteviter la douleur seacutecuriser le patient et aider le praticien agrave prendre la bonne deacutecision
Chaque ecirctre humain est une personne unique avec sa propre histoire ses besoins et ses objectifs personnels et veut ecirctre consideacutereacute en tant que tel La promesse de la meacutedecine personnaliseacutee est qursquoagrave lrsquoavenir la technologie permettra aux professionnels de la santeacute drsquoaccomplir quelques pas de plus pour se rapprocher de ce besoin fondamental
(Ce contenu est issu de ParisTech Review ougrave il a eacuteteacute publieacute agrave lrsquoorigine sous le titre Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche Nous vous invitons agrave vous abonner gratuitement agrave ParisTech Review) - Groupe lsquoLes eacutechosrsquo- Tous droits reacuteserveacutes - Les Echos 2012
Source httpblogslesechosfrparistech-reviewmedecine-personnalisee-la-revolution-est-en-marche-a7747html
Addenda - References
Academic
bull Steven M Paul et al ldquoHow to improve RampD productivity the pharmaceutical industryrsquos grand challengerdquo Nature Reviews 9 March 2010 203
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bull Cepton Strategies ldquoLes perspectives de lrsquoindustrie pharmaceutique agrave lrsquohorizon 2020rdquo septembre 2011
Online
bull ldquo The revolution of molecular diagnosticsrdquo (Cepton Strategies)
bull ldquo Pharma 2015 le nouveau modegravelerdquo (Cepton Strategies)
This content is licensed under a Creative Commons Attribution 30 LicenseYou are free to share copy distribute and transmit this content - Source httpwwwparistechreviewcom20111108medecine-personnalisee-revolution
laquo Meacutedecine personnaliseacutee raquo la part du bluff et celle de la reacutealiteacute Document lsquoScience et pseudo-sciencesrsquo Auteur Bertrand Jordan biologiste moleacuteculaire Directeur de recherche eacutemeacuterite au CNRS Auteur de nombreux articles et drsquoune dizaine de livres sur la geacuteneacutetique et ses applicationshellip SPS ndeg 292 octobre 2010
Lrsquoideacutee (ou le fantasme) de la meacutedecine personnaliseacutee peut se reacutesumer ainsi on va tregraves prochainement pouvoir acceacuteder agrave la totaliteacute de lrsquoinformation geacuteneacutetique drsquoune personne en deacuteduire lrsquoensemble de ses preacutedispositions agrave diffeacuterentes maladies (et mecircme agrave certains comportements) ainsi que sa reacuteaction agrave diffeacuterents types de traitements et de meacutedicaments On pourra alors adopter des conduites de preacutevention cibleacutees et efficaces et traiter lrsquoaffection lorsqursquoelle apparaicirctra avec le meacutedicament preacutesentant le meilleur rapport entre efficaciteacute et effets indeacutesirables Au-delagrave de lrsquoinformation geacuteneacutetique proprement dite la mesure drsquoautres paramegravetres (niveau drsquoexpression de gegravenes preacutesence de diffeacuterentes proteacuteines eacutetat de certains reacutecepteurs) fournira des laquo biomarqueurs raquo1 suppleacutementaires permettant drsquoadapter finement le traitement agrave lrsquoeacutetat du patient
Au niveau de lrsquoaccegraves agrave lrsquoinformation geacuteneacutetique inteacutegrale il srsquoagit bien drsquoune reacutealiteacute maintenant proche (moins de cinq ans agrave coup sucircr) Les nouvelles techniques de seacutequenccedilage drsquoADN apparues depuis 2005 sont de plus en plus rapides et efficaces et degraves aujourdrsquohui la lecture inteacutegrale de lrsquoADN drsquoune personne revient agrave moins de 10 000 euro2 Les progregraves continuent agrave un rythme rapide et il est tregraves vraisemblable que le laquo geacutenome agrave 1000 dollars raquo devienne une reacutealiteacute drsquoici deux agrave trois ans Il sera alors bien plus rationnel drsquoobtenir cette information systeacutematiquement pour chaque individu (agrave la naissance par exemple) plutocirct que de pratiquer des analyses drsquoADN cibleacutees lorsque le besoin en apparaicirct
La traduction de cette information geacuteneacutetique en termes de physiopathologie (le passage du laquo geacutenotype raquo au laquo pheacutenotype raquo) est par contre encore tregraves imparfaite Bien entendu certaines mutations entraicircnent systeacutematiquement une pathologie preacutecise (comme pour la mucoviscidose les myopathies la choreacutee de Huntingtonhellip) mais en geacuteneacuteral la composante geacuteneacutetique drsquoune maladie implique des dizaines des centaines de gegravenes dont certains variants ont un effet aggravant ou au contraire protecteur Nos connaissances sont encore tregraves incomplegravetes et les entreprisequi agrave lrsquoeacutetranger (USA) offrent de reacutealiser un profil geacuteneacutetique (actuellement beaucoup moins preacutecis que le seacutequenccedilage inteacutegral) ne fournissent agrave leurs clients que des informations tregraves vagues (laquo risque drsquoarthrite rhumatoiumlde accru de 20 raquo crsquoestagrave-dire risque absolu passant de 1 agrave 1 2 ) La validiteacute mecircme de ces chiffres est sujette agrave caution dans la mesure ougrave ils ont eacuteteacute eacutetablis sur des groupes de population auxquels le client nrsquoappartient pas neacutecessaire-menthellip La
traduction meacutedicale de lrsquoinformation geacuteneacutetique est donc tregraves partielle et entacheacutee de grandes incertitudes
Photo Une vision du futur proche la carte Vitale contenant la seacutequence drsquoADN du patient
Cependant les choses changent rapidement Le passage prochain du pro-fil geacuteneacutetique (eacutetabli sur 500 000 agrave 1 000 000 de points dans le geacutenome) agrave la lecture inteacutegrale des trois milliards de bases de ce geacutenome va donner une information beaucoup plus fine ndash incluant en particulier les mutations rares qui pour des raisons techniques ne sont guegravere repreacutesenteacutees dans les profils actuels Et la poursuite des grandes eacutetudes de correacutelation entre pathologies et constitution geacuteneacutetique3 (eacutetudes qui vont elles aussi passer agrave la seacutequence) va ameacuteliorer peu agrave peu la traduction du geacutenotype en pheacutenotype y compris pour les maladies dont la part geacuteneacutetique est complexe (soit la grande majoriteacute) Cette transition est deacutejagrave bien amorceacutee pour divers types de cancers pour lesquels la connaissance des caracteacuteristiques geacuteneacutetiques de la cellule tumorale est deacuteterminante pour le choix du traitement4 On peut ainsi espeacuterer agrave terme eacuteradiquer la pratique de chimiotheacuterapies peu speacutecifiques et fortement deacutelabrantes et combiner la chirurgie avec le traitement par des moleacutecules ayant une action reacuteellement cibleacutee sur les cellules tumorales Il est certain que cette approche va srsquoeacutetendre au domaine de la santeacute en geacuteneacuteral et que lrsquoon va de plus en plus vers des traitements cibleacutes fondeacutes sur la connaissance du geacutenome du patient et sur des informations scientifiques constamment mises agrave jour
Au-delagrave de la geacuteneacutetique il faut drsquoailleurs eacutelargir le propos agrave lrsquoensemble des biomarqueurs qui deviennent accessibles Il peut srsquoagir de donneacutees concernant lrsquoADN comme ci-dessus mais aussi du niveau drsquoexpression drsquoun ensemble de gegravenes de la preacutesence de diverses proteacuteines de concentrations de meacutetabolites ou de lrsquoactiviteacute drsquoenzymes comme les kinases Le biomarqueur peut ecirctre simple ou le plus souvent complexe impliquant la mesure simultaneacutee drsquoun nombre important drsquoentiteacutes et donc une technologie sophistiqueacutee Le champ drsquoapplication des biomarqueurs est tregraves large et concerne potentiellement toutes les pathologies Ce domaine de recherches est en plein deacuteveloppement avec encore une fois beaucoup drsquoexageacuterations et drsquoaffirmations peu rigoureuses qursquoil srsquoagisse de la validiteacute statistique des correacutelations repeacutereacutees ou de lrsquoutiliteacute clinique reacuteelle de lrsquoinformation fournie On peut neacuteanmoins penser que la phase critique actuelle va deacuteboucher sur une clarification et un renforcement des exigences et que des biomarqueurs reacuteellement valides et utiles eacutemergeront de ces travaux il deviendra alors indispensable de les deacuteterminer avant tout traitement
Photo - Lrsquointerpreacutetation meacutedicale drsquoune seacutequence drsquoADN nrsquoest pas eacutevidente
La meacutedecine personnaliseacutee nrsquoest donc pas qursquoun fantasme le concept comporte une part de veacuteriteacute qui va aller croissant Les conseacutequences sur le systegraveme de santeacute sont multiples Les meacutedicaments vont de plus en plus srsquoadresser agrave un sous-ensemble de patients geacuteneacutetiquement deacutefini ce qui nrsquoest pas sans poser de seacuterieux problegravemes aux industriels de la pharmacie (deacutecheacuteance du modegravele de blockbuster5 mais peut paradoxalement permettre drsquoacceacuteleacuterer les essais cliniques en les pratiquant sur des groupes drsquoindividus seacutelectionneacutes Lrsquoimportance du diagnostic va srsquoaccentuer notamment ndash mais pas seulement ndash pour tous les cancers et la mise agrave jour incessante des connaissances sera essentielle pour tirer le maximum de sens clinique des informations geacuteneacutetiques et des
biomarqueurs en geacuteneacuteral Il faudra donc disposer agrave lrsquohocircpital drsquoinstallations et de personnels capables drsquoobtenir ces informations et de les interpreacuteter Le rocircle de moleacutecules cibleacutees efficaces et preacutesentant peu drsquoeffets secondaires va srsquoaccroicirctre au deacutetriment des theacuterapeutiques geacuteneacuteralistes et reacuteduire les temps drsquohospitalisation Il srsquoagit lagrave de tendances lourdes dont lrsquoorientation ne fait aucun doute Seul le calendrier preacutesente quelques incertitudes La pratique de la meacutedecine va donc changer Espeacuterons que notre systegraveme de santeacute qui est (encore) lrsquoun des meilleurs au monde saura srsquoadapter agrave cette nouvelle donnehellip
1 Biomarqueur tout paramegravetre biologique mesurable qui fournit des informations pour le diagnostic le pronostic ou le choix du traitement pour tout type de maladie
2 Il srsquoagit lagrave de donneacutees veacuterifieacutees et drsquooffres commerciales existantes et non drsquoextrapolations publicitaires ou journalistiques
3 Etudes dites WGAS Whole Genome Association Studies Il srsquoen est deacutejagrave pratiqueacute plus de 500 portant agrave chaque fois sur des milliers de malades et de teacutemoins
4 Pour les leuceacutemies la preacutesence drsquoun reacutearrangement chromosomique impliquant les gegravenes BCR et Abl permet un traitement tregraves efficace par le Gleevec
5 Meacutedicament largement prescrit et geacuteneacuterant plus drsquoun milliard de dollars de chiffre drsquoaffaires
Source httpwwwpseudo-sciencesorgspipphparticle1500
Mitochondrie ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Une mitochondrie (du grec mitos fil et chondros grain) est un organite agrave linteacuterieur dune cellule eucaryote dont la taille est de lordre du micromegravetre Son rocircle physiologique est primordial puisque cest dans les mitochondries que leacutenergie fournie par les moleacutecules organiques est reacutecupeacutereacutee sous forme dATP (eacutenergie contenue dans la liaison phosphate-phosphate) la source principale deacutenergie pour la cellule eucaryote par le processus doxydation phosphorylante
Lensemble des mitochondries dune cellule constitue ce que lon appelle son chondriome
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Structure
bull 3 Origine
bull 4 Geacutenome mitochondrial
bull 5 Proteacuteome mitochondrie
o 51 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome mitochondrial
o 52 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome nucleacuteaire
o 53 Chez lHomme
bull 6 Fonctionnement
bull 7 Poisons mitochondriaux
bull 8 Maladies mitochondriales
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiMitochondrie
Oncogegravene
Les oncogegravenes sont une cateacutegorie de gegravenes dont lexpression favorise la survenue de cancers Ce sont des gegravenes qui commandent la synthegravese doncoproteacuteines (proteacuteines anormales stimulant la division et la diffeacuterenciation cellulaire) et deacuteclenchent une prolifeacuteration deacutesordonneacutee des cellules Le terme vient du grec onkos signifiant vrac masse ou tumeur
Le terme oncogegravene peut deacutesigner aussi des virus qui provoquent lapparition de cancers On parle doncovirus
Sommaire
[masquer]
bull 1 Introduction
bull 2 Oncogegravenes
o 21 Seacutemantique et histoire du terme
o 22 Oncogegravenes et cancers
o 23 Diffeacuterents oncogegravenes
o 24 Les oncogegravenes comme cibles pour le deacuteveloppement de nouvelles
theacuterapies
bull 3 Notes et reacutefeacuterences
bull 4 Voir aussi
o 41 Article connexe
o 42 Liens externes
Introduction[modifier]
Notre organisme est composeacute denviron 1014 cellules reacuteparties dans plus de 200 types cellulaires diffeacuterents qui composent les tissus (cellules sanguines nerveuses germinales etc) La prolifeacuteration cellulaire au sein de ces tissus est rigoureusement controcircleacutee au cours de notre vie certaines cellules (les neurones) ne neacutecessitant pas un renouvellement constant dautres eacutetant perpeacutetuellement en cours de multiplication (cellules sanguines ou de la peau) Le controcircle de cette multiplication cellulaire normale se fait par lintermeacutediaire dun eacutequilibre permanent entre facteurs activateurs (stimulateurs de la division cellulaire) et facteurs inhibiteurs (freins de la division cellulaire) Toute alteacuteration de cet eacutequilibre ou homeacuteostasie cellulaire peut faire pencher la balance soit du cocircteacute inhibiteur dans ce cas la cellule meurt et disparaicirct soit du cocircteacute activateur et la cellule se divise de faccedilon incontrocircleacutee et peut donner naissance agrave un cancerDe maniegravere scheacutematique on peut faire une analogie entre une voiture et une cellule Lorsque les systegravemes qui controcirclent lrsquoacceacuteleacuterateur et les freins de la voiture sont en bon eacutetat celle-ci va donc pouvoir avoir une vitesse de croisiegravere parfaitement controcircleacutee Une voiture dans laquelle lrsquoacceacuteleacuterateur serait activeacute en permanence ou bien ayant une absence totale de frein est donc lanceacutee dans une course folle qui ne peut plus ecirctre arrecircteacutee sauf par une catastrophe Dans les cellules canceacutereuses cela se passe exactement de la mecircme faccedilon
Il y a trois grandes cateacutegories de gegravenes associeacutes aux pathologies canceacutereuses les oncogegravenes (cet article) les gegravenes suppresseur de tumeurs et les gegravenes de Reacuteparation de lADN
Les proto-oncogegravenes sont les reacutegulateurs positifs de la prolifeacuteration cellulaire (les acceacuteleacuterateurs) Ils deviennent hyper-actifs et leur modification (en oncogegravene) est dominante car il suffit quune des deux copies du gegravene soit modifieacutee On a identifieacute actuellement plus de 100 proto-oncogegravenes Les plus connus sont les gegravenes Ha-ras myc ou abl
La seconde cateacutegorie comprend les gegravenes suppresseurs de tumeurs qui sont des reacutegulateurs neacutegatifs de la prolifeacuteration cellulaire (les freins)
Il existe eacutegalement les gegravenes de reacuteparation qui sont capables de deacutetecter et de reacuteparer les leacutesions de lrsquoADN qui ont modifieacute les oncogegravenes ou les gegravenes suppresseurs de tumeur Ces systegravemes de reacuteparation sont eacutegalement inactiveacutes dans les cellules canceacutereuses
Les cancers sont des pathologies geacuteneacutetiques crsquoest-agrave-dire qursquoils ont pour origine une modification quantitative etou qualitative des gegravenes deacutecrits ci-dessus Comme il srsquoagit drsquoalteacuterations geacuteneacutetiques somatiques qui ne sont preacutesentes que dans le tissu malade la plupart des cancers ne sont donc pas heacutereacuteditaires Les cancers familiaux (10 des cancers humains) sont associeacutes agrave une alteacuteration constitutionnelle (ou germinale) drsquoun gegravene Cette alteacuteration est donc preacutesente dans toutes les cellules de notre organisme gamegravetes incluses elle peut donc ecirctre transmise agrave la descendance
Scheacutemas agrave consulter agrave la source- Lespegravece humaine possegravede 23 paires de chromosomes (tous les gegravenes sont donc preacutesent agrave leacutetat de deux copies par cellules agrave lexception des cellules germinales et on fait abstraction des chromosomes sexuels X et Y) Lalteacuteration dune copie dun proto-oncogegravene produit une proteacuteine dont lactiviteacute diffegravere fortement de celle du produit normale (par exemple expression tregraves augmenteacutee ou encore preacutesence du produit dans des cellules innapproprieacutes) Cette proteacuteine muteacutee stimule de faccedilon constante la division cellulaire qui ne sera plus reacuteguleacutee normalement Cette alteacuteration est dite dominante car la production de proteacuteine alteacutereacutee par une seule des deux copies du proto-oncogegravene est neacutecessaire et suffisante pour alteacuterer sa fonction
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiOncogC3A8ne
Phosphorylation oxydative ndash Article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biochimie Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
La phosphorylation oxydative est une voie meacutetabolique qui utilise leacutenergie libeacutereacutee par loxydation des nutriments pour la production dadeacutenosine triphosphate
Voir aussi
bull Chaicircne respiratoire
Source httpfrwikipediaorgwikiPhosphorylation_oxydative
Photosynthegravese - lsquoNote de Futura-Sciencesrsquo
La photosynthegravese est une reacuteaction biochimique eacutenergeacutetique qui se deacuteroule chez les plantes
Rocircle de la photosynthegravese
La photosynthegravese a pour but de creacuteer de leacutenergie (sous forme de glucide) agrave partir de leacutenergie lumineuse provenant du soleil Les organismes qui utilisent le meacutecanisme de photosynthegravese sont autotrophes car ils fabriquent des matiegraveres organiques agrave partir de matiegraveres inorganiques
Meacutecanisme de la photosynthegravese
Leacutenergie solaire est utiliseacutee pour oxyder leau et reacuteduire le gaz carbonique afin de syntheacutetiser des substances organiques (glucides) Ce pheacutenomegravene a lieu dans les choloroplastes un organite speacutecifique des plantes au niveau des membranes des thylacoiumldes ougrave se situent les photosystegravemes I et II et les cytochromes
Bilan eacutenergeacutetique de la photosynthegravese
Il faut six moleacutecules de dioxyde de carbone et six moleacutecules deau pour syntheacutetiser une moleacutecule de glucose relacircchant six moleacutecules de dioxygegravene gracircce agrave leacutenergie lumineuse
6 CO2 + 6 H2O + eacutenergie lumineuse rarr C6H12O6 (glucose) + 6 O2
Mais ce bilan est en fait deacutecomposeacute en deux eacutetapes successives
bull les reacuteactions photochimiques (phase claire) 12 H2O + lumiegravere rarr 6 O2 + eacutenergie chimique (24 H)
bull le cycle de Calvin (phase sombre) 6 CO2 + eacutenergie chimique (24 H) rarr C6H12O6 + 6 H2O
La photosynthegravese est un meacutecanisme speacutecifique des plantes vertes copy Jon Sullivan Wikimedia domaine publicSource httpwwwfutura-sciencescomfrdefinitiontbotanique-2dphotosynthese_227
Photosynthegravese - Introduction drsquoun article XWikipeacutedia
La photosynthegravese (grec φῶς phōs lumiegravere et σύνθεσις syacutenthesis composition) est le processus bioeacutenergeacutetique qui permet aux plantes et agrave certaines bacteacuteries de syntheacutetiser de la matiegravere organique en exploitant la lumiegravere du soleil Les besoins nutritifs de ces organismes sont du dioxyde de carbone de lrsquoeau et des sels mineacuteraux La photosynthegravese est agrave la base de lautotrophie de ces organismes La photosynthegravese est la principale voie de transformation du carbone mineacuteral en carbone organique En tout les organismes photosyntheacutetiques assimilent environ 100 milliards de tonnes de carbone en biomasse chaque anneacutee1
La photosynthegravese se deacuteroule dans les membranes des thylakoiumldes chez les plantes les algues et les cyanobacteacuteries ou dans la membrane plasmique chez les bacteacuteries photosyntheacutetiques Une conseacutequence importante est la libeacuteration de moleacutecules de dioxygegravene
Sommaire
bull 1 La deacutecouverte du meacutecanisme
bull 2 Vue geacuteneacuterale
bull 3 Le support de la photosynthegravese
bull 4 Les deux phases de la photosynthegravese
o 41 Les reacuteactions photochimiques ou phase claire
411 Le photosystegraveme II
412 Le photosystegraveme I
413 La photophosphorylation cyclique
o 42 Le cycle de Calvin ou phase chimique non photo-deacutependante (ou
laquo phase sombre raquo expression deacutesormais deacutesuegravete)
bull 5 Les diffeacuterents types de fixation du carbone
o 51 Le meacutecanisme des plantes en C3
o 52 Le meacutecanisme des plantes en C4
o 53 Le meacutecanisme des plantes CAM ( Crassulacean Acid Metabolism )
bull 6 Cas particuliers de photosynthegravese
o 61 Photosynthegravese chez un animal
o 62 Photosynthegravese artificielle
bull 7 Production doxygegravene amp captage deacutenergie
bull 8 Notes
bull 9 Reacutefeacuterences
bull 10 Voir aussi
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiPhotosynthC3A8se
Potentiel doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Le potentiel doxydo-reacuteduction ou potentiel redox est une grandeur empirique exprimeacutee en volt (de symbole V) et noteacutee E Ce potentiel est exprimeacute par rapport agrave une reacutefeacuterence souvent mesureacutee par une eacutelectrode normale agrave hydrogegravene (ENH) dougrave luniteacute VENH rencontreacutee dans certains ouvrages Cette mesure est appliqueacutee aux couples
doxydo-reacuteduction pour preacutevoir la reacuteactiviteacute des espegraveces chimiques entre elles Par convention le potentiel standard Edeg est mesureacute par rapport au couple protonhydrogegravene (H+ H2) de potentiel nul
Sommaire
bull 1 Mesure
o 11 Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
111 Exemples
bull 2 Oxydant et reacuteducteur
bull 3 Potentiels standard doxydo-reacuteduction agrave 25 degC
bull 4 laquo Noblesse raquo dun meacutetal
bull 5 Applications pratiques
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Articles connexes
Mesure [modifier]
La mesure dun potentiel deacutelectro-reacuteduction se fait expeacuterimentalement agrave laide de deux demi-piles Pour obtenir le potentiel standard dun couple redox lune de ces piles doit mettre en œuvre le couple de reacutefeacuterence H+ H2 et lautre celui dont on veut mesurer le potentiel
Concregravetement les deux demi-piles sont constitueacutees chacune dun soluteacute et dune eacutelectrode les soluteacutes sont relieacutes entre eux par un pont salin qui leur permet deacutechanger des ions et les eacutelectrodes sont relieacutees entre elles par un circuit eacutelectrique sur lequel est placeacute un voltmegravetre Les deux demi-piles une fois relieacutees forment une pile eacutelectrique fournissant un courant continu alimenteacute par les reacuteactions chimiques qui ont lieu spontaneacutement aux eacutelectrodes degraves lors quest formeacutee la pile
-Le sens de courant eacutelectrique donne le signe du potentiel (neacutegatif si les eacutelectrons vont vers H+H2 et positif au contraire)
-Le voltmegravetre donne la valeur du potentiel du couple redox
-Les couples ayant des Edeg eacuteleveacutes (positifs) impliquent des oxydants forts
-Les couples ayant des Edeg tregraves bas (neacutegatifs) impliquent des reacuteducteurs forts
Ce potentiel peut deacutependre du contexte chimique et notamment du pH et mecircme du contexte physique les effets de la lumiegravere sont mis agrave profit aussi bien par la nature dans la photosynthegravese que par lhomme dans la photographie
Les chimistes utilisent des tables deacutejagrave deacutefinies elles fournissent les potentiels mesureacutes dans les conditions standard de pression et de tempeacuterature (25 degC 1 bar) par rapport au couple H+ H2
Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo [modifier]
Pour une reacuteaction redox on peut deacutefinir la diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur)
Exemples [modifier]
a)NAD+ + 2H+ + 2 e- rarr NADH + H+ E0rsquo = -0320 V
b) Aceacutetaldeacutehyde + 2 H+ + 2 e- rarr Eacutethanol E0rsquo = -0197 V
Reacuteaction redox
Aceacutetaldeacutehyde + NADH + H+ rarr Eacutethanol + NAD+ ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur) = -0197 ndash (-0320) = + 0123 V
Regravegle geacuteneacuterale
Les reacuteactions redox spontaneacutees possegravedent un ΔE gt 0
Oxydant et reacuteducteur [modifier]
La reacutefeacuterence du potentiel doxydo-reacuteduction est celui de leau pure conventionnellement fixeacute agrave zeacutero Les corps dits laquo oxydants raquo sont les oxydants des couples ayant un potentiel positif (ils captent des eacutelectrons ce qui se traduit par une charge eacutelectrique neacutegative) les corps dits laquo reacuteducteurs raquo sont les reacuteducteurs des couples ayant un potentiel neacutegatif (ils cegravedent des eacutelectrons dougrave une charge eacutelectrique positive) Les valeurs caracteacuteristiques des potentiels sont de lordre de quelques volts
On voit lagrave que lon a deux significations diffeacuterentes pour les termes laquo oxydant raquo et laquo reacuteducteur raquo
bull la signification lieacutee agrave une reacuteaction doxydo-reacuteduction donneacutee (capteur ou eacutemetteur deacutelectron dans la reacuteaction)
bull la signification lieacutee au potentiel doxydo-reacuteduction un laquo reacuteducteur raquo est un corps qui joue le rocircle de reacuteducteur dans de nombreuses reacuteactions un laquo oxydant raquo est un corps qui joue le rocircle doxydant dans de nombreuses reacuteactions mais un laquo oxydant raquo peut parfois ecirctre un reacuteducteur sil est face agrave un laquo oxydant raquo plus fort et quil peut encore soxyder
Cest cette deuxiegraveme signification qui est utiliseacutee ici Les laquo oxydants raquo les plus forts ne peuvent pas soxyder eux-mecircmes et sont donc toujours des oxydants les laquo reacuteducteurs raquo les plus forts ne peuvent pas se reacuteduire eux-mecircmes et sont donc toujours des reacuteducteurs Mais certains corps peuvent ecirctre alternativement oxydants et reacuteducteurs comme par exemple leau ou le monoxyde de carbone
Les oxydants les plus forts dans cette eacutechelle sont les halogegravenes (F2 Cl2) lion permanganate (MnO4
-) en milieu acide lion hypochlorite (ClO-) le dioxygegravene (O2) le soufre (S)
Des reacuteducteurs classiques sont les meacutetaux le carbone et lhydrogegravene solide1
Lire lrsquoarticle complet sur httpfrwikipediaorgwikiPotentiel_d27oxydo-rC3A9duction
Reacuteaction doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Des informations de cet article ou section devraient ecirctre mieux relieacutees aux sources mentionneacutees dans la bibliographie ou en liens externes Ameacuteliorez sa veacuterifiabiliteacute en les associant par des reacutefeacuterences
Une reacuteaction doxydo-reacuteduction est une reacuteaction chimique au cours de laquelle se produit un eacutechange deacutelectrons Lespegravece chimique qui capte les eacutelectrons est appeleacutee laquo oxydant raquo celle qui les cegravede laquo reacuteducteur raquo On abregravege couramment loxydo-reacuteduction par redox
Les reacuteactions doxydo-reacuteductions constituent une grande famille comprenant de nombreuses reacuteactions chimiques puisquelles interviennent dans les combustions certains dosages meacutetallurgiques la corrosion des meacutetaux leacutelectrochimie ou la respiration cellulaire Ces reacuteactions jouent en particulier un rocircle fondamental en biologie dans la transformation de loxygegravene au sein des corps vivants Elles sont eacutegalement massivement utiliseacutees par lindustrie humaine agrave lexemple de lobtention de la fonte agrave partir de minerais composeacutes doxyde de fer par reacuteduction puis de fer et dacier agrave partir de la fonte par oxydation
Cette varieacuteteacute sexplique par la mobiliteacute la leacutegegravereteacute et lomnipreacutesence dans toutes les formes de la matiegravere de leacutelectron
Sommaire
bull 1 Deacutefinitions
o 11 Premiegravere deacutefinition
o 12 Deacutefinitions plus modernes
bull 2 Vocabulaire
bull 3 Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction
bull 4 Potentiel doxydo-reacuteduction
bull 5 Principaux couples doxydants-reacuteducteurs
bull 6 Reacuteactions doxydo-reacuteduction sans transfert eacutevident deacutelectrons [1]
o 61 Position du problegraveme
o 62 Geacuteneacuteralisation de la notion de transfert deacutelectrons
621 Formation dune liaison chimique et eacutelectroneacutegativiteacute
622 Transfert total deacutelectrons
623 Transfert total fictif (virtuel)
624 Application agrave la reacuteaction 2 H 2 + O2 rarr 2 H 2O
o 63 Nombre doxydation dun eacuteleacutement
o 64 Geacuteneacuteralisation de loxydo-reacuteduction
o 65 Utilisation des nombres doxydation
bull 7 Notes et reacutefeacuterences
bull 8 Bibliographie
bull 9 Voir aussi
o 91 Articles connexes
o 92 Liens externes
Deacutefinitions [modifier]
Premiegravere deacutefinition [modifier]
Suite agrave des expeacuteriences avec le mercure Lavoisier met en eacutevidence en 1772 le rocircle du dioxygegravene dans certaines reacuteactions doxydo-reacuteduction Il pose les premiegraveres deacutefinitions
bull Loxydation signifie laquo combinaison avec loxygegravene raquo Par exemple
2 Hg + O2 rarr Hg2O2
bull Une reacuteduction est laquo lextraction dun meacutetal de son oxyde raquo deacutefinition deacutejagrave utiliseacutee
en meacutetallurgie Par exemple
SO2 rarr S + O2
Dans le langage courant loxydation est la reacuteaction chimique dans laquelle un composeacute se combine avec un ou plusieurs atomes doxygegravene Comme loxydation du fer qui produit la rouille
4 Fe + 3O2 rarr 2 Fe2O3
Ce nest quau XX e siegravecle apregraves la deacutecouverte de leacutelectron (JJ Thomson 1897) et lintroduction du modegravele atomique de Bohr (1913) que les reacuteactions chimiques ont eacuteteacute reacuteexamineacutees agrave la lumiegravere de ces nouveaux modegraveles et que des similitudes observeacutees permirent de deacutegager progressivement le concept actuel doxydo-reacuteduction qui sexprime en termes de transferts deacutelectrons
Les reacuteactions doxydo-reacuteduction par voie segraveche (eacutechange de dioxygegravene) sont efficacement deacutecrites par les diagrammes Ellingham Loutil principal des reacuteactions redox en milieu aqueux eacutetant la formule de Nernst
Deacutefinitions plus modernes [modifier]
Pour faciliter leacutetude des reacuteactions on utilise un outil qui associe (parfois abstraitement) agrave chaque atome dun composeacute un nombre doxydation (no) qui symbolise la valeur de la charge porteacutee (Fe2+ a un nombre doxydation de 2)
bull Une oxydation est une perte deacutelectrons (donc une augmentation du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Zn rarr Zn2+ + 2 e-
bull Ce don deacutelectrons ne se produit que sil existe un corps susceptible de les
accepter
bull Le pheacutenomegravene inverse (acceptation des eacutelectrons) est appeleacute la reacuteduction
bull Une reacuteduction est un gain deacutelectrons (donc une diminution du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Cu2+ + 2 e- rarr Cu
Ainsi les laquo combinaisons avec loxygegravene raquo ne sont quun cas particulier des reacuteactions doxydo-reacuteduction Voici deux reacuteactions avec le cuivre
2Cu + O2 rarr 2CuO
Cu + Cl2 rarr CuCl2
La premiegravere combine le cuivre et le dioxygegravene tandis que la seconde combine le cuivre et le dichlore Le chlore et loxygegravene ont un point commun ce sont des eacuteleacutements plus eacutelectroneacutegatifs que le cuivre
Loxydation dun corps saccompagne toujours de la reacuteduction dun autre (les eacutelectrons ne peuvent pas circuler seuls et sont neacutecessairement capteacutes) on parle dune reacuteaction doxydo-reacuteduction Loxydation est une demi-reacuteaction de loxydo-reacuteduction et la reacuteduction est lautre demi-reacuteaction
Vocabulaire [modifier]
Scheacutema - Preacutevision du sens dune reacuteaction doxydo-reacuteduction en utilisant la regravegle du gamma
Dans une oxydo-reacuteduction
bull leacuteleacutement qui cegravede un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo reacuteducteur raquo
bull leacuteleacutement qui capte un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo oxydant raquo
Le reacuteducteur soxyde (reacuteaction doxydation) loxydant se reacuteduit (reacuteaction de reacuteduction) Loxydo-reacuteduction se compose donc de deux demi-reacuteactions une oxydation et une reacuteduction
bull Oxydationreacuteducteur(1) = oxydant(1) + ne- (les flegraveches napparaissent que si la reacuteaction est totale quand K gt 10 000)
bull Reacuteduction
oxydant(2) + ne- = reacuteducteur(2)
bull Oxydo-reacuteduction (laquo somme raquo de loxydation et de la reacuteduction)
oxydant(2) + reacuteducteur(1) rarr oxydant(1) + reacuteducteur(2)
Exemple
Ce4+ + e- = Ce3+ (Reacuteduction)
Fe2+ = Fe3+ + e- (Oxydation)
dougrave la reacuteaction bilan
Ce4+ + Fe2+ rarr Ce3+ + Fe3+
Un reacuteducteur oxydeacute (=forme oxydeacutee) est un oxydant et un oxydant reacuteduit (=forme reacuteduite) est un reacuteducteur On deacutefinit ainsi le couple oxydant-reacuteducteur (aussi appeleacute laquo couple redox raquo) qui se compose de loxydant et du reacuteducteur conjugueacute (loxydant reacuteduit) On le note sous la forme Oxydant Reacuteducteur
En biochimie et notamment agrave propos de la synthegravese des moleacutecules preacutebiotiques on parle de reacuteactions se produisant dans une atmosphegravere oxydante cest-agrave-dire en preacutesence doxygegravene par opposition agrave une atmosphegravere reacuteductrice contenant par exemple du gaz carbonique
Certain composeacutes chimiques peuvent se comporter aussi bien en oxydant quen reacuteducteur Cest notamment le cas de leau oxygeacuteneacutee dont on dit quelle se dismute et qui par conseacutequent ne peut ecirctre conserveacutee longtemps
H2O2 = 2H+ + O2 + 2e- (oxydation)
H2O2 + 2H+ + 2e- = 2H2O (reacuteduction)
Soit au final
2H2O2 rarr 2H2O + O2 (oxydo-reacuteduction)
On a par exemple les couples oxydant-reacuteducteur Cu 2+ Cu et Zn 2+ Zn qui donnent la reacuteaction en solution aqueuse
Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+
(aq) + Cu(s) (oxydo-reacuteduction)
Cette reacuteaction peut se deacutecomposer en une reacuteduction (de loxydant) et une oxydation (du reacuteducteur)
Zn(s) = Zn2+(aq) + 2e- (oxydation)
Cu2+(aq) + 2e- = Cu(s) (reacuteduction)
Les deux demi-reacuteactions doxydation et de reacuteduction peuvent reacuteellement ecirctre seacutepareacutees dans certains cas (cest-agrave-dire quelles ne se produisent pas au mecircme endroit) ce qui permet de geacuteneacuterer un courant eacutelectrique (cest ce qui se passe dans les piles eacutelectriques) Dans les autres cas par exemple dans lexemple donneacute elles nont quun inteacuterecirct formel (les eacutelectrons libres nexistent pas dans leau)
Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction hellip
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Respiration ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biologie et la meacutedecine Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
Dans le langage courant la respiration deacutesigne agrave la fois les eacutechanges gazeux (rejet de dioxyde de carbone CO2 appeleacute parfois de faccedilon impropre laquo gaz carbonique raquo et absorption de dioxygegravene O2 ou appeleacute couramment laquo oxygegravene raquo) et la respiration cellulaire qui permet en deacutegradant du glucose gracircce au dioxygegravene dobtenir de leacutenergie Les eacutechanges gazeux assistent la respiration cellulaire en lui fournissant le dioxygegravene et en le deacutebarrassant du dioxyde de carbone produit
Pour certains organismes ces eacutechanges se reacutealisent directement par diffusion aux travers des parois cellulaires Pour dautres des organes speacutecialiseacutes se sont formeacutes permettant ainsi daugmenter les quantiteacutes de gaz brasseacutes Il existe plusieurs types dorganes
bull les branchies qui sont les adaptations respiratoires des animaux aquatiques poissons mais aussi certains anneacutelides (vers) eacutechinodermes (eacutetoiles de mers) et mollusques
bull les poumons qui sont les adaptations des verteacutebreacutes terrestres
Dans le cas des animaux qui possegravedent des poumons on parle de ventilation pulmonaire pour deacutesigner lensemble des meacutecanismes qui permettent les transferts de gaz entre les milieux exteacuterieur et inteacuterieur (le sang)
Sommaire
bull 1 Aspect biochimique
bull 2 La respiration chez lecirctre humain
bull 3 Classification des sujets lieacutes agrave la respiration
o 31 Par maladie et urgences
o 32 Par meacutedication
o 33 Par soins intensifs et meacutedecine durgence
o 34 Par autres sujets meacutedicaux
bull 4 Voir aussi
o 41 Articles connexes
o 42 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRespiration
Tomographie par eacutemission de positons - Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
La tomographie par eacutemission de positons (TEP) deacutenommeacutee PET ou PET scan pour laquo positron emission tomography raquo dans la terminologie anglo-saxonne est une meacutethode
dimagerie meacutedicale pratiqueacutee par les speacutecialistes en meacutedecine nucleacuteaire qui permet de mesurer en trois dimensions lactiviteacute meacutetabolique dun organe gracircce aux eacutemissions produites par les positons (ou positrons) issus de la deacutesinteacutegration dun produit radioactif injecteacute au preacutealable
La TEP repose sur le principe geacuteneacuteral de la scintigraphie qui consiste agrave injecter un traceur dont on connaicirct le comportement et les proprieacuteteacutes biologiques pour obtenir une image du fonctionnement dun organe Ce traceur est marqueacute par un atome radioactif (carbone fluor azote oxygegravene) qui eacutemet des positons dont lannihilation produit elle-mecircme deux photons La deacutetection de la trajectoire de ces photons par le collimateur de la cameacutera TEP permet de localiser le lieu de leur eacutemission et donc la concentration du traceur en chaque point de lorgane Cest cette information quantitative que lon repreacutesente sous la forme dune image faisant apparaicirctre en couleurs les zones de forte concentration du traceur
Ainsi la TEP permet de visualiser les activiteacutes du meacutetabolisme des cellules on parle dimagerie fonctionnelle par opposition aux techniques dimagerie dite structurelle comme celles baseacutees sur les rayons X (radiologie ou CT-scan) qui reacutealisent des images de lanatomie Par conseacutequent la tomographie par eacutemission de positons est un outil diagnostique qui permet de deacuteceler certaines pathologies qui se traduisent par une alteacuteration de la physiologie normale comme les cancers La TEP est aussi utiliseacutee en recherche biomeacutedicale par exemple en imagerie ceacutereacutebrale ougrave elle permet de reacuteveacuteler les reacutegions actives du cerveau lors de telle ou telle activiteacute cognitive de maniegravere analogue agrave ce qui se fait avec limagerie par reacutesonance magneacutetique fonctionnelle (IRM)
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Deacutefinition
o 21 Principe
o 22 Exposition aux radiations et radioprotection
bull 3 Principaux traceurs utiliseacutes
o 31 Le 18 F FDG
bull 4 Deacuteroulement dun examen TEP
bull 5 Diagnostic
bull 6 Applications
o 61 Canceacuterologie
o 62 Imagerie ceacutereacutebrale et neurologie
o 63 Cardiologie
bull 7 Limites
bull 8 Avenir de la TEP
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Annexes
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiTomographie_par_C3A9mission_de_positons
Warburg ndash Selon Wikipeacutedia
Otto Heinrich Warburg (8 octobre 1883 agrave Fribourg-en-Brisgau Bade-Wurtemberg Allemagne - 1 er aoucirct 1970 agrave Berlin) est un meacutedecin physiologiste et biochimiste allemand Il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine de 19311
Sommaire
bull 1 Biographie
bull 2 Hypothegravese
bull 3 Le cas Warburg
bull 4 Notes et reacutefeacuterences
bull 5 Voir aussi
o 51 Liens externes
Biographie
Docteur en chimie et docteur en meacutedecine il a deacutecouvert des processus-cleacutes de la respiration cellulaire et de diffeacuterents systegravemes enzymatiques En 1931 il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine laquo pour sa deacutecouverte de la nature et du mode opeacuteratoire de lenzyme respiratoire1 raquo
Ayant deacutemontreacute que les cellules canceacutereuses changent leur meacutetabolisme pour passer agrave un meacutetabolisme anaeacuterobie il a formuleacute lhypothegravese non confirmeacutee que le cancer na pas besoin dun milieu riche en oxygegravene pour se deacutevelopper Parmi ses eacutetudiants le plus illustre est Hans Adolf Krebs prix Nobel en 1953
Hypothegravese
Il constata lors de ses observations sur des cellules canceacutereuses une concentration anormalement eacuteleveacutee dions lactates lun des sels de lacide lactique Or cet acide est typiquement le reacutesultat dune fermentation
En 1924 Warburg en tira une hypothegravese sur la formation de cellules canceacutereuses celles-ci tireraient principalement leur eacutenergie de la fermentation anaeacuterobie du glucose (glycolyse anaeacuterobie) et par conseacutequent la preacutesence doxygegravene ne serait pas neacutecessaire agrave leur deacuteveloppement
Lapparition du cancer serait due agrave un dysfonctionnement des mitochondries des cellules canceacutereuses au lieu de le consommer elles fermenteraient le glucose
Selon Warburg linduction dun eacutetat dacidification dans lorganisme est incompatible avec le meacutetabolisme des cellules canceacutereuses2
Le cas Warburg
Otto Warburg eacutetait juif Agrave ce titre il aurait ducirc ecirctre soit expulseacute dAllemagne soit deacuteporteacute dans les camps de concentration Il nen fut rien En effet parce quAdolf Hitler eacutetait particuliegraverement preacuteoccupeacute davoir un cancer et parce quil pensait que Warburg serait le seul scientifique susceptible de trouver un traitement efficace il donna donc des instructions pour quil fucirct preacuteserveacute de la deacuteportation3 Warburg est enterreacute au cimetiegravere de Dahlem agrave Berlin
Photo - Otto Heinrich Warburg en 1931
Notes et reacutefeacuterences
1 uarr a et b (en) laquo for his discovery of the nature and mode of action of the respiratory enzyme raquo in Personnel de reacutedaction laquo The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1931 [archive] raquo Fondation Nobel 2010 Consulteacute le 26 novembre 2010
2 uarr La theacuteorie de O H Warburg Nexus ndeg48 page 66
3 uarr Robert Paxton la France de Vichy 1940-1944 coll Points-Histoire eacuted Seuil 1973 p178
Source httpfrwikipediaorgwikiOtto_Heinrich_Warburg
Traduction deacutefinitions et compleacutements
Jacques Hallard Ing CNAM consultant indeacutependantRelecture et corrections Christiane Hallard-Lauffenburger professeur des eacutecoleshonoraireAdresse 585 19 Chemin du Malpas 13940 Molleacutegegraves FranceCourriel jacqueshallard921orangefr
Fichier ISIS Santeacute Cancer a Redox Disease French version3 alleacutegeacutee
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laquelle labsorption du glucose est mesureacutee au moyen dun analogue radioactif le fluorodeacutesoxyglucose
La glycolyse aeacuterobie est une caracteacuteristique de la plupart des tumeurs solides elle comporte une absorption eacuteleveacutee de glucose avec la production de lactate en preacutesence doxygegravene le lactate eacutetant le sous-produit du pyruvate mecircme dans les cellules canceacutereuses qui paraissent avoir des mitochondries en bon eacutetat de fonctionnement [3]
La raison semble ecirctre que les cellules canceacutereuses ont besoin de la glycolyse afin de geacuteneacuterer des squelettes de carbone pour la synthegravese des proteacuteines et des acides nucleacuteiques qui sont neacutecessaires pour soutenir une prolifeacuteration cellulaire rapide [7] et le blocage de la glycolyse ne semble pas inhiber les cellules canceacutereuses [8] (mecircme srsquoil aurait aussi une incidence sur les cellules normales)
Lrsquoideacutee de Warburg est tombeacutee en disgracircce car le point de vue selon lequel le cancer est une maladie meacutetabolique a eacuteteacute progressivement deacuteplaceacute vers le concept qui considegravere le cancer comme une maladie geacuteneacutetique qui est causeacutee par des mutations dans les gegravenes speacutecifiques qui sont typiques du cancer aussi appeleacutes les oncogegravenes [3]
Ces derniegraveres anneacutees lideacutee selon laquelle le cancer est bien une maladie meacutetabolique est redevenue agrave la mode Certains commentateurs font remarquer que [4] laquo la biologie moleacuteculaire est en train de redeacutecouvrir la biochimie raquo crsquoest encore plus important que cela
Le cancer est une maladie du deacuteseacutequilibre deacutenergie eacutelectronique et leacutenergie eacutelectronique est le fil conducteur de la vie qui anime les cellules et les organismes comme le pegravere de la biochimie Albert Szent-Gyoumlrgyi lrsquoavait deacutecouvert de son cocircteacute il y a trois quarts de siegravecle [9]
La vie est un courant eacutelectronique
Dans lrsquoouvrage [10] The Rainbow and the Worm The Physics of Organisms (ISIS publication) publieacute en 1993 javais preacutesenteacute des preuves theacuteoriques et empiriques de la nature quantique eacutelectrodynamique des organismes vivants Un micro-organisme est exciteacute par des eacutelectrons (et des protons) seacutecoulant agrave travers une matrice de cristaux liquides qui seacutetend dans linteacuterieur de chaque cellule
Le mouvement des eacutelectrons entre les espegraveces chimiques est la reacuteduction (pour laccepteur deacutelectrons) et loxydation (pour le donneur deacutelectrons) Reacuteduction et oxydation vont toujours de pair dougrave des reacuteactions doxydo-reacuteduction Les reacuteactions doxydo-reacuteduction sont au cœur de la transduction de leacutenergie dans les organismes vivants Les eacutelectrons se deacuteplacent en fonction du potentiel de reacuteduction (appeleacute aussi le potentiel doxydation-reacuteduction ou potentiel doxydo-reacuteduction (ou redox) caracteacuteriseacute par laffiniteacute dune substance pour les eacutelectrons
Pour chaque substance le potentiel doxydo-reacuteduction est compareacute agrave celui de lhydrogegravene qui est fixeacute arbitrairement agrave zeacutero dans des conditions normaliseacutees agrave 25 deg C sous une pression drsquoune atmosphegravere et agrave une concentration molaire M
Les substances qui ont des potentiels redox positifs acceptent des eacutelectrons agrave partir de lhydrogegravene et sont reacuteduites tandis que les substances qui ont des potentiels redox neacutegatifs vont donner des eacutelectrons agrave lhydrogegravene et sont alors oxydeacutees
Afin dappreacutecier la theacuteorie doxydo-reacuteduction vis-agrave-vis du cancer nous avons besoin de comprendre les reacuteactions meacutetaboliques de base communes chez les organismes vivants
Pour une description plus approfondie du meacutetabolisme eacutenergeacutetique voir [11] ] Living Rainbow H2O (ISIS publication) qui est la suite de lrsquoouvrage lsquoRainbow Worm lsquo (10] et qui preacutesente une synthegravese unique de la physique quantique et de la chimie de leau comme moyen milieu et message de vie
Le meacutetabolisme eacutenergeacutetique dans les cellules animales
Tous les animaux qui respirent de lair les ecirctres humains inclus ont besoin doxygegravene pour extraire leacutenergie agrave partir de leur nourriture dans un ensemble universel agrave base de reacuteactions meacutetaboliques (Figure 1)
La moleacutecule de glucose agrave 6 atomes de carbone est activeacutee par lATP et lenzyme hexokinase et elle se divise par une seacuterie de reacuteactions glycolytiques chacune eacutetant catalyseacutee par une enzyme speacutecifique en deux moleacutecules de pyruvate agrave 3 atomes de carbone ces reacuteactions ont lieu dans le cytoplasme et elles ne neacutecessitent pas doxygegravene
En outre le meacutetabolisme du pyruvate a lieu normalement dans les mitochondries dans lesquelles le pyruvate est oxydeacute par le complexe enzymatique de la pyruvate deacuteshydrogeacutenase puis il est converti en un fragment de deux atomes de carbone relieacute au co-enzyme A (aceacutetyl-CoA) ce qui se traduit par la sortie dune moleacutecule de CO2 et deau
Laceacutetyl-CoA peacutenegravetre dans le cycle de lacide citrique ougrave il est complegravetement oxydeacute en moleacutecules suppleacutementaires de CO2 et drsquoeau geacuteneacuterant des transporteurs deacutelectrons reacuteduits Les transporteurs drsquoeacutelectrons reacuteduits vont conduire les eacutelectrons vers lrsquoaval dans le processus oxydatif de la chaicircne de transport deacutelectrons (ETC) et leacutenergie libeacutereacutee va servir agrave fabriquer de lATP (adeacutenosine triphosphate) qui est une forme eacutenergeacutetique intermeacutediaire et universelle dans les cellules vivantes
Loxydation du glucose qui produit du dioxyde de carbone et de leau est la respiration linverse de la photosynthegravese chez les plantes vertes les algues et les bacteacuteries bleu-vert La photosynthegravese capte leacutenergie du soleil pour laquofixerraquo ou reacuteduire le dioxyde de carbone de latmosphegravere en hydrates de carbone (glucose) en utilisant des eacutelectrons (et des protons) obtenus par le seacuteparation de leau libeacuterant ainsi loxygegravene dans latmosphegravere au cours de ce processus
La reacutegeacuteneacuteration de loxygegravene est tout aussi importante que la seacutequestration de dioxyde de carbone au moins pour ce qui concerne les organismes vivants aeacuterobies (respirant agrave partir de lrsquoair) (voir [12] O2 Dropping Faster than CO2 Rising SiS 44)
La deacutecomposition et la resynthegravese de leau sont la dynamo de loxydo-reacuteduction le point central magique qui creacutee pratiquement toute la vie agrave partir des substances inanimeacutees [11]
Figure 1 - Le meacutetabolisme eacutenergeacutetique dans les cellules animales normales selon RegisFrey Wikimedia
Les mitochondries sont des organites particuliers avec des membranes qui servent de lsquocentrale eacutenergeacutetiquersquo dans les cellules (figure 2) Une mitochondrie a une membrane externe enfermant toute la structure et une membrane interne tregraves replieacutee qui entoure une matrice formant de nombreuses et fines saillies en forme de plaques replieacutees ou crecirctes Entre les deux membranes se trouve un espace intermembranaire labyrinthique Chaque mitochondrie possegravede eacutegalement 5 agrave 10 moleacutecules circulaires dADN mitochondrial qui sont reproduites et heacuteriteacutees indeacutependamment du geacutenome de la cellule
Figure 2 - Micrographie eacutelectronique dune mitochondrie dans une cellule du pancreacuteas de chauve-souris par Keith Porter
La membrane externe de la mitochondrie contient de nombreux complexes de proteacuteines membranaires inteacutegreacutees qui forment des canaux agrave travers la membrane ougrave diverses moleacutecules peuvent se deacuteplacer au-dedans et au-dehors de la mitochondrie La membrane interne contient 5 complexes de proteacuteines membranaires inteacutegreacutees du processus oxydatif de la chaicircne de transport deacutelectrons NADH deacuteshydrogeacutenase (complexe I) succinate deacuteshydrogeacutenase (complexe II) cytochrome c reacuteductase (complexe III) cytochrome oxydase (complexe IV) et ATP synthase ( Complexe V) (voir Figure 3)
Figure 3 - Scheacutema de la chaicircne de transport oxydatif deacutelectrons dans la mitochondrie drsquoapregraves Fvasconcellos Wikimedia
La matrice de la mitochondrie contient un meacutelange denzymes qui catalysent le cycle de lacide citrique (aussi appeleacute le cycle de Krebs du nom du biochimiste britannique Hans Krebs qui lavait deacutecouvert)
Le cycle de lacide citrique produit les donneurs drsquoeacutelectrons NADH (nicotinamide adeacutenine dinucleacuteotide reacuteduite) drsquoune part et FADH2 (flavine adeacutenine dinucleacuteotide reacuteduite) drsquoautre part qui se lsquonourrissentrsquo dans la chaicircne de transport deacutelectrons
Le transport deacutelectrons le long de la chaicircne de transport deacutelectrons est coupleacute avec le transport de protons H+ agrave travers la membrane interne dans lespace intermembranaire (Figure 3) il en reacutesulte un potentiel mitochondrial geacuteneacuteralement neacutegatif (Dym) dans la matrice agrave travers la membrane interne (car les protons sont chargeacute positivement)
Les protons sont retourneacutes agrave la matrice par lATP synthase aboutissant agrave la synthegravese de lATP agrave partir dADP (adeacutenosine diphosphate) et de Pi (phosphate inorganique) Cette phosphorylation oxydative est absolument essentielle pour la vie de tous les animaux agrave respiration aeacuterienne La plupart de lATP est produite par la phosphorylation oxydative dans les mitochondries Loxydation complegravete du glucose geacutenegravere 36 moleacutecules dATP dont 32 sont produites dans les mitochondries et seulement 4 par la glycolyse dans le cytoplasme
Cependant les reacuteactions glycolytiques sont beaucoup plus rapides On estime que dans le temps quil faut pour que les mitochondries produisent 36 moleacutecules dun glucose une dizaine de moleacutecules de glucose sont transformeacutees en lactate avec la geacuteneacuteration des 20
moleacutecules dATP suppleacutementaires dans la cellule canceacutereuse soit un total de 56 moleacutecules dATP par rapport agrave 36 dans une cellule normale [13]
Des mitochondries anormales dans les cellules canceacutereuses
Les cellules canceacutereuses preacutesentent non seulement la glycolyse aeacuterobie mais eacutegalement une reacutesistance agrave lrsquoapoptose (suicide cellulaire) un destin qui devrait normalement arriver avec les mitochondries des cellules dysfonctionnelles Il apparaicirct donc que la glycolyse aeacuterobie et lapoptose sont lieacutees
Evangelos Michelakis et son eacutequipe de lUniversiteacute de lAlberta au Canada ont eacuteteacute parmi les premiers agrave noter que la glycolyse aeacuterobie et lapoptose se rencontrent dans les mitochondries [14] Ils ont deacutemontreacute le potentiel theacuterapeutique remarquable dun produit chimique bon marcheacute et facilement disponible le dichloroaceacutetate (DCA) qui reacuteactive lenzyme drsquoentreacutee pour loxydation dans les mitochondries le pyruvate deacuteshydrogeacutenase (voir [15]
En franccedilais Le DCA peut-il soigner le cancer par le Dr Mae-Wan Ho Traduction et compleacutements de Jacques Hallard accessible sur le site httpisiastransition89lautrenetspipphparticle243
Le reacutesultat de ces observations est que les cellules canceacutereuses se suicident et qursquoune tumeur drsquoorigine humaine cultiveacutee chez des rats ainsi preacutedisposeacutes au cancer se reacutetreacutecit
Nous allons regarder ces reacutesultats en deacutetail car ils sont pertinents pour notre compreacutehension du cancer consideacutereacute comme une maladie qui deacutepend des reacuteactions drsquooxydo-reacuteduction
Le lien entre la glycolyse et de lapoptose est eacutevident car de nombreuses enzymes de la glycolyse peuvent eacutegalement reacuteguler lapoptose tandis que plusieurs oncoproteacuteines induisent lexpression des enzymes de la glycolyse Cette toile de causaliteacute circulaire est ce que lon est venu agrave comprendre comme eacutetant une conseacutequence de la fluiditeacute du geacutenome [16] Living with the Fluid Genome (ISIS publication)
On peut se reacutefeacuterer agrave lrsquoarticle lsquoLa vie apregraves le cauchemar des manipulations geacuteneacutetiquesrsquo par le Docteur Mae-Wan Ho Traduction par Jacques Hallard accessible sur le site suivant httpwwwi-sisorgukispLifeAfterGEFRphp
Tout cela rend aussi souvent inefficaces les interventions theacuterapeutiques baseacutees sur de simples cibles moleacuteculaires et parfois avec de lourds effets secondaires
Par exemple la proteacuteine Akt qui stimule la glycolyse et induit une reacutesistance agrave lapoptose active eacutegalement lhexokinase une enzyme catalysant la premiegravere et qui est une eacutetape irreacuteversible de la glycolyse (voir Fig 1) dans laquelle le glucose est phosphoryleacute par lATP donnant le glucose-6-phosphate La proteacuteine Akt induit la translocation de lhexokinase - reacutesidant normalement dans le cytoplasme - vers la membrane mitochondriale par lintermeacutediaire de son meacutediateur en aval la glycogegravene synthase kinase 3 (GSK3)
Dans la membrane mitochondriale lrsquohexokinase se lie au canal des anions deacutependant du voltage (VDAC) une partie importante des pores du transit mitochondrial qui controcircle la permeacuteabiliteacute de la mitochondrie pour les petites moleacutecules hydrophiles Cela supprime lapoptose sans doute en rendant la membrane mitochondriale impermeacuteable Lrsquonhibition de la GSK3 dans les cellules canceacutereuses entraicircne vraisemblablement lhexokinase agrave se deacutelier du canal VDAC ce qui rend la mitochondrie permeacuteable aux petites moleacutecules cela induit lapoptose et contribue agrave lrsquoaugmentation de la sensibiliteacute agrave la chimiotheacuterapie
Ceci a suggeacutereacute agrave leacutequipe de Michelakis que peut-ecirctre le pheacutenotype meacutetabolique dans le cas des cancers est ducirc agrave un remodelage des mitochondries qui supprime (ou perturbe) la phosphorylation oxydative ameacuteliore la glycolyse et arrecircte lapoptose
Lobservation selon laquelle les ligneacutees cellulaires canceacutereuses ont plus de potentiel de membrane avec des mitochondries hyperpolariseacutees (plus neacutegatif agrave lrsquointerieur par rapport agrave lexteacuterieur) cette observation est en accord avec lrsquohypothegravese formuleacutee preacuteceacutedemment (voir encadreacute 1) [17]
Les cellules canceacutereuses sont aussi relativement deacuteficientes en canaux du potassium deacutependants du voltage (Kv) dans la membrane cellulaire (les canaux pour le potassium K+ ne souvrent que si le potentiel eacutelectrique est au-delagrave dune valeur seuil) La deacuteficience du canal K+ est connue pour supprimer lapoptose dans plusieurs types cellulaires y compris dans les cellules canceacutereuses
Encadreacute 1
Les cellules canceacutereuses ont des mitochondries hyperpolariseacutees
Le potentiel eacutelectrique mitochondrial hyperpolariseacute Dym (plus neacutegatif que la normale) srsquoest montreacute lieacute agrave des transformations malignes et ceci depuis les anneacutees 1980 Les tumeurs des cellules sont geacuteneacuteralement tregraves heacuteteacuterogegravenes et dans une population de cellules tumorales il y a des sous-populations mineures avec des diffeacuterences stables dans leur potentiel eacutelectrique Dym qui survivent apregraves clonage des cellules Les cellules avec un haut potentiel eacutelectrique Dym ont geacuteneacuteralement diminueacute leur sensibiliteacute aux agents chimioprotecteurs drsquoune part et preacutesentent une seacutecreacutetion accrue de VEGF (vascular endothelial growth factor) qui assure la promotion de la croissance des vaisseaux sanguins) dans les tumeurs meacutetastatiques mais pas dans les tumeurs sans meacutetastases en correacutelation avec le potentiel invasif drsquoautre part [17]
Cependant les meacutecanismes impliqueacutes dans la geacuteneacuteration et dans le maintien de diffeacuterence du potentiel eacutelectrique mitochondrial ne sont pas claires elles peuvent refleacuteter des modifications dans la composition des membranes mitochondriales des modulations de lexpression de gegravenes nucleacuteaires mitochondriales cibles ou encore un enrichissement avec une population mitochondriale donneacutee
Les effets en aval du produit chimique DCA
Le traitement par le produit chimique DCA a reacuteduit le potentiel mitochondrial hyperpolariseacute agrave des niveaux normaux accompagneacute par une diminution de la croissance des cellules tumorales in vitro et in vivo comme cela a eacuteteacute rapporteacute [15]
Les potentiels des mitochondries issues de trois ligneacutees cellulaires canceacutereuses humaines A549 (cancer du poumon sans petites cellules) M059K (glioblastome) et MCF-7 (cancer du sein) ont eacuteteacute compareacutes avec des ligneacutees cellulaires humaines en bonne santeacute non canceacutereuses les cellules eacutepitheacuteliales des petites voies aeacuteriennes (SAEC) ainsi qursquoavec des fibroblastes et des cellules pulmonaires musculaires lisses des artegraveres (PASMC)
Toutes les ligneacutees cellulaires des diffeacuterents cancers ont un potentiel mitochondrial significativement plus hyperpolariseacute par rapport agrave des cellules normales selon des mesures effectueacutees par une fluorescence accrue du colorant sensible agrave un potentiel lrsquoester meacutethylique de teacutetrameacutethyle rhodamine TMRM
Lincubation de tous les trois types de cellules canceacutereuses avec le DCA a renverseacute lrsquohyperpolarisation qui est revenue au niveau des cellules normales apregraves 48 h Mais les cellules normales ne sont pas affecteacutees Les effets du DCA sur le potentiel eacutelectrique mitochondrial a eu lieu aussi rapidement (au bout de 5-10 minutes) et les effets ont eacuteteacute deacutependants de la dose
La baisse induite par le DCA dans le potentiel eacutelectrique mitochondrial a eacuteteacute limiteacutee par un inhibiteur de la VDAC indiquant que le transport hors de la mitochondrie est important pour la reacuteponse au traitement avec le DCA Cela est compatible avec cette hypothegravese car le DCA a causeacute un apport de facteurs pro-apoptotiques depuis la mitochondrie ainsi qursquoune production accrue despegraveces reacuteactives agrave lrsquooxygegravene (voir ci-dessous)
Chez les cellules A549 non traiteacutees le cytochrome c et le facteur inducteur pro-apoptotique (FIA) ont eacuteteacute limiteacutes aux mitochondries Mais dans les cellules traiteacutees au DCA le cytochrome c srsquoest diffuseacute dans le cytoplasme et lAIF a eacuteteacute transporteacute vers le noyau ces observations sont toutes deux indicatrices du pheacutenomegravene dapoptose
En outre le DCA a conduit agrave une augmenteacute de loxydation du glucose de lrsquoordre de 23 et de faccedilon concomitante a supprimeacute loxydation des acides gras et la glycolyse dans les cellules A549
Apregraves 48 h de traitement avec le DCA le taux de lactate extracellulaire a eacuteteacute diminueacute tandis que le pH a eacuteteacute augmenteacute dans les cellules A549 par rapport aux cellules non traiteacutees
Les espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene des mitochondries et le DCA
Les espegraveces reacuteactives de loxygegravene (ROS) sont de petites moleacutecules contenant de loxygegravene et qui sont plus reacuteactives que loxygegravene moleacuteculaire ordinaire Les ROS sont produites dans les mitochondries comme intermeacutediaires du transport des eacutelectrons [18] (voir encadreacute 2)
Encadreacute 2
Les mitochondries sont la principale source des espegraveces reacuteactives de loxygegravene ou ROS
Dans le processus de la phosphorylation oxydative de loxygegravene est reacuteduit drsquoun eacutelectron agrave la fois dans une seacutequence loxygegravene en superoxyde puis en peroxyde dhydrogegravene et en radical hydroxyle et donne enfin de leau selon la suite ci-apregraves
O2 rarr O2- rarr H2O2 rarr OH rarr H2O
Toutes ces formes sauf la premiegravere et la derniegravere ont un eacutelectron non apparieacute et sont tregraves reacuteactives et par conseacutequent elles sont appeleacutees espegraveces reacuteactives de loxygegravene (ROS)
Ainsi la phosphorylation oxydative geacutenegravere ineacutevitablement ces ROS comme intermeacutediaires et les mitochondries sont consideacutereacutees comme la principale source de formation des ces moleacutecules ROS la principale ROS eacutetant lanion superoxyde O2
- Il est le preacutecurseur de toutes les autres espegraveces de ROS et il est produit in vivo agrave la fois par voie enzymatique par la NADPH oxydase et la xanthine oxydase et par voie non enzymatique lorsquun seul eacutelectron est transfeacutereacute directement agrave O2
Lanion superoxyde acquiert un proton pour devenir un radical hydroperoxyle (HO2-)
suivi par un reacutearrangement rapide (dismutation) soit spontaneacutement soit par une reacuteaction catalyseacutee par la superoxyde dismutase (SOD) pour produire du peroxyde dhydrogegravene H2O2 Ce dernier H2O2 est relativement stable et permeacuteable agrave travers la membrane il peut se diffuser dans la cellule pour ecirctre eacutelimineacute par des systegravemes anti-oxydants preacutesents dans les cellules ou dans les mitochondries tele que la catalase la glutathion peroxydase la peroxydase et la thioreacutedoxine
Il y a un deacutesaccord sur le fait de savoir si normalement les mitochondries fonctionnelles transportent effectivement les ROS [18 19] Je crois quil est tout agrave fait possible que les ROS soient seulement produites agrave la suite drsquoune dimination de la coheacuterence dans le transport des eacutelectrons ce qui entraicircne des intermeacutediaires partiellement oxydeacutes parce que cest ce en quoi consistent les ROS
Le produit chimique DCA a augmenteacute la production du ROS peroxyde dhydrogegravene (H2O2) dune maniegravere deacutependante de la dose de lrsquoordre de 25 agrave 005 mM de DCA puis agrave 35 agrave la dose de 05 mM de DCA [14] Cette augmentation a eacuteteacute inhibeacutee par la roteacutenone suggeacuterant limplication du complexe I de la chaicircne de transport deacutelectrons sans doute dans une inversion du transport deacutelectrons en raison dune accumulation de NADH un autre signe que la chaicircne de transport des eacutelectrons dans les mitochondries ne fonctionne pas normalement dans les cellules canceacutereuses Conformeacutement agrave cette hypothegravese il a eacuteteacute observeacute que les mitochondries isoleacutees et exposeacutees agrave un traitement avec le DCA ont une augmentation des niveaux de NADH dans les mitochondries [19]
Une complication est que les ROS agrave des niveaux infeacuterieurs ce qui est caracteacuteristique dun stress chronique et drsquoune inflammation sont un laquosecond messagerraquo de la prolifeacuteration cellulaire - une preacutedisposition agrave la transformation maligne - en soutenant lideacutee que le cancer est une maladie eacutepigeacuteneacutetique [2] Toutefois les eacuteleacutements de preuve reliant les ROS des mitochondries sans doute agrave des concentrations plus eacuteleveacutees agrave lapoptose sont eacutegalement forts
La principale ROS produite dans les mitochondries est H2O2 (voir encadreacute 2) Si elle nest pas eacutelimineacutee par le systegraveme antioxydant de la cellule elle peut ecirctre en outre transformeacutee
en radical hydroxyle (OH) en preacutesence dions meacutetalliques OH est tregraves reacuteactif et il peut causer des dommages [18] Un large eacuteventail de ROS des mitochondriales induisent des dommages agrave des proteacuteines agrave des lipides et agrave lADN mitochondrial ont eacuteteacute deacutecrit Ces dommages peuvent entraicircner une catastrophe eacutenergeacutetique
Comme il cela est deacutecrit par leacutequipe de Michelakis [14] la principale cible des ROS dans les mitochondries sont les pores de transition membranaire qui deviennent hautement conducteurs en preacutesence de ROS ce qui permet de laisser passer de petites moleacutecules dans les deux directions De petits soluteacutes srsquoeacutecoulent dans la matrice mitochondriale au long de leur gradients eacutelectrochimiques (agrave partir des concentrations eacuteleveacutees agrave lexteacuterieur pour de faibles concentrations) dissipant alors le potentiel eacutelectrochimique et induisant un gonflement de la matrice mitochondriale eacuteventuellement une rupture de la membrane externe libeacuterant le cytochrome c et le facteur inducteur pro-apoptotique (AIF) dans le cytoplasme ce qui entraicircne finalement lapoptose
Les cellules utilisent une forme particuliegravere drsquoautophagie la mitophagie [18] pour eacuteliminer seacutelectivement les mitochondries deacutefectueuses Laugmentation des ROS cellullaires conduit agrave la perte de potentiel de la membrane mitochondriale qui est un deacuteclencheur pour la mitophagie Lorsque de nombreuses mitochondrias sont eacutelimineacutees par mitophagie le pheacutenomegravene dapoptose suit
Le DCA et les changements eacutelectrochimiques
Une augmentation de la production de H2O2 par les cellules canceacutereuses exposeacutees au produit DCA est impliqueacutee dans lactivation des canaux de potassium K+ sensibles au voltage (Kv) dans la membrane cellulaire Lrsquoeacutequipe de Michelakis a montreacute que le traitement avec le DCA a augmenteacute le courant du K+ sortant de maniegravere significative dans toutes les cellules canceacutereuses mais pas dans les cellules normales [15]
Cette augmentation de courant du K+ sortant accompagneacutee dune expression accrue des canaux K+ lsquoKv15rsquo conduit agrave une hyperpolarisation de la membrane plasmique (de plus en plus neacutegative) et elle est bloqueacutee par la catalase intracellulaire qui se deacutecompose en H2O2 ainsi que par la roteacutenone qui inhibe H2O2 produite par le complexe I
Dans le mecircme temps le DCA a diminueacute le Ca2+ intracellulaire en inhibant les canaux Ca2+ deacutependants du voltage de sorte que les cellules traiteacutees avec le DCA avaient une teneur infeacuterieure en Ca2+ intracellulaire par rapport aux cellules non traiteacutees la diminution se produisant dans les 5 minutes et elle a eacuteteacute encore soutenue apregraves 48 heures drsquoexposition au DCA Les effets sur le Ca2+ ont eacuteteacute inhibeacutes par la roteacutenone et limiteacutes par H2O2 entre autres choses
On peut penser que le DCA diminue le Ca2+ intracellulaire et accroicirct lrsquoexpression de lsquoKv15rsquo du fait de lrsquoinhibition par le NFAT (nuclear factor of activated T lymphocytes le facteur nucleacuteaire des lymphocytes T activeacutes) Le NFAT est connu pour inhiber agrave la fois lapoptose et lexpression de Kv15 dans les cellules myocardiques et leacutequipe a constateacute que cela eacutetait eacutegalement vrai dans les cellules canceacutereuses
Lrsquoaugmentation de la concentration en Ca2+ intracellulaire active la calcinerine qui deacutephosphoryle le NFAT lui permettant decirctre transporteacute vers le noyau ougrave il reacutegule la transcription du gegravene Lrsquoactivation induite par le DCA du lsquoKv15rsquo conduit agrave une
hyperpolarisation de la membrane cellulaire inhibant les canaux Ca2+ deacutependant du voltage donc blocage de laugmentation de la concentration intracellulaire de Ca2+ et inhibition du facteur NFAT
Le DCA et lapoptose
Michelakis et ses collegravegues ont constateacute que le DCA augmente lexpression de lannexine provoquant une multiplication par 6 des noyaux TUNEL-positifs et une activation des deux caspases 3 et 9 dans les cellules A549 TUNEL signifie Terminal deoxynucleotidyl transferase dUTP nick end labelling crsquoest une meacutethode qui est utiliseacutee pour deacutetecter la fragmentation de lADN par leacutetiquetage de la partie terminale des acides nucleacuteiques
Le produit DCA semble eacuteliminer les cellules hautement prolifeacuterantes en induisant lapoptose et en diminuant les niveaux du calcium Ca2+ intracellulaire Il diminue eacutegalement la prolifeacuteration cellulaire telle que mesureacutee par le test de lincorporation de la BrdU (bromodeacutesoxyuridine) et lexpression de lantigegravene nucleacuteaire de cellules prolifeacuterantes (PCNA) En outre le DCA a diminueacute lexpression de la survivine qui est un indicateur mitotique
Le DCA induit lapoptose des cellules canceacutereuses par deux voies lune dans les mitochondries ougrave la deacutepolarisation active lapoptose deacutependante des mitochondries et lautre agrave la membrane cellulaire ougrave la reacutegulation positive des canaux lsquoKv15rsquo fait deacutecroicirctre le K+ ce qui active les caspases On peut penser que la composante mitochondriale est plus importante que les autres facteurs et les manipulations pour fournir le composant cytoplasmique de lapoptose nont pas entraicircneacute une intensiteacute de lapoptose comme celle qui est induite par le DCA
Ces reacutesultats en plus de la deacutemonstration de la capaciteacute du DCA de reacutetreacutecir des xeacutenogreffes de tumeurs humaines chez les rats et des glioblastomes chez des ecirctres humains [16] renforcent lhypothegravese proposeacutee par Warburg selon laquelle le cancer est une maladie impliquant un dysfonctionnement mitochondrial mais peut-ecirctre pas dans sa forme originale car Warburg pensait alors en son temps que les mitochondries eacutetaient totalement inactives
Il y a un deacuteseacutequilibre des reacuteactions drsquooxydo-reacuteduction dans les cellules canceacutereuses
Peu drsquoattention a eacuteteacute porteacutee sur leacutetat eacutelectronique de la cellule ou de ses organites jusquagrave tout reacutecemment quand les colorants sensibles au voltage sont devenus disponibles Cela a rendu beaucoup plus facile la mesure du potentiel eacutelectrique des cellules et des organites En conseacutequence les chercheurs ont deacutecouvert que le potentiel eacutelectrique de la cellule deacutetermine ses eacutetats vitaux de la division cellulaire agrave la formation de structures de la diffeacuterenciation de la reacutegeacuteneacuteration et des cancers ([20] ] Membrane Potential Rules SiS 52)
Ceci est parfaitement en accord avec la nature eacutelectrodynamique quantique de la vie [10 11]
En fait il a eacuteteacute reconnu depuis les anneacutees 1950 que le potentiel de membrane cellulaire mesureacute agrave laide de microeacutelectrodes varie tout au long du cycle cellulaire [21] Les types
de cellules agrave tregraves hauts potentiels de repos telles que les cellules musculaires et les neurones montrent peu ou pas de tendance agrave se diviser alors quune diminution du potentiel de membrane suit la transformation maligne
Dans les anneacutees 1970 Clarence D Cocircne Jr avait reacuteussi agrave induire la mitose et la synthegravese de lADN dans des neurones totalement diffeacuterencieacutes du systegraveme nerveux central en utilisant une varieacuteteacute dagents qui deacutepolarisent la membrane cellulaire (la rendant moins neacutegative) [22]
Dans les anneacutees 1990 des mesures des potentiels eacutelectriques des sites de la peau sur des tumeurs malignes du sein avaient donneacute des lectures eacutelectropositives qui avaient eacuteteacute correacuteleacutees avec une deacutepolarisation accrue dans le potentiel de membrane des cellules et des tissus canceacutereux par rapport aux cellules normales ou aux cellules non canceacutereuses [23]
Lautre signe bien connu de deacuteseacutequilibre drsquooxydo-reacuteduction (redox) dans les cellules canceacutereuses est le cas des mitochondries hyperpolariseacutees (voir encadreacute 1)
Une preuve suppleacutementaire vient maintenant agrave partir de mesures directes des eacutetats doxydo-reacuteduction Les paires redox de la cellule sont NADH NAD + (nicotinamide adeacutenine dinucleacuteotide) NADPH NADP + (nicotinamide adeacutenine dinucleacuteotide phosphate) et GSH GSSG (glutathion) Le rapport des formes reacuteduites et des formes oxydeacutees refleacutete leacutetat doxydo-reacuteduction de la cellule
Par exemple dans des conditions non contraintes et non stressantes chez des astrocytes (cellules du cerveau qui controcirclent le flux sanguin vers les neurones) qui sont mises en culture la paire NADH NAD+ est principalement agrave leacutetat oxydeacute afin drsquoaccepter les eacutelectrons produits au cours de la glycolyse lors de la reacuteaction de la glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate deacuteshydrogeacutenase (GAPDH) (voir fig 1)
En revanche le couple redox NADPH NADP+ est maintenu dans un eacutetat plus reacuteduit pour fournir des eacutelectrons pour la biosynthegravese reacuteductrice tandis que la concentration de GSH deacutepasse fortement celle de GSSG pour soutenir une deacutefense antioxydante efficace Ces ratios des couples redox chez les astrocytes mis en culture sont similaires agrave ceux qui ont eacuteteacute rapporteacutes pour le cerveau [24] et ils sont intimement lieacutes au meacutetabolisme et aux fonctionnements cellulaires
La thioreacutedoxine est une classe de petites proteacuteines redox qui sont preacutesentes dans tous les organismes et qui agissent comme des antioxydants avec des fonctions de signalisation redox On pense que la thioreacutedoxine inteacutegre leacutetat redox global de la cellule et qursquoelle est essentielle pour la vie chez les mammifegraveres [25]
Des chercheurs de leacutecole de meacutedecine et de santeacute publique aupregraves de lrsquoUniversiteacute du Wisconsin agrave Madison aux Eacutetats-Unis ont examineacute les niveaux des proteacuteines et des changements redox de la thioreacutedoxine 1 (TRX1) dans les tissus de la prostate humaine et dans des cellules en culture [26] Ils ont trouveacute 4 fois plus de proteacuteines TRX1 dans le noyau des cellules canceacutereuses de haut grade par rapport aux teacutemoins normaux et laugmentation est correacuteleacutee avec la progression du cancer La proteacuteine a eacutegalement eacuteteacute multiplieacutee environ par 2 dans le cytoplasme Malgreacute des niveaux accrus en proteacuteines les formes oxydeacutees de TRX1 nucleacuteaire eacutetaient plus eacuteleveacutees dans les lignes cellulaires du
cancer de la prostate par rapport agrave leurs homologues beacutenins ce qui suggegravere que le deacuteseacutequilibre redox nucleacuteaire a eu lieu de maniegravere seacutelective dans les cellules canceacutereuses
TRX1 a un rocircle speacutecifique dans la modulation de la signalisation redox avec des pools nucleacuteaires et cytoplasmiques distincts chacun drsquoeux ayant des fonctions diffeacuterentes Dans le noyau TRX1 interagit avec certains facteurs de transcription pour reacuteguler leur liaison agrave lADN il sagit notamment de p53 (reacuteponse par apoptose) du facteur nucleacuteaire kB (NF-kB impliqueacute dans la reacuteponse inflammatoire) et du facteur nucleacuteaire 2 (Nrf2 impliqueacute dans la reacuteponse antioxydante)
Dans le cytoplasme TRX1 peut reacuteguler les kinases du signal de reacutegulation de lapoptose TRX1 est eacutegalement connu pour passer du cytoplasme vers le noyau en reacuteponse au stress oxydatif Lrsquooxydation seacutelective de TRX1 peut se produire et elle a eacuteteacute deacutetecteacutee agrave la fois dans le noyau et dans le cytoplasme en reacuteponse agrave des modifications cellulaires redox
Lrsquoaugmentation de lexpression de la proteacuteine TRX1 a eacuteteacute deacutetecteacutee dans les tissus canceacutereux et dans de multiples ligneacutees de cellules canceacutereuses et une augmentation de lexpression de TRX1 a eacuteteacute associeacutee agrave niveau tumoral eacuteleveacute et elle a eacuteteacute impliqueacutee dans la reacutesistance des cellules tumorales agrave certaines chimiotheacuterapies et agrave des agents geacuteneacuterateurs de ROS
Pour conclure
De nouvelles preuves suggegraverent que les cellules canceacutereuses sont plus oxydeacutees par rapport agrave la normale il leur manque des eacutelectrons
Ceci est coheacuterent avec dautres indications selon lesquelles le cancer est une maladie qui deacutepend des reacuteactions doxydo-reacuteduction qui est un eacutetat de deacuteseacutequilibre eacutelectronique
La preacutevention des cancers et une theacuterapie rationnelle devraient commencer agrave partir de ces constats
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Deacutefinitions et compleacutements
Apoptose ndash Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
On nomme apoptose (ou mort cellulaire programmeacutee) le processus par lequel des cellules deacuteclenchent leur auto-destruction en reacuteponse agrave un signal Cest lune des voies possibles de la mort cellulaire qui est physiologique geacuteneacutetiquement programmeacutee neacutecessaire agrave la survie des organismes multicellulaires Elle est en eacutequilibre constant avec la prolifeacuteration cellulaire Contrairement agrave la neacutecrose elle ne provoque pas dinflammation les membranes plasmiques ne sont pas deacutetruites du moins dans un premier temps et la cellule eacutemet des signaux (en particulier elle expose sur le feuillet
externe de sa membrane plasmique de la phosphatidylseacuterine un phospholipide normalement constitutif de son feuillet interne) qui permettront sa phagocytose par des globules blancs notamment des macrophages
Sommaire
bull 1 Deacutecouverte et eacutetymologie
bull 2 Exemples de rocircles physiologiques
o 21 Morphogenegravese
o 22 Systegraveme immunitaire
o 23 Diffeacuterenciation intestinale
o 24 Deacutediffeacuterenciation mammaire
bull 3 Causes
bull 4 Manifestation cytologique
o 41 Meacutecanisme intracellulaire
411 Voie extrinsegraveque
412 Voie intrinsegraveque
bull 5 Fragmentation de lADN
o 51 Maladies ou affections induites par le blocage de lapoptose
o 52 Maladies ou affections causeacutees par lrsquoactivation intempestive de
lrsquoapoptose
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Voir aussi
o 71 Bibliographie
o 72 Articles connexes
o 73 Liens externes Article complet sur le site httpfrwikipediaorgwikiApoptose
Cancer ndash Document Futura-Sciences
Un cancer est une pathologie caracteacuteriseacutee par la preacutesence dune (ou de plusieurs) tumeur maligne formeacutee agrave partir de la transformation par mutations ou instabiliteacute geacuteneacutetique (anomalies cytogeacuteneacutetiques) dune cellule initialement normale
Formation du cancer
La transformation cellulaire tumorale se traduit notamment par une perte de controcircle du cycle cellulaire une insensibiliteacute agrave lapoptose des anomalies de la reacuteparation de lADN Les cancers sont alors classeacutes selon le type de la cellule dans laquelle sest produite la premiegravere transformation (lymphomes carcinomes sarcomes) cette premiegravere cellule maligne seacutetant ensuite diviseacutee formant la tumeur primaire constitueacutee de cellules clonales
Eacutevolution du cancer
Certaines tumeurs primaires peuvent progresser vers un envahissement plus global de lorganisme par eacutechappement de cellules tumorales issues de cette tumeur primaire on parle alors de meacutetastase
Pour en savoir plus sur les diffeacuterents cancers consultez les questions-reacuteponses cibleacutees de Futura-Sciences sur
le cancer du foie le cancer du poumon le cancer du sein le cancer de la peau le cancer de la thyroiumlde le cancer de la vessie le cancer de la prostate le cancer colorectal le cancer de lestomac le cancer de lœsophage le cancer du rein
httpwwwfutura-sciencescomfrquestion-reponsetcancerdle-cancer-de-la-peau-en-detail_1354
Photo - Le cancer est la premiegravere cause de mortaliteacute en France Ici des cellules de cancer du poumon copy Anne Weston- LRI- CRUK- Wellcome Images Filckr nc nd 20copy 2001-2012 Futura-Sciences tous droits reacuteserveacutes ndashSource wwwgooglefrsearchsource=igamphl=framprlz=1G1GGLQ_FRFR368ampq=cancerampbtnG=Recherche+Google
Cancer ndash Introduction drsquoun article Wiipeacutedia
Le cancer est une maladie caracteacuteriseacutee par une prolifeacuteration cellulaire anormalement importante au sein dun tissu normal de lorganisme de telle maniegravere que la survie de ce dernier est menaceacutee Ces cellules deacuterivent toutes dun mecircme clone cellule initiatrice du cancer qui a acquis certaines caracteacuteristiques lui permettant de se diviser indeacutefiniment Au cours de leacutevolution de la maladie certaines cellules peuvent migrer de leur lieu de production et former des meacutetastases Pour ces deux raisons le deacutepistage du cancer doit ecirctre le plus preacutecoce possible
laquo Cancer raquo est un terme geacuteneacuteral deacutesignant une maladie pour lesquelles certaines cellules dun organisme adoptent un comportement anormal caracteacuteriseacute par1234 une indeacutependance vis-agrave-vis des signaux qui stimulent normalement la prolifeacuteration cellulaire une insensibiliteacute aux signaux et meacutecanismes anti-prolifeacuteratifs une capaciteacute prolifeacuterative qui nest plus limiteacutee (croissance agrave linfini) la disparition du pheacutenomegravene dapoptose une capaciteacute anormale agrave susciter langiogenegravese et lacquisition dun pouvoir invasif et de production de meacutetastases
Les nouvelles cellules reacutesultantes dites canceacutereuses ou tumorales peuvent former une tumeur maligne (un neacuteoplasme) ou se propager agrave travers le corps
Les facteurs de risques sont internes (geacutenome mutation 5 etc) induction par un agent infectieux etc etou externes (alimentation exposition agrave des substances canceacuterigegravenes ou agrave des conditions telles que lirradiation etc) Des facteurs hormonaux eacutepigeacuteneacutetiques et psychosomatiques sont possibles 90 agrave 95 des cas de cancers ne sont pas attribuables agrave des mutations geacuteneacutetiques6
Durant la derniegravere deacutecennie plusieurs types de cancers semblent en augmentation si dans certains cas cette progression est facilement lieacutee agrave des facteurs de risque identifieacutes (tabac alcool polluants industriels reconnus canceacuterigegravenes obeacutesiteacute seacutedentariteacute exposition au soleil) dans certains cas il est difficile dattribuer agrave des facteurs preacutecis laugmentation observeacutee Lameacutelioration des outils de diagnostic7et le vieillissement de la population8 explique une part importante de la progression de lincidence de certains cancers Agrave linverse une eacutetude de lInstitut de veille sanitaire montre que les cancers de lestomac de loesophage (chez lhomme) du col de luteacuterus et le lymphome Hodghinien ont reacutegresseacute entre 1980 et 20009
Sommaire
bull 1 Terminologie et eacutetymologie
bull 2 Biologie
o 21 Typologie
o 22 Geacuteneacutetique
o 23 Transformation cellulaire
o 24 Chronologie de la transformation canceacutereuse
o 25 Origine
o 26 Eacutevolution
bull 3 Causes
o 31 Risques endogegravenes
o 32 Risques dits laquo environnementaux raquo
bull 4 Preacutevention
o 41 Deacutepistage
bull 5 Diagnostic
bull 6 Traitements
o 61 Traitements alternatifs
o 62 Soutien psychologique
bull 7 Coucircts eacuteconomiques et socioeacuteconomiques
bull 8 Statistiques par pays
o 81 France
o 82 Taux de survie et surmortaliteacute
o 83 Chez lenfant
bull 9 Eacutepideacutemiologie
bull 10 Historique
bull 11 Chez les animaux
bull 12 Notes et reacutefeacuterences
bull 13 Voir aussi
o 131 Articles connexes
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiCancer
Chaicircne de transfert deacutelectrons ndash Deacutefinition de Futura-Sciences
Ensemble de moleacutecules pouvant capter et donner des eacutelectrons dont des cytochromes et des flavoproteacuteines qui agissent en seacuterie pour transporter des eacutelectrons du NADH ou du FADH2 jusquagrave loxygegravene qui est ainsi reacuteduit en eau (H2O) La respiration cellulaire est principalement attribuable agrave cette consommation doxygegravene La chaicircne respiratoire est localiseacutee dans la membrane interne des mitochondries
Source httpwwwfutura-sciencescomfrdefinitiontphysique-2dchaine-de-transfert-delectrons_686
Chaicircne respiratoire ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
La chaicircne respiratoire est constitueacutee dun ensemble complexe de proteacuteines membranaires de la mitochondrie des cellules eucaryotes qui servent agrave reacuteoxyder les coenzymes NADH et ubiquinone (CoQ) qui ont eacuteteacute reacuteduits en particulier au cours du cycle de Krebs Cette reacuteoxydation saccompagne de la creacuteation dun gradient transmembranaire de protons Ce gradient est une forme de stockage de leacutenergie contenue dans les coenzymes qui deacuterive elle-mecircme de leacutenergie contenue dans les moleacutecules deacutegradeacutees au cours du catabolisme Le gradient de proton va servir agrave fabriquer de lATP moleacutecule eacutenergeacutetique universellement utilisable au niveau de lATP synthase une proteacuteine membranaire mitochondriale Ce meacutecanisme de phosphorylation oxydative a eacuteteacute deacutecouvert par Peter Mitchell ce qui lui a valu le prix Nobel de chimie en 19781 Ce meacutecanisme est aussi connu sous le nom de Theacuteorie chimiosmotique (de Mitchell) Additionneacute agrave la synthegravese dATP par les ATP synthase on la nomme phosphorylation oxydative (nb le terme phosphorylation oxydative est impropre il faut lui preacutefeacuterer celui doxydations phosphorylantes)
Sommaire
bull 1 Origine des reacuteactifs de la chaicircne respiratoire
bull 2 Enchaicircnement des systegravemes doxydoreacuteduction de la chaicircne respiratoire
bull 3 Inhibiteurs de la chaicircne respiratoire
bull 4 Reacutegulation
bull 5 Theacuteorie chimio-osmotique de Mitchell
bull 6 Complexes et fonctionnement
bull 7 Transport des moleacutecules dATP formeacutees
bull 8 Bilan total
bull 9 Des chaicircnes respiratoires particuliegraveres celles des bacteacuteries
bull 10 Notes et reacutefeacuterences
bull 11 Voir aussi
o 111 Articles connexes
o 112 Liens externes
Origine des reacuteactifs de la chaicircne respiratoire [modifier]
Lors des reacuteactions du catabolisme que sont la glycolyse (dans le cytosol) et le cycle de Krebs (dans la mitochondrie) il y a production de coenzymes reacuteduits (NADH et CoQH2) Ces coenzymes vont ecirctre reacuteoxydeacutes par la chaicircne respiratoire (en aeacuterobiose) au niveau des crecirctes de la membrane interne mitochondriale ou dans la membrane plasmique des bacteacuteries
Enchaicircnement des systegravemes doxydoreacuteduction de la chaicircne respiratoire [modifier]
Remarque lenchaicircnement indiqueacute ici concerne les organismes eucaryotes la chaicircne respiratoire au niveau de la mitochondrie
Lordre dans lequel on trouve les eacuteleacutements de la chaicircne respiratoire (figure 1) deacutepend de leur potentiel standard doxydoreacuteduction (tableau 1)
Tableau 1 Systegravemes reacutedox mis en jeu dans la chaicircne respiratoire
Systegravemes reacutedox Potentiel standard (agrave pH = 7 et 25 degC) (V)
NAD+NADH -032
FPFPH2 -014
CoQCoQH2 -009
Cytb Fe3+Cytb Fe2+ +004
CytC1 Fe3+CytC1 Fe2+ +022
CytC Fe3+CytC Fe2+ +026
Cyt(a+a3) Fe3+Cyt(a+a3) Fe2+ +029
frac12O2O2- +082
Figure 1 enchaicircnement des constituants de la chaicircne respiratoire
La reacuteaction de synthegravese dATP
est une reacuteaction endergonique elle a besoin deacutenergie pour avoir lieu Sa variation denthalpie libre standard (ΔGdeg) est eacutegale agrave + 30 kJmol
Lors de la chaicircne respiratoire trois reacuteactions libegraverent suffisamment deacutenergie (variation denthalpie libre standard (ΔGdeg) est infeacuterieure ou eacutegale agrave - 30 kJmol)
bull ΔGdeg = - 42 460 Jmolminus1
bull ΔGdeg = - 34 740 Jmolminus1
bull ΔGdeg = -
102 290 Jmolminus1
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiChaC3AEne_respiratoire
Phosphorylation oxydative lieacutee agrave la chaicircne de transport des eacutelectrons ndash Document lsquoulysse u-bordeauxrsquo
La chaicircne de transport des eacutelectrons
Les hydrogegravenes (eacutelectrons plus protons) capteacutes par le (qui devient le
) issus de la deacutegradation des moleacutecules de glucose et dacide gras sont
transfeacutereacutes agrave l gracircce agrave une seacuterie deacutevegravenements qui aboutit agrave la formation d la chaicircne de transport des eacutelectrons Cette chaicircne se deacuteroule dans la membrane interne de la mitochondrie surtout dans les crecirctes et elle fait intervenir plusieurs complexes enzymatiques appeleacutes NADH-quinone oxydoreacuteductase (complexe I) succinate-quinone oxydoreacuteductase (complexe II) Quinol-cytochrome c oxydoreacuteductase (complexe III ou complexe bc1) et Cytochrome c oxydase (complexe IV)
Elle contient eacutegalement 1) lubiquinone qui se trouve dans leacutepaisseur de la membrane interne (moleacutecule lipophile) qui transporte les eacutelectrons (et protons) du complexe II au complexe III et 2) le cytochrome c qui se trouve dans lespace inter membranaire et qui eacutetablit une navette deacutelectrons entre complexes III et IV Les eacuteveacutenements sont preacutesenteacutes scheacutematiquement figure 11 Dans cette image les complexes sont repreacutesenteacutes en une seule entiteacute mais en reacutealiteacute ils sont constitueacutes de plusieurs sous-uniteacutes proteacuteiques Le tableau ci-dessous donne une ideacutee de la taille et de lheacuteteacuterogeacuteneacuteiteacute des complexes de la chaicircne respiratoire
fonction enzymatique poids moleacuteculaire
nombre de sous-uniteacutes
Complexe I NADH-quinone oxydoreacuteductase 800 kDa 25
Complexe II succinate-quinone oxydoreacuteductase
140 kDa 4
Complexe III quinol-cytochrome c oxydoreacuteductase
250 kDa 9-10
Complexe IV cytochrome c oxydase 170 kDa 13
Complexe V ATP synthase 380 kDa 12-14
Figure 11 [agrave consulter agrave la source] La chaicircne respiratoire
Pour plus dinformation sur la composition des proteacuteines de la chaicircne respiratoire et leur arrangement dans des super complexes consultez le document suivant
laquo Supercomplexes dans la chaine respiratoire de la mitochondrie 2010_Boekema raquo (pdf 1 Mo)
Animation cette animation montre comment le passage des eacutelectrons de cytochrome c agrave cytochrome c oxydase (complexe IV) permet le transport
simultaneacute de protons ( ) agrave travers la membrane interne de la mitochondrie (fonction de pompe de la cytochrome c oxydase)
Macromedia Shockwave - 106Ko
La direction du flux deacutelectrons le long de la chaicircne de transport est deacutetermineacutee par la faculteacute des composants agrave perdre ou agrave gagner des eacutelectrons Par exemple
a une affiniteacute modeacutereacutee pour les eacutelectrons si bien que sa forme reacuteduite
peut facilement ceacuteder ses deux eacutelectrons Au contraire loxygegravene moleacuteculaire a une tregraves forte affiniteacute pour les eacutelectrons et est donc un tregraves bon agent oxydant capable de capturer avidement les eacutelectrons des autres moleacutecules La capaciteacute agrave laquo donner raquo ou agrave laquo prendre raquo des eacutelectrons est exprimeacutee
par un paramegravetre nommeacute potentiel doxydoreacuteduction (symbole Eograve) ayant
un potentiel de et loxygegravene moleacuteculaire un potentiel de Les eacutelectrons se deacuteplacent des moleacutecules agrave faible potentiel doxydoreacuteduction vers
les moleacutecules posseacutedant un potentiel fort et donc dans le cas de la chaicircne mitochondriale de transport des eacutelectrons du NADH agrave loxygegravene moleacuteculaire (voir figure 12 )
Figure 12 [agrave consulter agrave la source] Potentiel doxydoreacuteduction
Fondamentalement au cours de la capture des eacutelectrons par les complexes I III et IV il y a simultaneacutement translocation des protons vers lespace
inter membranaire (pompe ) (voir figure 11 et son animation) Le processus creacutee un gradient protonique (potentiel membranaire de 150 mV neacutegatif cocircteacute espace matriciel et une diffeacuterence de pH de 05) Le gradient eacutelectrochimique ainsi geacuteneacutereacute est utiliseacute pour la phosphorylation de lADP en ATP par lATP synthase (complexe V qui constitue une particule dite eacuteleacutementaire visible en microscopie eacutelectronique) (voir figure 13 ) Le couplage de loxydation des
meacutetabolites en et et la production dATP est appeleacute phosphorylation oxydative
Figure 13 [agrave consulter agrave la source] ATP synthase
Heacutebergement des eacutelectrons dans les composants de la chaicircne
Au sein de la chaicircne de transport les eacutelectrons sont successivement et transitoirement laquo heacutebergeacutes raquo par diffeacuterents sites moleacuteculaires appeleacutes groupes prostheacutetiques (porphyrines et flavine mononucleacuteotides (FMN apporteacutee par la
vitamine laquo riboflavine raquo) Les atomes qui heacutebergent les eacutelectrons dans ces
groupes prostheacutetiques peuvent ecirctre des atomes de C ou N pour (apporteacute
par la laquo vitamine raquo (acide nicotinique) et ubiquinone des atomes de Fe inclus dans une structure moleacuteculaire appeleacutee hegraveme ou heacutemochrome pour les cytochromes des complexes de FeS pour les FMN et cytochrome bc1 des atomes de Cu dans la cytochrome c oxydase Cette ressource na pas pour but dexposer en deacutetail laspect biochimique et biophysique de la phosphorylation oxydative Pour information compleacutementaire sur le sujet nous vous suggeacuterons de consulter laquo La biochimie Tome 1 biochimie structurale et meacutetabolique raquo Christian Moussard De Boeck Universiteacute
Etymologie des termes cytochrome et ubiquinone
Les cytochromes sont des pigments cellulaires (chromos = couleur) deacutetectables dans lintervalle 300 agrave 600 nm du spectre de la lumiegravere Le terme deacutesigne un ensemble formeacute dune proteacuteine et dun groupe prostheacutetique (heacutemochrome)
responsable de labsorption caracteacuteristique de la lumiegravere
Ubiquinone nommeacutee pour sa reacutepartition tregraves large ubiquitaire chez les veacutegeacutetaux animaux et micro-organismes (latin ubique = preacutesent partout) Elle fut identifieacutee plus tard agrave un co-enzyme de la chaicircne respiratoire nommeacute pour cela co-enzyme Q10 (ubiQuinone) 10 fait reacutefeacuterence au nombre duniteacutes isopreacuteniques (
) preacutesentes dans la queue hydrophobe de la moleacutecule (situeacutee dans la membrane)
Cardiolipine et chaicircne respiratoire
La cardiolipine ou diphosphatidylglyceacuterol est un lipide qui est speacutecifique des membranes des bacteacuteries et des mitochondries autrement dit des membranes dont la fonction est de fournir un potentiel eacutelectrochimique pour le transport des eacutelectrons et la synthegravese dATP Le terme cardiolipine vient du fait que ce lipide a eacuteteacute isoleacute agrave partir de cœur de bovin dans lequel il repreacutesente 10 des phospholipides totaux Plus tard la cardiolipine a eacuteteacute trouveacutee en abondance dans la mitochondrie ougrave elle repreacutesente 20 des phospholipides totaux et dans la membrane externe des bacteacuteries Etant donneacute que la cardiolipine est un lipide speacutecifique de la mitochondrie on est en droit de penser que sa fonction biologique dans cet organite est fondamentale Elle est localiseacutee principalement dans la membrane interne ougrave elle interagit avec plusieurs proteacuteines parmi lesquelles les complexes III (cytochrome bc1) et IV (cytochrome c oxydase) la proteacuteine deacutechange ATPADP lATP synthase et le transporteur de phosphate inorganique (Pi) Il a eacuteteacute montreacute que la cardiolipine deacuteterminait la structure quaternaire (et donc fonctionnelle) de ces proteacuteines enzymatiques et assurait eacutegalement la bonne orientation et la bonne position (pour faciliter le passage des eacutelectrons) des diffeacuterents composants de la chaicircne respiratoire Ce rocircle est bien illustreacute par le syndrome de Barth myopathie speacutecifique due agrave une production deacutefectueuse de cardiolipine reacutesultant en un fort deacuteficit dans la production dATP La cardiolipine limite aussi la diffusion de protons situeacutes dans lespace inter membranaire en les liant agrave ses groupes phosphates tamponnant ainsi le pH global (voir figure 14 ) Enfin la cardiolipine est consideacutereacutee comme un co-facteur deacuteterminant de limportation du cholesteacuterol indispensable au deacuteroulement de la steacuteroiumldogenegravese mitochondriale
Figure 14 [agrave consulter agrave la source] Cardiolipine dans la membrane interne de la mitochondrie
LATP synthase ( )
En preacutesence du gradient de protons eacutetabli entre les deux faces de la membrane mitochondriale interne et en absence de concentrations eacuteleveacutees dATP dans la matrice
lATP synthase laisse passer les protons au niveau du domaine membranaire un
passage qui permet la production dATP par le domaine Plus preacuteciseacutement chaque
sous-uniteacute du domaine de la proteacuteine couple rapidement lADP et le Pi en produisant lATP qui reste en place Cest le potentiel de membrane et le passage des protons qui en reacutesulte (laquo source deacutenergie raquo) qui permet lexpulsion de lATP vers
lespace matriciel au cours dun mouvement de rotation de la sous-uniteacute dans le
domaine La place de lATP est immeacutediatement prise par un nouvel ADP + Pi Il faut 12 protons pour la production de 3 ATP (voir figure 13 ci-dessus)
Cette enzyme peut eacutegalement fonctionner dans lautre sens ce qui se produit en absence de gradient de protons et en preacutesence dATP Dans ce cas elle fonctionne comme une
pompe agrave protons comparable agrave l -ATPase de la membrane des lysosomes deacutecrite dans la ressource laquo Transport membranaire raquo
Bilan final
Le bilan final de toutes ces inter conversions chimiques cest que loxydation complegravete dune moleacutecule de glucose fournira 30 moleacutecules dATP et quune moleacutecule dacide gras tel que le palmitate (C16) fournira 120 moleacutecules dATP La complexiteacute des inter conversions chimiques qui seffectuent dans les mitochondries trouve sa justification dans un pheacutenomegravene de fractionnement de leacutenergie libeacutereacutee qui eacutevite un deacutegagement
excessif de chaleur ducirc agrave la condensation de et (en ) Leacutenergie peut ecirctre convertie efficacement en liaisons riches en eacutenergie dans des moleacutecules telles que lATP gracircce agrave des reacuteactions coupleacutees
La theacuteorie de chimiosmose
Le processus preacuteceacutedemment deacutecrit est analogue agrave un geacuteneacuterateur faisant passer un courant agrave travers une seacuterie de moteurs eacutelectriques Cependant dans les systegravemes biologiques les eacutelectrons sont transporteacutes dun site agrave lautre par des moleacutecules diffusibles qui prennent des eacutelectrons au niveau dun site pour les apporter sur un autre site Dans le cas de la chaicircne mitochondriale de transfert
deacutelectrons le processus commence avec le
Cest langlais Peter Mitchell qui proposa le meacutecanisme de couplage entre le transport des eacutelectrons et la synthegravese de lATP Il suggeacutera que le flux des eacutelectrons dun composant agrave lautre de la chaicircne respiratoire (et ceci est eacutegalement vrai pour le flux des eacutelectrons dans les photo systegravemes du chloroplaste) dirige des protons (ions hydrogegravene) au travers de la membrane (vers lespace inter membranaire) creacuteant ainsi un gradient protonique (150 mV) Secondairement la production dATP est due au flux inverse de protons descendant le gradient Cette proposition constitue la base de la theacuteorie appeleacutee chimiosmose (Mitchell prix Nobel en 1978)
Creacuteatine phosphate
Bien que la production dATP soit essentiellement due aux processus meacutetaboliques deacutecrits plus haut la mitochondrie peut utiliser une voie alternative pour assurer la production immeacutediate dATP Elle possegravede en effet une enzyme creacuteatine kinase qui catalyse la production de creacuteatine-phosphate Celle-ci est agrave son tour transporteacutee dans le cytoplasme ougrave elle est utiliseacutee pour phosphoryler lADP en ATP (reacutegeacuteneacuteration tregraves rapide de lATP indeacutependante de la production dATP mitochondrial) (voir figure 15 ) Cette voie seacutepuise en environ 8 secondes dans le muscle au travail et pourrait donc ecirctre vue comme un processus tampon entre la demande immeacutediate et la possibiliteacute de production par la glycolyse et la chaicircne respiratoire
Figure 15 [agrave consulter agrave la source] Creacuteatine phosphate et ATP
La creacuteatine est un additif nutritionnel populaire chez les athlegravetes dont la speacutecialiteacute sportive neacutecessite un apport brutal deacutenergie (par exemple sprinters et halteacuterophiles) Lideacutee de deacutepart est datteindre un haut niveau de creacuteatine-phosphate et donc datteindre une production plus eacuteleveacutee dATP dans les 8 premiegraveres secondes Cependant il ny a pas de preuve eacutetablie que cette suppleacutementation artificielle augmente le niveau cellulaire de creacuteatine phosphate et donc augmente reacuteellement les possibiliteacutes de lathlegravete La figure 16 preacutesente lusage de diffeacuterentes sources deacutenergie utiliseacutees pour lapprovisionnement en ATP pendant un exercice physique
Figure 16 [agrave consulter agrave la source] Creacuteatine phosphate dans le temps (sources deacutenergie)
Source httpwwwulysseu-bordeauxfratelierikramerbiocell_diffusiongbbcelfa105b3contentcours07htm
Fluiditeacute du geacutenome ou geacutenome fluide ndash Note du traducteur cette notion est relativement reacutecente en biologie et en geacuteneacutetique et tregraves peu de reacutefeacuterences en franccedilais sont encore disponibles agrave ce jour Nous reprenons agrave la suite une note sur le sujetLa fluiditeacute des geacutenomes par Eric Coissac INRIA Rhocircne-Alpes - HELIX
Depuis le milieu des anneacutees 1990 et la publication des deux premiers geacutenomes complegravetement seacutequenceacutes (Haemophilus influenzae et Saccharomyces cerevisiae) la biologie a franchi une nouvelle eacutetape Apregraves la reacutevolution de la biologie moleacuteculaire du deacutebut des anneacutees 1970 et la vision que certains qualifient de reacuteductionniste quelle a ameneacutee legravere de la geacutenomique fait actuellement eacutevoluer la biologie vers une vision plus inteacutegrative Ce nouvel engouement pour une biologie dite inteacutegrative a permis de prendre conscience que lideacutee selon laquelle linventaire complet des gegravenes dun organisme permettrait dappreacutehender son fonctionnement est une vision simpliste bien quelle ait justifieacute en grande partie le deacuteveloppement de nombreux projets geacutenomes
Jai eu la chance de commencer mes travaux de recherche au deacutebut des projets geacutenomes et jai dans ce cadre participeacute au projet de seacutequenccedilage du geacutenome de la levureSaccharomyces cerevisiae Je ne pourrais dire si cest en opposition agrave lideacutee du geacutenome vu comme un simple sac agrave gegravenes mais degraves ce moment jai orienteacute mon travail de recherche vers leacutetude de leacutevolution de la structure des chromosomes de la maniegravere la plus indeacutependante possible des gegravenes quils portent Il mimporte au travers de mes
travaux dessayer de mettre en eacutevidence des contraintes eacutevolutive qui sont lieacutees agrave la nature mecircme du support de linformation geacuteneacutetique et non agrave linformation porteacutee
La strateacutegie suivie ma conduit agrave eacutetudier les meacutecanismes de duplication agrave lorigine de nombreux remaniements chromosomiques Il ma eacuteteacute ainsi possible de proposer un modegravele expliquant lorigine de nombreuses reacutepeacutetitions observables dans les geacutenomes ainsi que leurs eacutevolutions Ce modegravele semble ecirctre applicable pour ses grandes lignes aux trois super regravegnes (Eucaryotae Eubacteriacae et Archae) ce qui montre le caractegravere ancestral des meacutecanismes sous-jacents
Mecircme si lexercice preacutesente un inteacuterecirct il ne serait sans doute pas raisonnable de poursuivre ce type de travail sans tenter de croiser les reacutesultats ainsi obtenus avec des donneacutees relatives agrave linformation preacutesente sur les chromosomes et donc agrave la fonction des gegravenes codeacutes par ceux-ci La mise en place du lien entre les donneacutees de reacutepeacutetitions dont je dispose et les donneacutees fonctionnelles disponibles relegraveve de linteacutegration et donc de la repreacutesentation des connaissances MicrOBI peut ecirctre consideacutereacute comme ma reacuteponse agrave ce problegraveme Aujourdhui cette base de donneacutees permet de maintenir coheacuterents les liens existant entre plusieurs bases de donneacutees publiques deacutecrivant diffeacuterents types dinformations biologiques Lajout des donneacutees de reacutepeacutetition au scheacutema actuel permettra de poser au systegraveme des requecirctes complexes inteacutegrant les diffeacuterents niveaux de donneacutees que sont le geacutenome le proteacuteome et les classifications fonctionnelles Source httpwww-helixinrialpesfrIMGpdfhdr-coissacpdf via httptelarchivesouvertesfrtel-00011102en
Glycolyse ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
La glycolyse (γλῠκὖς glykyacutes laquo sucreacute raquo et λύσις lyacutesis laquo dissolution raquo) ou voie dEmbden-Meyerhof-Parnas est une voie meacutetabolique dassimilation du glucose et de production deacutenergie Elle se deacuteroule dans le cytoplasme (ou cytosol) de la cellule Comme son nom lindique elle neacutecessite du glucose et a pour produit du pyruvate Ce dernier peut soit entrer dans le cycle de Krebs qui se deacuteroule dans la mitochondrie des eucaryotes ou le cytoplasme des bacteacuteries en aeacuterobiose soit ecirctre meacutetaboliseacute par fermentation en anaeacuterobiose pour produire par exemple du lactate ou de leacutethanol
Sommaire
bull 1 Principe geacuteneacuteral
bull 2 Eacutetapes de la glycolyse
o 21 Activation des hexoses par phosphorylations successives
211 Phosphorylation du glucose en glucose-6-phosphate
212 Isomeacuterisation du glucose-6-phosphate en fructose-6-phosphate
213 Phosphorylation du fructose-6-phosphate en fructose-16- diphosphate
o 22 Clivage du fructose-16-diphosphate en deux moleacutecules de
glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate
221 Clivage du fructose-16-diphosphate en glyceacuteraldeacutehyde-3- phosphate et dihydroxyaceacutetone phosphate
222 Isomeacuterisation de la dihydroxyaceacutetone phosphate en glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate
o 23 Reacutecupeacuteration de leacutenergie investie dans les phosphorylations
231 Phosphorylation du glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate en 13- diphosphoglyceacuterate
232 Conversion du 13-diphosphoglyceacuterate en 3-phosphoglyceacuterate avec reacutecupeacuteration dATP
233 Isomeacuterisation du 3-phosphoglyceacuterate en 2-phosphoglyceacuterate
234 Conversion du 2-phosphoglyceacuterate en phosphoeacutenolpyruvate
235 Conversion du phosphoeacutenolpyruvate en pyruvate avec reacutecupeacuteration dATP
bull 3 Bilan de la glycolyse
bull 4 Reacutegulation de la glycolyse
o 41 Reacutegulation de la PFK-1
o 42 Reacutegulation de la pyruvate kinase
o 43 Reacutegulation au niveau de lhexokinase
bull 5 Reacuteoxydation des coenzymes
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Voir aussi
o 71 Articles connexes
Principe geacuteneacuteral
La glycolyse est un meacutecanisme de reacutegeacuteneacuteration dATP qui ne neacutecessite pas doxygegravene Au cours de ce processus on assiste agrave
bull des reacuteactions doxydo-reacuteduction au cours desquelles un accepteur deacutelectrons
(coenzyme NAD + ) est reacuteduit
NAD + + 2 H + + 2 e minus rarr NADH + H +
bull des synthegraveses dATP par phosphorylation dADP (formation de quatre moleacutecules dATP mais consommation de deux moleacutecules dATP soit au total formation nette de deux moleacutecules dATP)
2 ADP + 2 Pi + 2 H + rarr 2 ATP + 2 H2O
Le symbole Pi repreacutesente ici le phosphate inorganique HPO42- ou hydrogeacutenophosphate1
La glycolyse se traduisant par la reacuteduction de coenzymes elle saccompagne donc de loxydation de moleacutecules organiques On peut dire quelle correspond agrave loxydation du glucose en pyruvate
glucose + 2 NAD + rarr 2 CH3-CO-COO - + 2 (NADH + H + )
coupleacutee agrave
2 ADP + 2 Pi + 2 H + rarr 2 ATP + 2 H2O
soit au total
glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD + rarr 2 pyruvate + 2 ATP + 2 (NADH + H + ) + 2 H2O
Le pyruvate CH3-CO-COO- deacutesigne en toute rigueur la base conjugueacutee de lacide pyruvique CH3-CO-COOH
Article complet sur le site httpfrwikipediaorgwikiGlycolyse
Glycolyse ndash Document Universiteacute Jussieu Paris Contributions de Caroline Benlot Nicole Blanchouin Collaboration Philippe Denoulet
La voie de la glycolyse correspond agrave une seacuterie de reacuteactions catalyseacutees par des enzymes qui deacutegradent une moleacutecule de glucose (6 carbones) en deux moleacutecules de pyruvate (3 carbones) Chez les eucaryotes cette transformation a lieu dans le cytosol de la cellule
Cette voie meacutetabolique produit de leacutenergie libre sous forme dATP Il est agrave noter que tous les intermeacutediaires entre le glucose et le pyruvate sont phosphoryleacutes ce qui leur confegravere une charge neacutegative nette agrave pH 7 les empecircchant ainsi de diffuser agrave lexteacuterieur de la cellule
La glycolyse se deacutecompose en deux phases
- La phase preacuteparatoire ougrave le glucose est transformeacute en deux trioses phosphates avec consommation deacutenergie
- La phase de remboursement qui produit de leacutenergie sous forme dATP
Le bilan global de la glycolyse est
Glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ -----gt 2 pyruvate + 2 ATP + 2 H2O + 2 NADH
Les diffeacuterents chaicircnons meacutetaboliques intervenant dans la glycolyse sont soit des reacuteactions simples soit des reacuteactions deacutecomposables en reacuteactions simples Parmi les dix reacuteactions enzymatiques de la glycolyse trois sont exergoniques et donc irreacuteversibles Les autres chaicircnons seffectuant avec des ΔG proches de leacutequilibre sont reacuteversibles et permettent la gluconeacuteogenegravese
Source httpwwwsnvjussieufrbmediaMetaboglyco1html
Lactate ndash Renvoi agrave Acide lactique selon une introduction agrave un articl de Wikipeacutedia
Lacide lactique est un acide organique qui joue un rocircle dans divers processus biochimiques Un lactate est un sel de cet acide Contrairement agrave ce que peut laisser penser son nom lacide lactique nest pas preacutesent uniquement dans le lait mais eacutegalement dans le vin certains fruits et leacutegumes et dans les muscles
Lacide lactique est un acide alpha hydroxyleacute sa formule chimique est C3H6O3 et sa structure se reflegravete dans son nom systeacutematique lacide 2-hydroxypropanoiumlque
Sommaire
bull 1 Chimie
bull 2 Effort musculaire et fermentation lactique
bull 3 Fermentation bacteacuterienne
bull 4 Utilisations
bull 5 Historique
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
o 61 Voir aussi
611 Articles connexes
612 Liens externes
Chimie [modifier]
Latome de carbone 2 portant le groupe hydroxyle est asymeacutetrique rendant la moleacutecule dacide lactique chirale Il se preacutesente donc sous forme de deux eacutenantiomegraveres
bull (R)-acide lactique ou D(ndash)-acide lactique
bull (S)-acide lactique ou L(+)-acide lactique
En solution le groupe carboxyle -COOH peut perdre un proton donnant un ion lactate CH3CHOHCOO-
Lacide lactique est soluble dans leau et consideacutereacute comme un acide faible (pKa=390) cest-agrave-dire que la reacuteaction de dissociation dans leau nest pas totale
CH3CHOHCOOH + H2O CH3CHOHCOO- + H3O+
On trouve donc agrave la fois en solution lacide lactique et sa forme basique lion lactate en proportions variables selon le pH
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiAcide_lactique
Meacutedecine personnaliseacutee ndash Articles seacutelectionneacutes par Jacques Hallard
Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche ndash Document lsquoGroupe Les eacutechosfrrsquo Par Marc-Olivier Beacutevierre Partner Cepton Strategies bureau de Paris 03 deacutecembre 2011
Du profilage des patients aux theacuterapies geacuteniques en passant par le diagnostic moleacuteculaire et de nouvelles formes de vaccination les possibiliteacutes ouvertes par la meacutedecine personnaliseacutee sont immenses Crsquoest aussi un enjeu consideacuterable pour lrsquoeacuteconomie des systegravemes de santeacute et bien sucircr pour les grandes firmes pharmaceutiques qui ont ducirc repenser en profondeur leurs deacutemarches de recherche et deacuteveloppement
Le concept de meacutedecine personnaliseacutee a eacuteteacute deacuteveloppeacute il y a deux deacutecennies par la socieacuteteacute suisse Roche lrsquoun des leaders mondiaux de lrsquoindustrie pharmaceutique Le concept initial eacutetait fondeacute sur une reacutealiteacute tregraves simple dans la pratique meacutedicale le mecircme meacutedicament peut provoquer des reacuteactions diffeacuterentes selon les patients et pour un patient donneacute certains meacutedicaments fonctionnent et drsquoautres non
Avec lrsquointroduction dans les anneacutees 1990 de lrsquoHerceptine un traitement pour le cancer du sein Roche a deacutemontreacute qursquoil eacutetait possible drsquoanticiper gracircce agrave un simple test sur les patients ceux pour qui le traitement serait le plus beacuteneacutefique et ceux pour qui il ne le serait probablement pas
Il est deacutesormais possible de personnaliser les traitements crsquoest-agrave-dire de nrsquoadministrer un meacutedicament qursquoaux patients qui reacuteagissent positivement Lrsquoimpact de cette nouvelle approche est eacutenorme une efficaciteacute accrue moins drsquoeffets secondaires et plus de temps ni de ressources perdus pour un traitement inopeacuterant
Les cinq grandes approchesCette premiegravere forme de meacutedecine personnaliseacutee a ouvert la voie agrave une multitude drsquoapproches diffeacuterentes que lrsquoon peut classer en cinq cateacutegories
1 La meacutedecine stratifieacutee Crsquoest lrsquoapproche retenue pour lrsquoHerceptine elle consiste agrave diviser les patients en quatre groupes en fonction de leur reacuteaction agrave un meacutedicament en termes drsquoefficaciteacute et drsquoeffets secondaires Le meacutedicament est administreacute uniquement au groupe pour lequel la reacuteponse aura eacuteteacute positive et qui nrsquoaura pas preacutesenteacute drsquoeffets secondaires
2 Les vaccinations antitumorales Il srsquoagit drsquoune autre forme de meacutedecine personnaliseacutee ici le systegraveme immunitaire du patient est ldquoentraicircneacuterdquo agrave deacutetruire les cellules tumorales On obtient un tel reacutesultat en reacuteinjectant dans le corps drsquoun patient un eacutechantillon de ses propres cellules apregraves un traitement externe Les cellules ainsi traiteacutees sont destineacutees agrave stimuler le systegraveme immunitaire du patient speacutecifiquement contre les cellules tumorales
3 Lrsquoingeacutenierie tissulaire La reconstruction tissulaire est un domaine meacutedical nouveau et extrecircmement prometteur Elle srsquoaccomplit gracircce agrave lrsquoimplantation de cellules capables de pousser sur un tissu endommageacute et de le ldquoreacuteparerrdquo Ces cellules peuvent provenir soit du patient lui-mecircme apregraves traitement externe soit de cellules souches provenant de donneurs
4 La theacuterapie geacutenique Elle vise agrave modifier le geacutenome drsquoun patient afin drsquoeacuteliminer la mutation qui est agrave lrsquoorigine drsquoune maladie Il y a trois types de theacuterapie geacutenique la transfection permanente drsquoADN la transfection transitoire drsquoADN et les theacuterapies portant sur lrsquoARN Aujourdrsquohui le premier type a eacuteteacute pratiquement abandonneacute alteacuterer de faccedilon permanente le geacutenome drsquoune personne peut avoir des conseacutequences sur le long terme y compris apregraves la mort du patient ndash puisque les modifications de son geacutenome seront aussi transmises agrave sa descendance Qui plus est elle a souvent des conseacutequences impreacutevisibles sur drsquoautres processus biologiques La recherche se concentre agrave preacutesent sur les deux autres approches qui ont elles lrsquoavantage drsquoecirctre reacuteversibles Les premiers meacutedicaments arrivent maintenant sur le marcheacute Un exemple inteacuteressant le Glybera premier traitement efficace contre la LPLD une maladie orpheline dont les patients ont un deacuteficit en proteacuteines LPL ce qui entraicircne lrsquoapparition de diabegravete et de maladies cardiovasculaires
5 Le profilage du risque La forme la plus meacutediatiseacutee de meacutedecine personnaliseacutee est probablement le profilage du risque gracircce au seacutequenccedilage du geacutenome drsquoun patient il devient deacutesormais possible de calculer le risque que cette personne deacuteveloppe un jour une maladie Etant donneacute que le coucirct total pour seacutequencer le geacutenome entier drsquoune personne diminue drsquoanneacutee en anneacutee il sera bientocirct possible pour tout le monde drsquoobtenir son propre seacutequenccedilage de geacutenome et donc de connaicirctre son profil de risque pour un certain nombre de maladies Par ailleurs certaines autres formes de profilage du risque plus preacutecises existent deacutejagrave en cardiologie par exemple en mesurant le niveau de concentration drsquoune certaine proteacuteine dans le sang il devient possible de preacutedire avec preacutecision le risque pour un patient drsquoavoir un accident cardio-vasculaire (AVC insuffisance cardiaque) dans les mois ou les anneacutees agrave venir
Le profilage du risque est un aspect particuliegraverement important pour la meacutedecine personnaliseacutee car il ouvre la voie agrave la preacutevention une source potentiellement gigantesque de bien-ecirctre pour les personnes mais aussi drsquoeacuteconomies substantielles pour les systegravemes de santeacute
Afin de comprendre pourquoi et comment lrsquoindustrie de la santeacute tout entiegravere se tourne drsquoores et deacutejagrave vers la meacutedecine personnaliseacutee il est important de srsquoarrecircter un instant sur la reacutevolution scientifique qui a deacuteclencheacute ce changement de paradigme
Le diagnostic moleacuteculaire moteur sous-jacentTout au long des dix derniegraveres anneacutees lrsquoameacutelioration de la productiviteacute en R amp D a eacuteteacute lrsquoun des principaux enjeux pour les entreprises pharmaceutiques Alors que la plupart de leurs meacutedicaments les plus vendeurs tombent ou vont tomber dans le domaine public ndash depuis 2004 et jusqursquoagrave 2012 ndash et en lrsquoabsence drsquoun nombre suffisant de nouveaux produits pour compenser la perte associeacutee cette riche industrie a eacuteteacute confronteacutee agrave une pression croissante pour aller vers plus drsquoinnovation
Rationaliser la gestion des projets de R amp D former des alliances construire des accords agrave long terme avec des eacutequipes de recherche universitaires ou en biotechnologie breveter les projets de recherche dans le cadre de structures de partenariat sophistiqueacutees autant de reacuteponses qui caracteacuterisent ce deacutefi et qui parfois ont eacuteteacute tregraves efficaces Cependant aucune de ces approches nrsquoa vraiment abordeacute le problegraveme qui est aujourdrsquohui au cœur de la recherche et du deacuteveloppement pharmaceutique Pour trouver demain de nouveaux meacutedicaments les scientifiques auront besoin de mieux comprendre les processus moleacuteculaires qui reacutegissent les maladies et comment la diversiteacute geacuteneacutetique des patients influe sur les reacutesultats des traitements
Parallegravelement lrsquoindustrialisation des techniques de biologie moleacuteculaire a permis drsquoimportants progregraves dans la deacutetection et lrsquoanalyse de moleacutecules drsquoune complexiteacute toujours croissante telles que de longs fragments drsquoADN ARN des proteacuteines voire des cellules entiegraveres Ces techniques ont permis aux scientifiques de parvenir agrave une compreacutehension beaucoup plus preacutecise des processus moleacuteculaires qui sont agrave lrsquoorigine de nombreuses maladies Le potentiel de ce qursquoon appelle maintenant le diagnostic moleacuteculaire est immense non seulement en termes de R amp D mais aussi dans la pratique meacutedicale quotidienne
Agrave lrsquoautre extreacutemiteacute du spectre les systegravemes de santeacute sont de plus en plus sous pression Ils ne remboursent plus que les meacutedicaments qui apportent un reacuteel plus par rapport aux traitements deacutejagrave en place et dans certains cas ils ne paient que si le traitement a un reacutesultat positif Dans un nombre croissant de systegravemes de santeacute le besoin drsquoun retour sur investissement ndash sujet qui eacutetait tabou dans le passeacute ndash est en train de devenir une reacutealiteacute
Le diagnostic moleacuteculaire fournit agrave ces deux deacutefis la reacuteponse de la science non seulement il accroicirct la productiviteacute de R amp D mais il fournit aussi aux cliniciens des outils puissants pour mieux comprendre ce qursquoils font et quelle est lrsquoefficaciteacute reacuteelle de leurs deacutecisions theacuterapeutiques Au final ils traitent mieux leurs patients et pour un coucirct moindre
Diagnostic moleacuteculaire et biomarqueurs quelques deacutefinitionsLe diagnostic moleacuteculaire deacutetecte des cibles moleacuteculaires speacutecifiques par le truchement de sondes seacutelectives qui sont toujours associeacutees agrave une meacutethode de visualisation La valeur de ces cibles ndash appeleacutees biomarqueurs ndash est qursquoelles sont correacuteleacutees agrave une maladie parfois elles sont mecircme la racine du mal Les biomarqueurs peuvent ecirctre de natures tregraves diffeacuterentes allant de la simple petite moleacutecule (comme les meacutetabolites) agrave des structures complexes comme les proteacuteines les acides nucleacuteiques ou mecircme des cellules entiegraveres
Trouver le biomarqueur adeacutequat qui permettra aux cliniciens de comprendre et de suivre avec preacutecision lrsquoeacutevolution de la maladie ndash ou bien sa reacuteponse agrave un traitement ndash est lrsquoun des principaux enjeux de la recherche pharmaceutique aujourdrsquohui En effet il nrsquoy a souvent pas de lien de causaliteacute direct entre un biomarqueur et une maladie ou sa reacuteponse Certains biomarqueurs peuvent ecirctre repreacutesentatifs de plusieurs maladies et inversement il peut ecirctre neacutecessaire de deacutetecter plusieurs biomarqueurs afin de deacutepister une maladie donneacutee
Les technologies de deacutetection et drsquoamplification ont progresseacute agrave pas de geacuteant ces derniegraveres anneacutees et sont devenues les principaux moteurs du deacuteveloppement des outils de diagnostic moleacuteculaire La meacutethode la plus connue est la Reacuteaction en Chaicircne par Polymeacuterase (PCR) mais il en est drsquoautres telles que les puces agrave ADN et ARN (ou micro-arrays) lrsquohybridation in situ en fluorescence (FISH) lrsquoimmunohistochimie la cytomeacutetrie en flux (CMF FACS en anglais) et bien drsquoautres qui sont agrave preacutesent arriveacutees agrave maturiteacute
Le rocircle des biomarqueurs dans la chaicircne de valeur pharmaceutiqueLes biomarqueurs jouent un rocircle important agrave tous les niveaux de la chaicircne de valeur pharmaceutique ils interviennent tregraves tocirct dans le processus de deacutecouverte puis dans le deacuteveloppement du produit ils ont eacutegalement leur importance au niveau du patient notamment pour la preacutevention le suivi du traitement et la gestion de la maladie
Les biomarqueurs peuvent ecirctre trieacutes en trois cateacutegories leur rocircle deacutepend de leur positionnement dans la chaicircne de valeur
Les biomarqueurs de deacutecouverte sont des entiteacutes moleacuteculaires qui sont geacuteneacuteralement identifieacutees pendant les premiegraveres phases du processus de deacutecouverte drsquoun nouveau meacutedicament Ces biomarqueurs sont lieacutes agrave la cible biologique et sont utiliseacutes pour valider les meacutecanismes de la maladie pour sonder de potentiels effets toxicologiques ou pour anticiper les variations geacuteneacutetiques potentielles dans la reacuteponse de lrsquoorganisme aux meacutedicaments Lrsquoespoir pour les responsables de R amp D pharmaceutique est que ces biomarqueurs vont aider agrave atteindre plus rapidement chez lrsquohomme la preuve de concept ou deacutemonstration de validiteacute lrsquoideacutee est drsquoecirctre en mesure drsquoeffectuer des essais cliniques en toute seacutecuriteacute avec de tregraves faibles doses sur un petit nombre de patients et beaucoup plus preacutecocement avant mecircme que les essais preacutecliniques ne soit pleinement acheveacutes Les meacutedicaments qui srsquoaveacutereraient ne pas fonctionner lors de ces essais preacutecoces seraient alors eacutelimineacutes plus tocirct ce qui permettrait par conseacutequent de tester plus de substances
Plus tard dans le processus on trouve les biomarqueurs de deacuteveloppement qui peuvent eacutegalement ecirctre drsquoune grande utiliteacute Ce sont habituellement les mecircmes que ceux qui ont eacuteteacute identifieacutes lors du processus de deacutecouverte et qui sont utiliseacutes dans les essais cliniques pour fournir des informations preacuteliminaires sur lrsquoefficaciteacute du meacutedicament et sa seacutecuriteacute avant qursquoon ne soit agrave mecircme de mesurer des paramegravetres cliniques drsquoaucune sorte Gracircce agrave leur capaciteacute agrave fournir des informations qui ne seraient pas accessibles agrave travers un monitoring clinique classique ils contribuent parfois agrave acceacuteleacuterer sensiblement le processus de deacuteveloppement En un mot afin de mesurer lrsquoefficaciteacute drsquoun nouveau meacutedicament de simples tests sanguins peuvent agrave preacutesent (dans certains cas) remplacer des mois voire des anneacutees drsquoobservation clinique
Et enfin nous avons les biomarqueurs commerciaux Par commercial nous entendons les biomarqueurs qui ont eacuteteacute officiellement reconnus par les autoriteacutes sanitaires comme des outils apportant des informations utiles sur lrsquoeacutetat drsquoun patient et pouvant ecirctre utiliseacutes pour prendre des deacutecisions cliniques des outils de diagnostic recourant agrave ces biomarqueurs seront par ailleurs susceptibles drsquoecirctre rembourseacutes par les systegravemes de santeacute Ce type de biomarqueur nrsquoest pas nouveau Pour ne citer que deux exemples le glucose est reconnu comme biomarqueur du diabegravete depuis le XIXe siegravecle (aujourdrsquohui il a eacuteteacute remplaceacute par lrsquoHbA1c) et le PSA (Antigegravene prostatique speacutecifique) lrsquoest depuis les anneacutees 1980 pour le cancer de la prostate
Bien que lrsquoon utilise les biomarqueurs depuis fort longtemps le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire la bio-informatique et les meacutethodes de deacutetection innovantes ont deacutemultiplieacute les possibiliteacutes de faccedilon spectaculaire et un nouveau type drsquooutil a eacutemergeacute le diagnostic moleacuteculaire Les premiers exemples embleacutematiques de ces nouvelles et puissantes technologies sont les ldquodiagnostics compagnonsrdquo qui ont eacuteteacute introduits dans le traitement du cancer (drsquoabord avec lrsquoHerceptine que nous avons mentionneacutee plus haut) et plus reacutecemment du VIH ougrave certains traitements oneacutereux nrsquoont eacuteteacute prescrits qursquoagrave condition que le patient reacuteponde agrave un test geacuteneacutetique speacutecifique Drsquoautres exemples bien connus sont les tests de deacutepistage de routine des maladies infectieuses (VIH) dont le degreacute de speacutecificiteacute et de sensibiliteacute est tregraves eacuteleveacute
Les diagnostics moleacuteculaires sont les outils de la meacutedecine moderne Ils permettent aux cliniciens drsquoidentifier les signes avant-coureurs des maladies de choisir le bon traitement en fonction des profils geacuteneacutetiques (diagnostics ldquocompagnonsrdquo) de superviser lrsquoefficaciteacute des traitements et bien mieux informeacutes de prendre de meilleures deacutecisions en fonction du profil particulier de chaque patient et de sa reacuteaction aux traitements anteacuterieurs Les diagnostics moleacuteculaires ont eacutegalement un rocircle eacuteconomique agrave jouer car ils pourraient tregraves bien conduire dans certains cas agrave des eacuteconomies substantielles en eacutevitant au meacutedecin de prescrire inutilement des traitements coucircteux
Lrsquoimpact eacuteconomique de la meacutedecine personnaliseacuteeLa demande mondiale pour les produits et services de santeacute est estimeacutee agrave lrsquoheure actuelle agrave 5500 milliards de dollars et elle devrait atteindre 12 000 milliards de dollars agrave lrsquohorizon 2030 La meacutedecine personnaliseacutee va transformer ce marcheacute sur deux plans premiegraverement en fournissant des traitements plus efficaces et deuxiegravemement en offrant le moyen de faire des eacuteconomies
Des traitements plus efficaces Pour un meacutedecin la valeur intrinsegraveque du diagnostic moleacuteculaire ne reacuteside bien sucircr pas dans le traitement drsquoune maladie mais dans lrsquoinformation que ce diagnostic viendra fournir Cette information peut ecirctre inestimable car elle aide les meacutedecins agrave prendre de meilleures deacutecisions sur la faccedilon de traiter un patient Par ailleurs elle est parfois consideacutereacutee par les autoriteacutes sanitaires comme une condition preacutealable pour la prescription drsquoune moleacutecule comme crsquoest le cas en meacutedecine stratifieacutee
LrsquoHerceptine a eacuteteacute le premier meacutedicament issu de la meacutedecine stratifieacutee agrave ecirctre autoriseacute Elle traite le cancer du sein et fonctionne extrecircmement bien mais seulement pour des femmes qui surexpriment un gegravene speacutecifique appeleacute HER-2 Elle est donc commercialiseacutee avec un kit de diagnostic HER-2 et nrsquoest rembourseacutee par les systegravemes de santeacute que si le test est positif LrsquoHerceptine est lrsquoun des meacutedicaments les plus vendus
aujourdrsquohui (pour un total de plus de 5 milliards de dollars) A lrsquoavenir ce type de produit deviendra monnaie courante demain les assureurs de la santeacute ne paieront plus pour des meacutedicaments mais pour des reacutesultats Crsquoest preacuteciseacutement lagrave ce que la meacutedecine personnaliseacutee peut apporter une faccedilon de maximiser lrsquoefficaciteacute des traitements
La reacuteduction des deacutepenses Mecircme si certaines formes de meacutedecine personnaliseacutee (telles que les vaccins contre des cancers ou lrsquoingeacutenierie tissulaire) sont oneacutereuses et vont peser sur les systegravemes de santeacute drsquoautres vont contribuer agrave reacuteduire la facture La meacutedecine preacuteventive en particulier est une solution agrave long terme contre lrsquoexplosion des deacutepenses de santeacute comme chacun sait il est beaucoup moins cher de deacutepister et de preacutevenir une maladie que de la traiter lorsqursquoelle srsquoest deacuteclareacutee Il est deacutesormais possible par exemple de deacutetecter des ldquoindicateurs preacutecocesrdquo (biomarqueurs) de sorte que des mesures efficaces pourront ecirctre prises en amont ndash avant que la maladie ne se deacuteclenche Le coucirct total direct et indirect des maladies cardio-vasculaires et accidents vasculaires ceacutereacutebraux aux Etats-Unis a eacuteteacute estimeacute agrave 450 milliards de dollars en 2008 Reacuteduire la facture de seulement 10 aurait deacutejagrave un impact eacuteconomique eacutenorme
Les eacutevolutions agrave venirLa deacutecouverte de la structure en double heacutelice de lrsquoADN par Watson et Crick en 1953 a ouvert une nouvelle egravere le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire Durant la seconde moitieacute du XXe siegravecle les biologistes et les meacutedecins ont fait eacutenormeacutement progresser notre compreacutehension des meacutecanismes de la vie Cette progression a eacuteteacute consideacuterablement acceacuteleacutereacutee gracircce au deacuteveloppement drsquooutils de diagnostic moleacuteculaire qui permettent aujourdrsquohui aux meacutedecins de reacuteellement comprendre les meacutecanismes intimes moleacuteculaires des maladies Et ce que ces outils apportent crsquoest de lrsquoinformation de lrsquoinformation qui peut sauver ou prolonger la vie eacuteviter la douleur seacutecuriser le patient et aider le praticien agrave prendre la bonne deacutecision
Chaque ecirctre humain est une personne unique avec sa propre histoire ses besoins et ses objectifs personnels et veut ecirctre consideacutereacute en tant que tel La promesse de la meacutedecine personnaliseacutee est qursquoagrave lrsquoavenir la technologie permettra aux professionnels de la santeacute drsquoaccomplir quelques pas de plus pour se rapprocher de ce besoin fondamental
(Ce contenu est issu de ParisTech Review ougrave il a eacuteteacute publieacute agrave lrsquoorigine sous le titre Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche Nous vous invitons agrave vous abonner gratuitement agrave ParisTech Review) - Groupe lsquoLes eacutechosrsquo- Tous droits reacuteserveacutes - Les Echos 2012
Source httpblogslesechosfrparistech-reviewmedecine-personnalisee-la-revolution-est-en-marche-a7747html
Addenda - References
Academic
bull Steven M Paul et al ldquoHow to improve RampD productivity the pharmaceutical industryrsquos grand challengerdquo Nature Reviews 9 March 2010 203
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bull Cepton Strategies ldquoLes perspectives de lrsquoindustrie pharmaceutique agrave lrsquohorizon 2020rdquo septembre 2011
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bull ldquo The revolution of molecular diagnosticsrdquo (Cepton Strategies)
bull ldquo Pharma 2015 le nouveau modegravelerdquo (Cepton Strategies)
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laquo Meacutedecine personnaliseacutee raquo la part du bluff et celle de la reacutealiteacute Document lsquoScience et pseudo-sciencesrsquo Auteur Bertrand Jordan biologiste moleacuteculaire Directeur de recherche eacutemeacuterite au CNRS Auteur de nombreux articles et drsquoune dizaine de livres sur la geacuteneacutetique et ses applicationshellip SPS ndeg 292 octobre 2010
Lrsquoideacutee (ou le fantasme) de la meacutedecine personnaliseacutee peut se reacutesumer ainsi on va tregraves prochainement pouvoir acceacuteder agrave la totaliteacute de lrsquoinformation geacuteneacutetique drsquoune personne en deacuteduire lrsquoensemble de ses preacutedispositions agrave diffeacuterentes maladies (et mecircme agrave certains comportements) ainsi que sa reacuteaction agrave diffeacuterents types de traitements et de meacutedicaments On pourra alors adopter des conduites de preacutevention cibleacutees et efficaces et traiter lrsquoaffection lorsqursquoelle apparaicirctra avec le meacutedicament preacutesentant le meilleur rapport entre efficaciteacute et effets indeacutesirables Au-delagrave de lrsquoinformation geacuteneacutetique proprement dite la mesure drsquoautres paramegravetres (niveau drsquoexpression de gegravenes preacutesence de diffeacuterentes proteacuteines eacutetat de certains reacutecepteurs) fournira des laquo biomarqueurs raquo1 suppleacutementaires permettant drsquoadapter finement le traitement agrave lrsquoeacutetat du patient
Au niveau de lrsquoaccegraves agrave lrsquoinformation geacuteneacutetique inteacutegrale il srsquoagit bien drsquoune reacutealiteacute maintenant proche (moins de cinq ans agrave coup sucircr) Les nouvelles techniques de seacutequenccedilage drsquoADN apparues depuis 2005 sont de plus en plus rapides et efficaces et degraves aujourdrsquohui la lecture inteacutegrale de lrsquoADN drsquoune personne revient agrave moins de 10 000 euro2 Les progregraves continuent agrave un rythme rapide et il est tregraves vraisemblable que le laquo geacutenome agrave 1000 dollars raquo devienne une reacutealiteacute drsquoici deux agrave trois ans Il sera alors bien plus rationnel drsquoobtenir cette information systeacutematiquement pour chaque individu (agrave la naissance par exemple) plutocirct que de pratiquer des analyses drsquoADN cibleacutees lorsque le besoin en apparaicirct
La traduction de cette information geacuteneacutetique en termes de physiopathologie (le passage du laquo geacutenotype raquo au laquo pheacutenotype raquo) est par contre encore tregraves imparfaite Bien entendu certaines mutations entraicircnent systeacutematiquement une pathologie preacutecise (comme pour la mucoviscidose les myopathies la choreacutee de Huntingtonhellip) mais en geacuteneacuteral la composante geacuteneacutetique drsquoune maladie implique des dizaines des centaines de gegravenes dont certains variants ont un effet aggravant ou au contraire protecteur Nos connaissances sont encore tregraves incomplegravetes et les entreprisequi agrave lrsquoeacutetranger (USA) offrent de reacutealiser un profil geacuteneacutetique (actuellement beaucoup moins preacutecis que le seacutequenccedilage inteacutegral) ne fournissent agrave leurs clients que des informations tregraves vagues (laquo risque drsquoarthrite rhumatoiumlde accru de 20 raquo crsquoestagrave-dire risque absolu passant de 1 agrave 1 2 ) La validiteacute mecircme de ces chiffres est sujette agrave caution dans la mesure ougrave ils ont eacuteteacute eacutetablis sur des groupes de population auxquels le client nrsquoappartient pas neacutecessaire-menthellip La
traduction meacutedicale de lrsquoinformation geacuteneacutetique est donc tregraves partielle et entacheacutee de grandes incertitudes
Photo Une vision du futur proche la carte Vitale contenant la seacutequence drsquoADN du patient
Cependant les choses changent rapidement Le passage prochain du pro-fil geacuteneacutetique (eacutetabli sur 500 000 agrave 1 000 000 de points dans le geacutenome) agrave la lecture inteacutegrale des trois milliards de bases de ce geacutenome va donner une information beaucoup plus fine ndash incluant en particulier les mutations rares qui pour des raisons techniques ne sont guegravere repreacutesenteacutees dans les profils actuels Et la poursuite des grandes eacutetudes de correacutelation entre pathologies et constitution geacuteneacutetique3 (eacutetudes qui vont elles aussi passer agrave la seacutequence) va ameacuteliorer peu agrave peu la traduction du geacutenotype en pheacutenotype y compris pour les maladies dont la part geacuteneacutetique est complexe (soit la grande majoriteacute) Cette transition est deacutejagrave bien amorceacutee pour divers types de cancers pour lesquels la connaissance des caracteacuteristiques geacuteneacutetiques de la cellule tumorale est deacuteterminante pour le choix du traitement4 On peut ainsi espeacuterer agrave terme eacuteradiquer la pratique de chimiotheacuterapies peu speacutecifiques et fortement deacutelabrantes et combiner la chirurgie avec le traitement par des moleacutecules ayant une action reacuteellement cibleacutee sur les cellules tumorales Il est certain que cette approche va srsquoeacutetendre au domaine de la santeacute en geacuteneacuteral et que lrsquoon va de plus en plus vers des traitements cibleacutes fondeacutes sur la connaissance du geacutenome du patient et sur des informations scientifiques constamment mises agrave jour
Au-delagrave de la geacuteneacutetique il faut drsquoailleurs eacutelargir le propos agrave lrsquoensemble des biomarqueurs qui deviennent accessibles Il peut srsquoagir de donneacutees concernant lrsquoADN comme ci-dessus mais aussi du niveau drsquoexpression drsquoun ensemble de gegravenes de la preacutesence de diverses proteacuteines de concentrations de meacutetabolites ou de lrsquoactiviteacute drsquoenzymes comme les kinases Le biomarqueur peut ecirctre simple ou le plus souvent complexe impliquant la mesure simultaneacutee drsquoun nombre important drsquoentiteacutes et donc une technologie sophistiqueacutee Le champ drsquoapplication des biomarqueurs est tregraves large et concerne potentiellement toutes les pathologies Ce domaine de recherches est en plein deacuteveloppement avec encore une fois beaucoup drsquoexageacuterations et drsquoaffirmations peu rigoureuses qursquoil srsquoagisse de la validiteacute statistique des correacutelations repeacutereacutees ou de lrsquoutiliteacute clinique reacuteelle de lrsquoinformation fournie On peut neacuteanmoins penser que la phase critique actuelle va deacuteboucher sur une clarification et un renforcement des exigences et que des biomarqueurs reacuteellement valides et utiles eacutemergeront de ces travaux il deviendra alors indispensable de les deacuteterminer avant tout traitement
Photo - Lrsquointerpreacutetation meacutedicale drsquoune seacutequence drsquoADN nrsquoest pas eacutevidente
La meacutedecine personnaliseacutee nrsquoest donc pas qursquoun fantasme le concept comporte une part de veacuteriteacute qui va aller croissant Les conseacutequences sur le systegraveme de santeacute sont multiples Les meacutedicaments vont de plus en plus srsquoadresser agrave un sous-ensemble de patients geacuteneacutetiquement deacutefini ce qui nrsquoest pas sans poser de seacuterieux problegravemes aux industriels de la pharmacie (deacutecheacuteance du modegravele de blockbuster5 mais peut paradoxalement permettre drsquoacceacuteleacuterer les essais cliniques en les pratiquant sur des groupes drsquoindividus seacutelectionneacutes Lrsquoimportance du diagnostic va srsquoaccentuer notamment ndash mais pas seulement ndash pour tous les cancers et la mise agrave jour incessante des connaissances sera essentielle pour tirer le maximum de sens clinique des informations geacuteneacutetiques et des
biomarqueurs en geacuteneacuteral Il faudra donc disposer agrave lrsquohocircpital drsquoinstallations et de personnels capables drsquoobtenir ces informations et de les interpreacuteter Le rocircle de moleacutecules cibleacutees efficaces et preacutesentant peu drsquoeffets secondaires va srsquoaccroicirctre au deacutetriment des theacuterapeutiques geacuteneacuteralistes et reacuteduire les temps drsquohospitalisation Il srsquoagit lagrave de tendances lourdes dont lrsquoorientation ne fait aucun doute Seul le calendrier preacutesente quelques incertitudes La pratique de la meacutedecine va donc changer Espeacuterons que notre systegraveme de santeacute qui est (encore) lrsquoun des meilleurs au monde saura srsquoadapter agrave cette nouvelle donnehellip
1 Biomarqueur tout paramegravetre biologique mesurable qui fournit des informations pour le diagnostic le pronostic ou le choix du traitement pour tout type de maladie
2 Il srsquoagit lagrave de donneacutees veacuterifieacutees et drsquooffres commerciales existantes et non drsquoextrapolations publicitaires ou journalistiques
3 Etudes dites WGAS Whole Genome Association Studies Il srsquoen est deacutejagrave pratiqueacute plus de 500 portant agrave chaque fois sur des milliers de malades et de teacutemoins
4 Pour les leuceacutemies la preacutesence drsquoun reacutearrangement chromosomique impliquant les gegravenes BCR et Abl permet un traitement tregraves efficace par le Gleevec
5 Meacutedicament largement prescrit et geacuteneacuterant plus drsquoun milliard de dollars de chiffre drsquoaffaires
Source httpwwwpseudo-sciencesorgspipphparticle1500
Mitochondrie ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Une mitochondrie (du grec mitos fil et chondros grain) est un organite agrave linteacuterieur dune cellule eucaryote dont la taille est de lordre du micromegravetre Son rocircle physiologique est primordial puisque cest dans les mitochondries que leacutenergie fournie par les moleacutecules organiques est reacutecupeacutereacutee sous forme dATP (eacutenergie contenue dans la liaison phosphate-phosphate) la source principale deacutenergie pour la cellule eucaryote par le processus doxydation phosphorylante
Lensemble des mitochondries dune cellule constitue ce que lon appelle son chondriome
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Structure
bull 3 Origine
bull 4 Geacutenome mitochondrial
bull 5 Proteacuteome mitochondrie
o 51 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome mitochondrial
o 52 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome nucleacuteaire
o 53 Chez lHomme
bull 6 Fonctionnement
bull 7 Poisons mitochondriaux
bull 8 Maladies mitochondriales
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiMitochondrie
Oncogegravene
Les oncogegravenes sont une cateacutegorie de gegravenes dont lexpression favorise la survenue de cancers Ce sont des gegravenes qui commandent la synthegravese doncoproteacuteines (proteacuteines anormales stimulant la division et la diffeacuterenciation cellulaire) et deacuteclenchent une prolifeacuteration deacutesordonneacutee des cellules Le terme vient du grec onkos signifiant vrac masse ou tumeur
Le terme oncogegravene peut deacutesigner aussi des virus qui provoquent lapparition de cancers On parle doncovirus
Sommaire
[masquer]
bull 1 Introduction
bull 2 Oncogegravenes
o 21 Seacutemantique et histoire du terme
o 22 Oncogegravenes et cancers
o 23 Diffeacuterents oncogegravenes
o 24 Les oncogegravenes comme cibles pour le deacuteveloppement de nouvelles
theacuterapies
bull 3 Notes et reacutefeacuterences
bull 4 Voir aussi
o 41 Article connexe
o 42 Liens externes
Introduction[modifier]
Notre organisme est composeacute denviron 1014 cellules reacuteparties dans plus de 200 types cellulaires diffeacuterents qui composent les tissus (cellules sanguines nerveuses germinales etc) La prolifeacuteration cellulaire au sein de ces tissus est rigoureusement controcircleacutee au cours de notre vie certaines cellules (les neurones) ne neacutecessitant pas un renouvellement constant dautres eacutetant perpeacutetuellement en cours de multiplication (cellules sanguines ou de la peau) Le controcircle de cette multiplication cellulaire normale se fait par lintermeacutediaire dun eacutequilibre permanent entre facteurs activateurs (stimulateurs de la division cellulaire) et facteurs inhibiteurs (freins de la division cellulaire) Toute alteacuteration de cet eacutequilibre ou homeacuteostasie cellulaire peut faire pencher la balance soit du cocircteacute inhibiteur dans ce cas la cellule meurt et disparaicirct soit du cocircteacute activateur et la cellule se divise de faccedilon incontrocircleacutee et peut donner naissance agrave un cancerDe maniegravere scheacutematique on peut faire une analogie entre une voiture et une cellule Lorsque les systegravemes qui controcirclent lrsquoacceacuteleacuterateur et les freins de la voiture sont en bon eacutetat celle-ci va donc pouvoir avoir une vitesse de croisiegravere parfaitement controcircleacutee Une voiture dans laquelle lrsquoacceacuteleacuterateur serait activeacute en permanence ou bien ayant une absence totale de frein est donc lanceacutee dans une course folle qui ne peut plus ecirctre arrecircteacutee sauf par une catastrophe Dans les cellules canceacutereuses cela se passe exactement de la mecircme faccedilon
Il y a trois grandes cateacutegories de gegravenes associeacutes aux pathologies canceacutereuses les oncogegravenes (cet article) les gegravenes suppresseur de tumeurs et les gegravenes de Reacuteparation de lADN
Les proto-oncogegravenes sont les reacutegulateurs positifs de la prolifeacuteration cellulaire (les acceacuteleacuterateurs) Ils deviennent hyper-actifs et leur modification (en oncogegravene) est dominante car il suffit quune des deux copies du gegravene soit modifieacutee On a identifieacute actuellement plus de 100 proto-oncogegravenes Les plus connus sont les gegravenes Ha-ras myc ou abl
La seconde cateacutegorie comprend les gegravenes suppresseurs de tumeurs qui sont des reacutegulateurs neacutegatifs de la prolifeacuteration cellulaire (les freins)
Il existe eacutegalement les gegravenes de reacuteparation qui sont capables de deacutetecter et de reacuteparer les leacutesions de lrsquoADN qui ont modifieacute les oncogegravenes ou les gegravenes suppresseurs de tumeur Ces systegravemes de reacuteparation sont eacutegalement inactiveacutes dans les cellules canceacutereuses
Les cancers sont des pathologies geacuteneacutetiques crsquoest-agrave-dire qursquoils ont pour origine une modification quantitative etou qualitative des gegravenes deacutecrits ci-dessus Comme il srsquoagit drsquoalteacuterations geacuteneacutetiques somatiques qui ne sont preacutesentes que dans le tissu malade la plupart des cancers ne sont donc pas heacutereacuteditaires Les cancers familiaux (10 des cancers humains) sont associeacutes agrave une alteacuteration constitutionnelle (ou germinale) drsquoun gegravene Cette alteacuteration est donc preacutesente dans toutes les cellules de notre organisme gamegravetes incluses elle peut donc ecirctre transmise agrave la descendance
Scheacutemas agrave consulter agrave la source- Lespegravece humaine possegravede 23 paires de chromosomes (tous les gegravenes sont donc preacutesent agrave leacutetat de deux copies par cellules agrave lexception des cellules germinales et on fait abstraction des chromosomes sexuels X et Y) Lalteacuteration dune copie dun proto-oncogegravene produit une proteacuteine dont lactiviteacute diffegravere fortement de celle du produit normale (par exemple expression tregraves augmenteacutee ou encore preacutesence du produit dans des cellules innapproprieacutes) Cette proteacuteine muteacutee stimule de faccedilon constante la division cellulaire qui ne sera plus reacuteguleacutee normalement Cette alteacuteration est dite dominante car la production de proteacuteine alteacutereacutee par une seule des deux copies du proto-oncogegravene est neacutecessaire et suffisante pour alteacuterer sa fonction
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiOncogC3A8ne
Phosphorylation oxydative ndash Article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biochimie Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
La phosphorylation oxydative est une voie meacutetabolique qui utilise leacutenergie libeacutereacutee par loxydation des nutriments pour la production dadeacutenosine triphosphate
Voir aussi
bull Chaicircne respiratoire
Source httpfrwikipediaorgwikiPhosphorylation_oxydative
Photosynthegravese - lsquoNote de Futura-Sciencesrsquo
La photosynthegravese est une reacuteaction biochimique eacutenergeacutetique qui se deacuteroule chez les plantes
Rocircle de la photosynthegravese
La photosynthegravese a pour but de creacuteer de leacutenergie (sous forme de glucide) agrave partir de leacutenergie lumineuse provenant du soleil Les organismes qui utilisent le meacutecanisme de photosynthegravese sont autotrophes car ils fabriquent des matiegraveres organiques agrave partir de matiegraveres inorganiques
Meacutecanisme de la photosynthegravese
Leacutenergie solaire est utiliseacutee pour oxyder leau et reacuteduire le gaz carbonique afin de syntheacutetiser des substances organiques (glucides) Ce pheacutenomegravene a lieu dans les choloroplastes un organite speacutecifique des plantes au niveau des membranes des thylacoiumldes ougrave se situent les photosystegravemes I et II et les cytochromes
Bilan eacutenergeacutetique de la photosynthegravese
Il faut six moleacutecules de dioxyde de carbone et six moleacutecules deau pour syntheacutetiser une moleacutecule de glucose relacircchant six moleacutecules de dioxygegravene gracircce agrave leacutenergie lumineuse
6 CO2 + 6 H2O + eacutenergie lumineuse rarr C6H12O6 (glucose) + 6 O2
Mais ce bilan est en fait deacutecomposeacute en deux eacutetapes successives
bull les reacuteactions photochimiques (phase claire) 12 H2O + lumiegravere rarr 6 O2 + eacutenergie chimique (24 H)
bull le cycle de Calvin (phase sombre) 6 CO2 + eacutenergie chimique (24 H) rarr C6H12O6 + 6 H2O
La photosynthegravese est un meacutecanisme speacutecifique des plantes vertes copy Jon Sullivan Wikimedia domaine publicSource httpwwwfutura-sciencescomfrdefinitiontbotanique-2dphotosynthese_227
Photosynthegravese - Introduction drsquoun article XWikipeacutedia
La photosynthegravese (grec φῶς phōs lumiegravere et σύνθεσις syacutenthesis composition) est le processus bioeacutenergeacutetique qui permet aux plantes et agrave certaines bacteacuteries de syntheacutetiser de la matiegravere organique en exploitant la lumiegravere du soleil Les besoins nutritifs de ces organismes sont du dioxyde de carbone de lrsquoeau et des sels mineacuteraux La photosynthegravese est agrave la base de lautotrophie de ces organismes La photosynthegravese est la principale voie de transformation du carbone mineacuteral en carbone organique En tout les organismes photosyntheacutetiques assimilent environ 100 milliards de tonnes de carbone en biomasse chaque anneacutee1
La photosynthegravese se deacuteroule dans les membranes des thylakoiumldes chez les plantes les algues et les cyanobacteacuteries ou dans la membrane plasmique chez les bacteacuteries photosyntheacutetiques Une conseacutequence importante est la libeacuteration de moleacutecules de dioxygegravene
Sommaire
bull 1 La deacutecouverte du meacutecanisme
bull 2 Vue geacuteneacuterale
bull 3 Le support de la photosynthegravese
bull 4 Les deux phases de la photosynthegravese
o 41 Les reacuteactions photochimiques ou phase claire
411 Le photosystegraveme II
412 Le photosystegraveme I
413 La photophosphorylation cyclique
o 42 Le cycle de Calvin ou phase chimique non photo-deacutependante (ou
laquo phase sombre raquo expression deacutesormais deacutesuegravete)
bull 5 Les diffeacuterents types de fixation du carbone
o 51 Le meacutecanisme des plantes en C3
o 52 Le meacutecanisme des plantes en C4
o 53 Le meacutecanisme des plantes CAM ( Crassulacean Acid Metabolism )
bull 6 Cas particuliers de photosynthegravese
o 61 Photosynthegravese chez un animal
o 62 Photosynthegravese artificielle
bull 7 Production doxygegravene amp captage deacutenergie
bull 8 Notes
bull 9 Reacutefeacuterences
bull 10 Voir aussi
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiPhotosynthC3A8se
Potentiel doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Le potentiel doxydo-reacuteduction ou potentiel redox est une grandeur empirique exprimeacutee en volt (de symbole V) et noteacutee E Ce potentiel est exprimeacute par rapport agrave une reacutefeacuterence souvent mesureacutee par une eacutelectrode normale agrave hydrogegravene (ENH) dougrave luniteacute VENH rencontreacutee dans certains ouvrages Cette mesure est appliqueacutee aux couples
doxydo-reacuteduction pour preacutevoir la reacuteactiviteacute des espegraveces chimiques entre elles Par convention le potentiel standard Edeg est mesureacute par rapport au couple protonhydrogegravene (H+ H2) de potentiel nul
Sommaire
bull 1 Mesure
o 11 Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
111 Exemples
bull 2 Oxydant et reacuteducteur
bull 3 Potentiels standard doxydo-reacuteduction agrave 25 degC
bull 4 laquo Noblesse raquo dun meacutetal
bull 5 Applications pratiques
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Articles connexes
Mesure [modifier]
La mesure dun potentiel deacutelectro-reacuteduction se fait expeacuterimentalement agrave laide de deux demi-piles Pour obtenir le potentiel standard dun couple redox lune de ces piles doit mettre en œuvre le couple de reacutefeacuterence H+ H2 et lautre celui dont on veut mesurer le potentiel
Concregravetement les deux demi-piles sont constitueacutees chacune dun soluteacute et dune eacutelectrode les soluteacutes sont relieacutes entre eux par un pont salin qui leur permet deacutechanger des ions et les eacutelectrodes sont relieacutees entre elles par un circuit eacutelectrique sur lequel est placeacute un voltmegravetre Les deux demi-piles une fois relieacutees forment une pile eacutelectrique fournissant un courant continu alimenteacute par les reacuteactions chimiques qui ont lieu spontaneacutement aux eacutelectrodes degraves lors quest formeacutee la pile
-Le sens de courant eacutelectrique donne le signe du potentiel (neacutegatif si les eacutelectrons vont vers H+H2 et positif au contraire)
-Le voltmegravetre donne la valeur du potentiel du couple redox
-Les couples ayant des Edeg eacuteleveacutes (positifs) impliquent des oxydants forts
-Les couples ayant des Edeg tregraves bas (neacutegatifs) impliquent des reacuteducteurs forts
Ce potentiel peut deacutependre du contexte chimique et notamment du pH et mecircme du contexte physique les effets de la lumiegravere sont mis agrave profit aussi bien par la nature dans la photosynthegravese que par lhomme dans la photographie
Les chimistes utilisent des tables deacutejagrave deacutefinies elles fournissent les potentiels mesureacutes dans les conditions standard de pression et de tempeacuterature (25 degC 1 bar) par rapport au couple H+ H2
Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo [modifier]
Pour une reacuteaction redox on peut deacutefinir la diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur)
Exemples [modifier]
a)NAD+ + 2H+ + 2 e- rarr NADH + H+ E0rsquo = -0320 V
b) Aceacutetaldeacutehyde + 2 H+ + 2 e- rarr Eacutethanol E0rsquo = -0197 V
Reacuteaction redox
Aceacutetaldeacutehyde + NADH + H+ rarr Eacutethanol + NAD+ ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur) = -0197 ndash (-0320) = + 0123 V
Regravegle geacuteneacuterale
Les reacuteactions redox spontaneacutees possegravedent un ΔE gt 0
Oxydant et reacuteducteur [modifier]
La reacutefeacuterence du potentiel doxydo-reacuteduction est celui de leau pure conventionnellement fixeacute agrave zeacutero Les corps dits laquo oxydants raquo sont les oxydants des couples ayant un potentiel positif (ils captent des eacutelectrons ce qui se traduit par une charge eacutelectrique neacutegative) les corps dits laquo reacuteducteurs raquo sont les reacuteducteurs des couples ayant un potentiel neacutegatif (ils cegravedent des eacutelectrons dougrave une charge eacutelectrique positive) Les valeurs caracteacuteristiques des potentiels sont de lordre de quelques volts
On voit lagrave que lon a deux significations diffeacuterentes pour les termes laquo oxydant raquo et laquo reacuteducteur raquo
bull la signification lieacutee agrave une reacuteaction doxydo-reacuteduction donneacutee (capteur ou eacutemetteur deacutelectron dans la reacuteaction)
bull la signification lieacutee au potentiel doxydo-reacuteduction un laquo reacuteducteur raquo est un corps qui joue le rocircle de reacuteducteur dans de nombreuses reacuteactions un laquo oxydant raquo est un corps qui joue le rocircle doxydant dans de nombreuses reacuteactions mais un laquo oxydant raquo peut parfois ecirctre un reacuteducteur sil est face agrave un laquo oxydant raquo plus fort et quil peut encore soxyder
Cest cette deuxiegraveme signification qui est utiliseacutee ici Les laquo oxydants raquo les plus forts ne peuvent pas soxyder eux-mecircmes et sont donc toujours des oxydants les laquo reacuteducteurs raquo les plus forts ne peuvent pas se reacuteduire eux-mecircmes et sont donc toujours des reacuteducteurs Mais certains corps peuvent ecirctre alternativement oxydants et reacuteducteurs comme par exemple leau ou le monoxyde de carbone
Les oxydants les plus forts dans cette eacutechelle sont les halogegravenes (F2 Cl2) lion permanganate (MnO4
-) en milieu acide lion hypochlorite (ClO-) le dioxygegravene (O2) le soufre (S)
Des reacuteducteurs classiques sont les meacutetaux le carbone et lhydrogegravene solide1
Lire lrsquoarticle complet sur httpfrwikipediaorgwikiPotentiel_d27oxydo-rC3A9duction
Reacuteaction doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Des informations de cet article ou section devraient ecirctre mieux relieacutees aux sources mentionneacutees dans la bibliographie ou en liens externes Ameacuteliorez sa veacuterifiabiliteacute en les associant par des reacutefeacuterences
Une reacuteaction doxydo-reacuteduction est une reacuteaction chimique au cours de laquelle se produit un eacutechange deacutelectrons Lespegravece chimique qui capte les eacutelectrons est appeleacutee laquo oxydant raquo celle qui les cegravede laquo reacuteducteur raquo On abregravege couramment loxydo-reacuteduction par redox
Les reacuteactions doxydo-reacuteductions constituent une grande famille comprenant de nombreuses reacuteactions chimiques puisquelles interviennent dans les combustions certains dosages meacutetallurgiques la corrosion des meacutetaux leacutelectrochimie ou la respiration cellulaire Ces reacuteactions jouent en particulier un rocircle fondamental en biologie dans la transformation de loxygegravene au sein des corps vivants Elles sont eacutegalement massivement utiliseacutees par lindustrie humaine agrave lexemple de lobtention de la fonte agrave partir de minerais composeacutes doxyde de fer par reacuteduction puis de fer et dacier agrave partir de la fonte par oxydation
Cette varieacuteteacute sexplique par la mobiliteacute la leacutegegravereteacute et lomnipreacutesence dans toutes les formes de la matiegravere de leacutelectron
Sommaire
bull 1 Deacutefinitions
o 11 Premiegravere deacutefinition
o 12 Deacutefinitions plus modernes
bull 2 Vocabulaire
bull 3 Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction
bull 4 Potentiel doxydo-reacuteduction
bull 5 Principaux couples doxydants-reacuteducteurs
bull 6 Reacuteactions doxydo-reacuteduction sans transfert eacutevident deacutelectrons [1]
o 61 Position du problegraveme
o 62 Geacuteneacuteralisation de la notion de transfert deacutelectrons
621 Formation dune liaison chimique et eacutelectroneacutegativiteacute
622 Transfert total deacutelectrons
623 Transfert total fictif (virtuel)
624 Application agrave la reacuteaction 2 H 2 + O2 rarr 2 H 2O
o 63 Nombre doxydation dun eacuteleacutement
o 64 Geacuteneacuteralisation de loxydo-reacuteduction
o 65 Utilisation des nombres doxydation
bull 7 Notes et reacutefeacuterences
bull 8 Bibliographie
bull 9 Voir aussi
o 91 Articles connexes
o 92 Liens externes
Deacutefinitions [modifier]
Premiegravere deacutefinition [modifier]
Suite agrave des expeacuteriences avec le mercure Lavoisier met en eacutevidence en 1772 le rocircle du dioxygegravene dans certaines reacuteactions doxydo-reacuteduction Il pose les premiegraveres deacutefinitions
bull Loxydation signifie laquo combinaison avec loxygegravene raquo Par exemple
2 Hg + O2 rarr Hg2O2
bull Une reacuteduction est laquo lextraction dun meacutetal de son oxyde raquo deacutefinition deacutejagrave utiliseacutee
en meacutetallurgie Par exemple
SO2 rarr S + O2
Dans le langage courant loxydation est la reacuteaction chimique dans laquelle un composeacute se combine avec un ou plusieurs atomes doxygegravene Comme loxydation du fer qui produit la rouille
4 Fe + 3O2 rarr 2 Fe2O3
Ce nest quau XX e siegravecle apregraves la deacutecouverte de leacutelectron (JJ Thomson 1897) et lintroduction du modegravele atomique de Bohr (1913) que les reacuteactions chimiques ont eacuteteacute reacuteexamineacutees agrave la lumiegravere de ces nouveaux modegraveles et que des similitudes observeacutees permirent de deacutegager progressivement le concept actuel doxydo-reacuteduction qui sexprime en termes de transferts deacutelectrons
Les reacuteactions doxydo-reacuteduction par voie segraveche (eacutechange de dioxygegravene) sont efficacement deacutecrites par les diagrammes Ellingham Loutil principal des reacuteactions redox en milieu aqueux eacutetant la formule de Nernst
Deacutefinitions plus modernes [modifier]
Pour faciliter leacutetude des reacuteactions on utilise un outil qui associe (parfois abstraitement) agrave chaque atome dun composeacute un nombre doxydation (no) qui symbolise la valeur de la charge porteacutee (Fe2+ a un nombre doxydation de 2)
bull Une oxydation est une perte deacutelectrons (donc une augmentation du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Zn rarr Zn2+ + 2 e-
bull Ce don deacutelectrons ne se produit que sil existe un corps susceptible de les
accepter
bull Le pheacutenomegravene inverse (acceptation des eacutelectrons) est appeleacute la reacuteduction
bull Une reacuteduction est un gain deacutelectrons (donc une diminution du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Cu2+ + 2 e- rarr Cu
Ainsi les laquo combinaisons avec loxygegravene raquo ne sont quun cas particulier des reacuteactions doxydo-reacuteduction Voici deux reacuteactions avec le cuivre
2Cu + O2 rarr 2CuO
Cu + Cl2 rarr CuCl2
La premiegravere combine le cuivre et le dioxygegravene tandis que la seconde combine le cuivre et le dichlore Le chlore et loxygegravene ont un point commun ce sont des eacuteleacutements plus eacutelectroneacutegatifs que le cuivre
Loxydation dun corps saccompagne toujours de la reacuteduction dun autre (les eacutelectrons ne peuvent pas circuler seuls et sont neacutecessairement capteacutes) on parle dune reacuteaction doxydo-reacuteduction Loxydation est une demi-reacuteaction de loxydo-reacuteduction et la reacuteduction est lautre demi-reacuteaction
Vocabulaire [modifier]
Scheacutema - Preacutevision du sens dune reacuteaction doxydo-reacuteduction en utilisant la regravegle du gamma
Dans une oxydo-reacuteduction
bull leacuteleacutement qui cegravede un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo reacuteducteur raquo
bull leacuteleacutement qui capte un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo oxydant raquo
Le reacuteducteur soxyde (reacuteaction doxydation) loxydant se reacuteduit (reacuteaction de reacuteduction) Loxydo-reacuteduction se compose donc de deux demi-reacuteactions une oxydation et une reacuteduction
bull Oxydationreacuteducteur(1) = oxydant(1) + ne- (les flegraveches napparaissent que si la reacuteaction est totale quand K gt 10 000)
bull Reacuteduction
oxydant(2) + ne- = reacuteducteur(2)
bull Oxydo-reacuteduction (laquo somme raquo de loxydation et de la reacuteduction)
oxydant(2) + reacuteducteur(1) rarr oxydant(1) + reacuteducteur(2)
Exemple
Ce4+ + e- = Ce3+ (Reacuteduction)
Fe2+ = Fe3+ + e- (Oxydation)
dougrave la reacuteaction bilan
Ce4+ + Fe2+ rarr Ce3+ + Fe3+
Un reacuteducteur oxydeacute (=forme oxydeacutee) est un oxydant et un oxydant reacuteduit (=forme reacuteduite) est un reacuteducteur On deacutefinit ainsi le couple oxydant-reacuteducteur (aussi appeleacute laquo couple redox raquo) qui se compose de loxydant et du reacuteducteur conjugueacute (loxydant reacuteduit) On le note sous la forme Oxydant Reacuteducteur
En biochimie et notamment agrave propos de la synthegravese des moleacutecules preacutebiotiques on parle de reacuteactions se produisant dans une atmosphegravere oxydante cest-agrave-dire en preacutesence doxygegravene par opposition agrave une atmosphegravere reacuteductrice contenant par exemple du gaz carbonique
Certain composeacutes chimiques peuvent se comporter aussi bien en oxydant quen reacuteducteur Cest notamment le cas de leau oxygeacuteneacutee dont on dit quelle se dismute et qui par conseacutequent ne peut ecirctre conserveacutee longtemps
H2O2 = 2H+ + O2 + 2e- (oxydation)
H2O2 + 2H+ + 2e- = 2H2O (reacuteduction)
Soit au final
2H2O2 rarr 2H2O + O2 (oxydo-reacuteduction)
On a par exemple les couples oxydant-reacuteducteur Cu 2+ Cu et Zn 2+ Zn qui donnent la reacuteaction en solution aqueuse
Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+
(aq) + Cu(s) (oxydo-reacuteduction)
Cette reacuteaction peut se deacutecomposer en une reacuteduction (de loxydant) et une oxydation (du reacuteducteur)
Zn(s) = Zn2+(aq) + 2e- (oxydation)
Cu2+(aq) + 2e- = Cu(s) (reacuteduction)
Les deux demi-reacuteactions doxydation et de reacuteduction peuvent reacuteellement ecirctre seacutepareacutees dans certains cas (cest-agrave-dire quelles ne se produisent pas au mecircme endroit) ce qui permet de geacuteneacuterer un courant eacutelectrique (cest ce qui se passe dans les piles eacutelectriques) Dans les autres cas par exemple dans lexemple donneacute elles nont quun inteacuterecirct formel (les eacutelectrons libres nexistent pas dans leau)
Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction hellip
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Respiration ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biologie et la meacutedecine Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
Dans le langage courant la respiration deacutesigne agrave la fois les eacutechanges gazeux (rejet de dioxyde de carbone CO2 appeleacute parfois de faccedilon impropre laquo gaz carbonique raquo et absorption de dioxygegravene O2 ou appeleacute couramment laquo oxygegravene raquo) et la respiration cellulaire qui permet en deacutegradant du glucose gracircce au dioxygegravene dobtenir de leacutenergie Les eacutechanges gazeux assistent la respiration cellulaire en lui fournissant le dioxygegravene et en le deacutebarrassant du dioxyde de carbone produit
Pour certains organismes ces eacutechanges se reacutealisent directement par diffusion aux travers des parois cellulaires Pour dautres des organes speacutecialiseacutes se sont formeacutes permettant ainsi daugmenter les quantiteacutes de gaz brasseacutes Il existe plusieurs types dorganes
bull les branchies qui sont les adaptations respiratoires des animaux aquatiques poissons mais aussi certains anneacutelides (vers) eacutechinodermes (eacutetoiles de mers) et mollusques
bull les poumons qui sont les adaptations des verteacutebreacutes terrestres
Dans le cas des animaux qui possegravedent des poumons on parle de ventilation pulmonaire pour deacutesigner lensemble des meacutecanismes qui permettent les transferts de gaz entre les milieux exteacuterieur et inteacuterieur (le sang)
Sommaire
bull 1 Aspect biochimique
bull 2 La respiration chez lecirctre humain
bull 3 Classification des sujets lieacutes agrave la respiration
o 31 Par maladie et urgences
o 32 Par meacutedication
o 33 Par soins intensifs et meacutedecine durgence
o 34 Par autres sujets meacutedicaux
bull 4 Voir aussi
o 41 Articles connexes
o 42 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRespiration
Tomographie par eacutemission de positons - Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
La tomographie par eacutemission de positons (TEP) deacutenommeacutee PET ou PET scan pour laquo positron emission tomography raquo dans la terminologie anglo-saxonne est une meacutethode
dimagerie meacutedicale pratiqueacutee par les speacutecialistes en meacutedecine nucleacuteaire qui permet de mesurer en trois dimensions lactiviteacute meacutetabolique dun organe gracircce aux eacutemissions produites par les positons (ou positrons) issus de la deacutesinteacutegration dun produit radioactif injecteacute au preacutealable
La TEP repose sur le principe geacuteneacuteral de la scintigraphie qui consiste agrave injecter un traceur dont on connaicirct le comportement et les proprieacuteteacutes biologiques pour obtenir une image du fonctionnement dun organe Ce traceur est marqueacute par un atome radioactif (carbone fluor azote oxygegravene) qui eacutemet des positons dont lannihilation produit elle-mecircme deux photons La deacutetection de la trajectoire de ces photons par le collimateur de la cameacutera TEP permet de localiser le lieu de leur eacutemission et donc la concentration du traceur en chaque point de lorgane Cest cette information quantitative que lon repreacutesente sous la forme dune image faisant apparaicirctre en couleurs les zones de forte concentration du traceur
Ainsi la TEP permet de visualiser les activiteacutes du meacutetabolisme des cellules on parle dimagerie fonctionnelle par opposition aux techniques dimagerie dite structurelle comme celles baseacutees sur les rayons X (radiologie ou CT-scan) qui reacutealisent des images de lanatomie Par conseacutequent la tomographie par eacutemission de positons est un outil diagnostique qui permet de deacuteceler certaines pathologies qui se traduisent par une alteacuteration de la physiologie normale comme les cancers La TEP est aussi utiliseacutee en recherche biomeacutedicale par exemple en imagerie ceacutereacutebrale ougrave elle permet de reacuteveacuteler les reacutegions actives du cerveau lors de telle ou telle activiteacute cognitive de maniegravere analogue agrave ce qui se fait avec limagerie par reacutesonance magneacutetique fonctionnelle (IRM)
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Deacutefinition
o 21 Principe
o 22 Exposition aux radiations et radioprotection
bull 3 Principaux traceurs utiliseacutes
o 31 Le 18 F FDG
bull 4 Deacuteroulement dun examen TEP
bull 5 Diagnostic
bull 6 Applications
o 61 Canceacuterologie
o 62 Imagerie ceacutereacutebrale et neurologie
o 63 Cardiologie
bull 7 Limites
bull 8 Avenir de la TEP
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Annexes
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiTomographie_par_C3A9mission_de_positons
Warburg ndash Selon Wikipeacutedia
Otto Heinrich Warburg (8 octobre 1883 agrave Fribourg-en-Brisgau Bade-Wurtemberg Allemagne - 1 er aoucirct 1970 agrave Berlin) est un meacutedecin physiologiste et biochimiste allemand Il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine de 19311
Sommaire
bull 1 Biographie
bull 2 Hypothegravese
bull 3 Le cas Warburg
bull 4 Notes et reacutefeacuterences
bull 5 Voir aussi
o 51 Liens externes
Biographie
Docteur en chimie et docteur en meacutedecine il a deacutecouvert des processus-cleacutes de la respiration cellulaire et de diffeacuterents systegravemes enzymatiques En 1931 il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine laquo pour sa deacutecouverte de la nature et du mode opeacuteratoire de lenzyme respiratoire1 raquo
Ayant deacutemontreacute que les cellules canceacutereuses changent leur meacutetabolisme pour passer agrave un meacutetabolisme anaeacuterobie il a formuleacute lhypothegravese non confirmeacutee que le cancer na pas besoin dun milieu riche en oxygegravene pour se deacutevelopper Parmi ses eacutetudiants le plus illustre est Hans Adolf Krebs prix Nobel en 1953
Hypothegravese
Il constata lors de ses observations sur des cellules canceacutereuses une concentration anormalement eacuteleveacutee dions lactates lun des sels de lacide lactique Or cet acide est typiquement le reacutesultat dune fermentation
En 1924 Warburg en tira une hypothegravese sur la formation de cellules canceacutereuses celles-ci tireraient principalement leur eacutenergie de la fermentation anaeacuterobie du glucose (glycolyse anaeacuterobie) et par conseacutequent la preacutesence doxygegravene ne serait pas neacutecessaire agrave leur deacuteveloppement
Lapparition du cancer serait due agrave un dysfonctionnement des mitochondries des cellules canceacutereuses au lieu de le consommer elles fermenteraient le glucose
Selon Warburg linduction dun eacutetat dacidification dans lorganisme est incompatible avec le meacutetabolisme des cellules canceacutereuses2
Le cas Warburg
Otto Warburg eacutetait juif Agrave ce titre il aurait ducirc ecirctre soit expulseacute dAllemagne soit deacuteporteacute dans les camps de concentration Il nen fut rien En effet parce quAdolf Hitler eacutetait particuliegraverement preacuteoccupeacute davoir un cancer et parce quil pensait que Warburg serait le seul scientifique susceptible de trouver un traitement efficace il donna donc des instructions pour quil fucirct preacuteserveacute de la deacuteportation3 Warburg est enterreacute au cimetiegravere de Dahlem agrave Berlin
Photo - Otto Heinrich Warburg en 1931
Notes et reacutefeacuterences
1 uarr a et b (en) laquo for his discovery of the nature and mode of action of the respiratory enzyme raquo in Personnel de reacutedaction laquo The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1931 [archive] raquo Fondation Nobel 2010 Consulteacute le 26 novembre 2010
2 uarr La theacuteorie de O H Warburg Nexus ndeg48 page 66
3 uarr Robert Paxton la France de Vichy 1940-1944 coll Points-Histoire eacuted Seuil 1973 p178
Source httpfrwikipediaorgwikiOtto_Heinrich_Warburg
Traduction deacutefinitions et compleacutements
Jacques Hallard Ing CNAM consultant indeacutependantRelecture et corrections Christiane Hallard-Lauffenburger professeur des eacutecoleshonoraireAdresse 585 19 Chemin du Malpas 13940 Molleacutegegraves FranceCourriel jacqueshallard921orangefr
Fichier ISIS Santeacute Cancer a Redox Disease French version3 alleacutegeacutee
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Les substances qui ont des potentiels redox positifs acceptent des eacutelectrons agrave partir de lhydrogegravene et sont reacuteduites tandis que les substances qui ont des potentiels redox neacutegatifs vont donner des eacutelectrons agrave lhydrogegravene et sont alors oxydeacutees
Afin dappreacutecier la theacuteorie doxydo-reacuteduction vis-agrave-vis du cancer nous avons besoin de comprendre les reacuteactions meacutetaboliques de base communes chez les organismes vivants
Pour une description plus approfondie du meacutetabolisme eacutenergeacutetique voir [11] ] Living Rainbow H2O (ISIS publication) qui est la suite de lrsquoouvrage lsquoRainbow Worm lsquo (10] et qui preacutesente une synthegravese unique de la physique quantique et de la chimie de leau comme moyen milieu et message de vie
Le meacutetabolisme eacutenergeacutetique dans les cellules animales
Tous les animaux qui respirent de lair les ecirctres humains inclus ont besoin doxygegravene pour extraire leacutenergie agrave partir de leur nourriture dans un ensemble universel agrave base de reacuteactions meacutetaboliques (Figure 1)
La moleacutecule de glucose agrave 6 atomes de carbone est activeacutee par lATP et lenzyme hexokinase et elle se divise par une seacuterie de reacuteactions glycolytiques chacune eacutetant catalyseacutee par une enzyme speacutecifique en deux moleacutecules de pyruvate agrave 3 atomes de carbone ces reacuteactions ont lieu dans le cytoplasme et elles ne neacutecessitent pas doxygegravene
En outre le meacutetabolisme du pyruvate a lieu normalement dans les mitochondries dans lesquelles le pyruvate est oxydeacute par le complexe enzymatique de la pyruvate deacuteshydrogeacutenase puis il est converti en un fragment de deux atomes de carbone relieacute au co-enzyme A (aceacutetyl-CoA) ce qui se traduit par la sortie dune moleacutecule de CO2 et deau
Laceacutetyl-CoA peacutenegravetre dans le cycle de lacide citrique ougrave il est complegravetement oxydeacute en moleacutecules suppleacutementaires de CO2 et drsquoeau geacuteneacuterant des transporteurs deacutelectrons reacuteduits Les transporteurs drsquoeacutelectrons reacuteduits vont conduire les eacutelectrons vers lrsquoaval dans le processus oxydatif de la chaicircne de transport deacutelectrons (ETC) et leacutenergie libeacutereacutee va servir agrave fabriquer de lATP (adeacutenosine triphosphate) qui est une forme eacutenergeacutetique intermeacutediaire et universelle dans les cellules vivantes
Loxydation du glucose qui produit du dioxyde de carbone et de leau est la respiration linverse de la photosynthegravese chez les plantes vertes les algues et les bacteacuteries bleu-vert La photosynthegravese capte leacutenergie du soleil pour laquofixerraquo ou reacuteduire le dioxyde de carbone de latmosphegravere en hydrates de carbone (glucose) en utilisant des eacutelectrons (et des protons) obtenus par le seacuteparation de leau libeacuterant ainsi loxygegravene dans latmosphegravere au cours de ce processus
La reacutegeacuteneacuteration de loxygegravene est tout aussi importante que la seacutequestration de dioxyde de carbone au moins pour ce qui concerne les organismes vivants aeacuterobies (respirant agrave partir de lrsquoair) (voir [12] O2 Dropping Faster than CO2 Rising SiS 44)
La deacutecomposition et la resynthegravese de leau sont la dynamo de loxydo-reacuteduction le point central magique qui creacutee pratiquement toute la vie agrave partir des substances inanimeacutees [11]
Figure 1 - Le meacutetabolisme eacutenergeacutetique dans les cellules animales normales selon RegisFrey Wikimedia
Les mitochondries sont des organites particuliers avec des membranes qui servent de lsquocentrale eacutenergeacutetiquersquo dans les cellules (figure 2) Une mitochondrie a une membrane externe enfermant toute la structure et une membrane interne tregraves replieacutee qui entoure une matrice formant de nombreuses et fines saillies en forme de plaques replieacutees ou crecirctes Entre les deux membranes se trouve un espace intermembranaire labyrinthique Chaque mitochondrie possegravede eacutegalement 5 agrave 10 moleacutecules circulaires dADN mitochondrial qui sont reproduites et heacuteriteacutees indeacutependamment du geacutenome de la cellule
Figure 2 - Micrographie eacutelectronique dune mitochondrie dans une cellule du pancreacuteas de chauve-souris par Keith Porter
La membrane externe de la mitochondrie contient de nombreux complexes de proteacuteines membranaires inteacutegreacutees qui forment des canaux agrave travers la membrane ougrave diverses moleacutecules peuvent se deacuteplacer au-dedans et au-dehors de la mitochondrie La membrane interne contient 5 complexes de proteacuteines membranaires inteacutegreacutees du processus oxydatif de la chaicircne de transport deacutelectrons NADH deacuteshydrogeacutenase (complexe I) succinate deacuteshydrogeacutenase (complexe II) cytochrome c reacuteductase (complexe III) cytochrome oxydase (complexe IV) et ATP synthase ( Complexe V) (voir Figure 3)
Figure 3 - Scheacutema de la chaicircne de transport oxydatif deacutelectrons dans la mitochondrie drsquoapregraves Fvasconcellos Wikimedia
La matrice de la mitochondrie contient un meacutelange denzymes qui catalysent le cycle de lacide citrique (aussi appeleacute le cycle de Krebs du nom du biochimiste britannique Hans Krebs qui lavait deacutecouvert)
Le cycle de lacide citrique produit les donneurs drsquoeacutelectrons NADH (nicotinamide adeacutenine dinucleacuteotide reacuteduite) drsquoune part et FADH2 (flavine adeacutenine dinucleacuteotide reacuteduite) drsquoautre part qui se lsquonourrissentrsquo dans la chaicircne de transport deacutelectrons
Le transport deacutelectrons le long de la chaicircne de transport deacutelectrons est coupleacute avec le transport de protons H+ agrave travers la membrane interne dans lespace intermembranaire (Figure 3) il en reacutesulte un potentiel mitochondrial geacuteneacuteralement neacutegatif (Dym) dans la matrice agrave travers la membrane interne (car les protons sont chargeacute positivement)
Les protons sont retourneacutes agrave la matrice par lATP synthase aboutissant agrave la synthegravese de lATP agrave partir dADP (adeacutenosine diphosphate) et de Pi (phosphate inorganique) Cette phosphorylation oxydative est absolument essentielle pour la vie de tous les animaux agrave respiration aeacuterienne La plupart de lATP est produite par la phosphorylation oxydative dans les mitochondries Loxydation complegravete du glucose geacutenegravere 36 moleacutecules dATP dont 32 sont produites dans les mitochondries et seulement 4 par la glycolyse dans le cytoplasme
Cependant les reacuteactions glycolytiques sont beaucoup plus rapides On estime que dans le temps quil faut pour que les mitochondries produisent 36 moleacutecules dun glucose une dizaine de moleacutecules de glucose sont transformeacutees en lactate avec la geacuteneacuteration des 20
moleacutecules dATP suppleacutementaires dans la cellule canceacutereuse soit un total de 56 moleacutecules dATP par rapport agrave 36 dans une cellule normale [13]
Des mitochondries anormales dans les cellules canceacutereuses
Les cellules canceacutereuses preacutesentent non seulement la glycolyse aeacuterobie mais eacutegalement une reacutesistance agrave lrsquoapoptose (suicide cellulaire) un destin qui devrait normalement arriver avec les mitochondries des cellules dysfonctionnelles Il apparaicirct donc que la glycolyse aeacuterobie et lapoptose sont lieacutees
Evangelos Michelakis et son eacutequipe de lUniversiteacute de lAlberta au Canada ont eacuteteacute parmi les premiers agrave noter que la glycolyse aeacuterobie et lapoptose se rencontrent dans les mitochondries [14] Ils ont deacutemontreacute le potentiel theacuterapeutique remarquable dun produit chimique bon marcheacute et facilement disponible le dichloroaceacutetate (DCA) qui reacuteactive lenzyme drsquoentreacutee pour loxydation dans les mitochondries le pyruvate deacuteshydrogeacutenase (voir [15]
En franccedilais Le DCA peut-il soigner le cancer par le Dr Mae-Wan Ho Traduction et compleacutements de Jacques Hallard accessible sur le site httpisiastransition89lautrenetspipphparticle243
Le reacutesultat de ces observations est que les cellules canceacutereuses se suicident et qursquoune tumeur drsquoorigine humaine cultiveacutee chez des rats ainsi preacutedisposeacutes au cancer se reacutetreacutecit
Nous allons regarder ces reacutesultats en deacutetail car ils sont pertinents pour notre compreacutehension du cancer consideacutereacute comme une maladie qui deacutepend des reacuteactions drsquooxydo-reacuteduction
Le lien entre la glycolyse et de lapoptose est eacutevident car de nombreuses enzymes de la glycolyse peuvent eacutegalement reacuteguler lapoptose tandis que plusieurs oncoproteacuteines induisent lexpression des enzymes de la glycolyse Cette toile de causaliteacute circulaire est ce que lon est venu agrave comprendre comme eacutetant une conseacutequence de la fluiditeacute du geacutenome [16] Living with the Fluid Genome (ISIS publication)
On peut se reacutefeacuterer agrave lrsquoarticle lsquoLa vie apregraves le cauchemar des manipulations geacuteneacutetiquesrsquo par le Docteur Mae-Wan Ho Traduction par Jacques Hallard accessible sur le site suivant httpwwwi-sisorgukispLifeAfterGEFRphp
Tout cela rend aussi souvent inefficaces les interventions theacuterapeutiques baseacutees sur de simples cibles moleacuteculaires et parfois avec de lourds effets secondaires
Par exemple la proteacuteine Akt qui stimule la glycolyse et induit une reacutesistance agrave lapoptose active eacutegalement lhexokinase une enzyme catalysant la premiegravere et qui est une eacutetape irreacuteversible de la glycolyse (voir Fig 1) dans laquelle le glucose est phosphoryleacute par lATP donnant le glucose-6-phosphate La proteacuteine Akt induit la translocation de lhexokinase - reacutesidant normalement dans le cytoplasme - vers la membrane mitochondriale par lintermeacutediaire de son meacutediateur en aval la glycogegravene synthase kinase 3 (GSK3)
Dans la membrane mitochondriale lrsquohexokinase se lie au canal des anions deacutependant du voltage (VDAC) une partie importante des pores du transit mitochondrial qui controcircle la permeacuteabiliteacute de la mitochondrie pour les petites moleacutecules hydrophiles Cela supprime lapoptose sans doute en rendant la membrane mitochondriale impermeacuteable Lrsquonhibition de la GSK3 dans les cellules canceacutereuses entraicircne vraisemblablement lhexokinase agrave se deacutelier du canal VDAC ce qui rend la mitochondrie permeacuteable aux petites moleacutecules cela induit lapoptose et contribue agrave lrsquoaugmentation de la sensibiliteacute agrave la chimiotheacuterapie
Ceci a suggeacutereacute agrave leacutequipe de Michelakis que peut-ecirctre le pheacutenotype meacutetabolique dans le cas des cancers est ducirc agrave un remodelage des mitochondries qui supprime (ou perturbe) la phosphorylation oxydative ameacuteliore la glycolyse et arrecircte lapoptose
Lobservation selon laquelle les ligneacutees cellulaires canceacutereuses ont plus de potentiel de membrane avec des mitochondries hyperpolariseacutees (plus neacutegatif agrave lrsquointerieur par rapport agrave lexteacuterieur) cette observation est en accord avec lrsquohypothegravese formuleacutee preacuteceacutedemment (voir encadreacute 1) [17]
Les cellules canceacutereuses sont aussi relativement deacuteficientes en canaux du potassium deacutependants du voltage (Kv) dans la membrane cellulaire (les canaux pour le potassium K+ ne souvrent que si le potentiel eacutelectrique est au-delagrave dune valeur seuil) La deacuteficience du canal K+ est connue pour supprimer lapoptose dans plusieurs types cellulaires y compris dans les cellules canceacutereuses
Encadreacute 1
Les cellules canceacutereuses ont des mitochondries hyperpolariseacutees
Le potentiel eacutelectrique mitochondrial hyperpolariseacute Dym (plus neacutegatif que la normale) srsquoest montreacute lieacute agrave des transformations malignes et ceci depuis les anneacutees 1980 Les tumeurs des cellules sont geacuteneacuteralement tregraves heacuteteacuterogegravenes et dans une population de cellules tumorales il y a des sous-populations mineures avec des diffeacuterences stables dans leur potentiel eacutelectrique Dym qui survivent apregraves clonage des cellules Les cellules avec un haut potentiel eacutelectrique Dym ont geacuteneacuteralement diminueacute leur sensibiliteacute aux agents chimioprotecteurs drsquoune part et preacutesentent une seacutecreacutetion accrue de VEGF (vascular endothelial growth factor) qui assure la promotion de la croissance des vaisseaux sanguins) dans les tumeurs meacutetastatiques mais pas dans les tumeurs sans meacutetastases en correacutelation avec le potentiel invasif drsquoautre part [17]
Cependant les meacutecanismes impliqueacutes dans la geacuteneacuteration et dans le maintien de diffeacuterence du potentiel eacutelectrique mitochondrial ne sont pas claires elles peuvent refleacuteter des modifications dans la composition des membranes mitochondriales des modulations de lexpression de gegravenes nucleacuteaires mitochondriales cibles ou encore un enrichissement avec une population mitochondriale donneacutee
Les effets en aval du produit chimique DCA
Le traitement par le produit chimique DCA a reacuteduit le potentiel mitochondrial hyperpolariseacute agrave des niveaux normaux accompagneacute par une diminution de la croissance des cellules tumorales in vitro et in vivo comme cela a eacuteteacute rapporteacute [15]
Les potentiels des mitochondries issues de trois ligneacutees cellulaires canceacutereuses humaines A549 (cancer du poumon sans petites cellules) M059K (glioblastome) et MCF-7 (cancer du sein) ont eacuteteacute compareacutes avec des ligneacutees cellulaires humaines en bonne santeacute non canceacutereuses les cellules eacutepitheacuteliales des petites voies aeacuteriennes (SAEC) ainsi qursquoavec des fibroblastes et des cellules pulmonaires musculaires lisses des artegraveres (PASMC)
Toutes les ligneacutees cellulaires des diffeacuterents cancers ont un potentiel mitochondrial significativement plus hyperpolariseacute par rapport agrave des cellules normales selon des mesures effectueacutees par une fluorescence accrue du colorant sensible agrave un potentiel lrsquoester meacutethylique de teacutetrameacutethyle rhodamine TMRM
Lincubation de tous les trois types de cellules canceacutereuses avec le DCA a renverseacute lrsquohyperpolarisation qui est revenue au niveau des cellules normales apregraves 48 h Mais les cellules normales ne sont pas affecteacutees Les effets du DCA sur le potentiel eacutelectrique mitochondrial a eu lieu aussi rapidement (au bout de 5-10 minutes) et les effets ont eacuteteacute deacutependants de la dose
La baisse induite par le DCA dans le potentiel eacutelectrique mitochondrial a eacuteteacute limiteacutee par un inhibiteur de la VDAC indiquant que le transport hors de la mitochondrie est important pour la reacuteponse au traitement avec le DCA Cela est compatible avec cette hypothegravese car le DCA a causeacute un apport de facteurs pro-apoptotiques depuis la mitochondrie ainsi qursquoune production accrue despegraveces reacuteactives agrave lrsquooxygegravene (voir ci-dessous)
Chez les cellules A549 non traiteacutees le cytochrome c et le facteur inducteur pro-apoptotique (FIA) ont eacuteteacute limiteacutes aux mitochondries Mais dans les cellules traiteacutees au DCA le cytochrome c srsquoest diffuseacute dans le cytoplasme et lAIF a eacuteteacute transporteacute vers le noyau ces observations sont toutes deux indicatrices du pheacutenomegravene dapoptose
En outre le DCA a conduit agrave une augmenteacute de loxydation du glucose de lrsquoordre de 23 et de faccedilon concomitante a supprimeacute loxydation des acides gras et la glycolyse dans les cellules A549
Apregraves 48 h de traitement avec le DCA le taux de lactate extracellulaire a eacuteteacute diminueacute tandis que le pH a eacuteteacute augmenteacute dans les cellules A549 par rapport aux cellules non traiteacutees
Les espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene des mitochondries et le DCA
Les espegraveces reacuteactives de loxygegravene (ROS) sont de petites moleacutecules contenant de loxygegravene et qui sont plus reacuteactives que loxygegravene moleacuteculaire ordinaire Les ROS sont produites dans les mitochondries comme intermeacutediaires du transport des eacutelectrons [18] (voir encadreacute 2)
Encadreacute 2
Les mitochondries sont la principale source des espegraveces reacuteactives de loxygegravene ou ROS
Dans le processus de la phosphorylation oxydative de loxygegravene est reacuteduit drsquoun eacutelectron agrave la fois dans une seacutequence loxygegravene en superoxyde puis en peroxyde dhydrogegravene et en radical hydroxyle et donne enfin de leau selon la suite ci-apregraves
O2 rarr O2- rarr H2O2 rarr OH rarr H2O
Toutes ces formes sauf la premiegravere et la derniegravere ont un eacutelectron non apparieacute et sont tregraves reacuteactives et par conseacutequent elles sont appeleacutees espegraveces reacuteactives de loxygegravene (ROS)
Ainsi la phosphorylation oxydative geacutenegravere ineacutevitablement ces ROS comme intermeacutediaires et les mitochondries sont consideacutereacutees comme la principale source de formation des ces moleacutecules ROS la principale ROS eacutetant lanion superoxyde O2
- Il est le preacutecurseur de toutes les autres espegraveces de ROS et il est produit in vivo agrave la fois par voie enzymatique par la NADPH oxydase et la xanthine oxydase et par voie non enzymatique lorsquun seul eacutelectron est transfeacutereacute directement agrave O2
Lanion superoxyde acquiert un proton pour devenir un radical hydroperoxyle (HO2-)
suivi par un reacutearrangement rapide (dismutation) soit spontaneacutement soit par une reacuteaction catalyseacutee par la superoxyde dismutase (SOD) pour produire du peroxyde dhydrogegravene H2O2 Ce dernier H2O2 est relativement stable et permeacuteable agrave travers la membrane il peut se diffuser dans la cellule pour ecirctre eacutelimineacute par des systegravemes anti-oxydants preacutesents dans les cellules ou dans les mitochondries tele que la catalase la glutathion peroxydase la peroxydase et la thioreacutedoxine
Il y a un deacutesaccord sur le fait de savoir si normalement les mitochondries fonctionnelles transportent effectivement les ROS [18 19] Je crois quil est tout agrave fait possible que les ROS soient seulement produites agrave la suite drsquoune dimination de la coheacuterence dans le transport des eacutelectrons ce qui entraicircne des intermeacutediaires partiellement oxydeacutes parce que cest ce en quoi consistent les ROS
Le produit chimique DCA a augmenteacute la production du ROS peroxyde dhydrogegravene (H2O2) dune maniegravere deacutependante de la dose de lrsquoordre de 25 agrave 005 mM de DCA puis agrave 35 agrave la dose de 05 mM de DCA [14] Cette augmentation a eacuteteacute inhibeacutee par la roteacutenone suggeacuterant limplication du complexe I de la chaicircne de transport deacutelectrons sans doute dans une inversion du transport deacutelectrons en raison dune accumulation de NADH un autre signe que la chaicircne de transport des eacutelectrons dans les mitochondries ne fonctionne pas normalement dans les cellules canceacutereuses Conformeacutement agrave cette hypothegravese il a eacuteteacute observeacute que les mitochondries isoleacutees et exposeacutees agrave un traitement avec le DCA ont une augmentation des niveaux de NADH dans les mitochondries [19]
Une complication est que les ROS agrave des niveaux infeacuterieurs ce qui est caracteacuteristique dun stress chronique et drsquoune inflammation sont un laquosecond messagerraquo de la prolifeacuteration cellulaire - une preacutedisposition agrave la transformation maligne - en soutenant lideacutee que le cancer est une maladie eacutepigeacuteneacutetique [2] Toutefois les eacuteleacutements de preuve reliant les ROS des mitochondries sans doute agrave des concentrations plus eacuteleveacutees agrave lapoptose sont eacutegalement forts
La principale ROS produite dans les mitochondries est H2O2 (voir encadreacute 2) Si elle nest pas eacutelimineacutee par le systegraveme antioxydant de la cellule elle peut ecirctre en outre transformeacutee
en radical hydroxyle (OH) en preacutesence dions meacutetalliques OH est tregraves reacuteactif et il peut causer des dommages [18] Un large eacuteventail de ROS des mitochondriales induisent des dommages agrave des proteacuteines agrave des lipides et agrave lADN mitochondrial ont eacuteteacute deacutecrit Ces dommages peuvent entraicircner une catastrophe eacutenergeacutetique
Comme il cela est deacutecrit par leacutequipe de Michelakis [14] la principale cible des ROS dans les mitochondries sont les pores de transition membranaire qui deviennent hautement conducteurs en preacutesence de ROS ce qui permet de laisser passer de petites moleacutecules dans les deux directions De petits soluteacutes srsquoeacutecoulent dans la matrice mitochondriale au long de leur gradients eacutelectrochimiques (agrave partir des concentrations eacuteleveacutees agrave lexteacuterieur pour de faibles concentrations) dissipant alors le potentiel eacutelectrochimique et induisant un gonflement de la matrice mitochondriale eacuteventuellement une rupture de la membrane externe libeacuterant le cytochrome c et le facteur inducteur pro-apoptotique (AIF) dans le cytoplasme ce qui entraicircne finalement lapoptose
Les cellules utilisent une forme particuliegravere drsquoautophagie la mitophagie [18] pour eacuteliminer seacutelectivement les mitochondries deacutefectueuses Laugmentation des ROS cellullaires conduit agrave la perte de potentiel de la membrane mitochondriale qui est un deacuteclencheur pour la mitophagie Lorsque de nombreuses mitochondrias sont eacutelimineacutees par mitophagie le pheacutenomegravene dapoptose suit
Le DCA et les changements eacutelectrochimiques
Une augmentation de la production de H2O2 par les cellules canceacutereuses exposeacutees au produit DCA est impliqueacutee dans lactivation des canaux de potassium K+ sensibles au voltage (Kv) dans la membrane cellulaire Lrsquoeacutequipe de Michelakis a montreacute que le traitement avec le DCA a augmenteacute le courant du K+ sortant de maniegravere significative dans toutes les cellules canceacutereuses mais pas dans les cellules normales [15]
Cette augmentation de courant du K+ sortant accompagneacutee dune expression accrue des canaux K+ lsquoKv15rsquo conduit agrave une hyperpolarisation de la membrane plasmique (de plus en plus neacutegative) et elle est bloqueacutee par la catalase intracellulaire qui se deacutecompose en H2O2 ainsi que par la roteacutenone qui inhibe H2O2 produite par le complexe I
Dans le mecircme temps le DCA a diminueacute le Ca2+ intracellulaire en inhibant les canaux Ca2+ deacutependants du voltage de sorte que les cellules traiteacutees avec le DCA avaient une teneur infeacuterieure en Ca2+ intracellulaire par rapport aux cellules non traiteacutees la diminution se produisant dans les 5 minutes et elle a eacuteteacute encore soutenue apregraves 48 heures drsquoexposition au DCA Les effets sur le Ca2+ ont eacuteteacute inhibeacutes par la roteacutenone et limiteacutes par H2O2 entre autres choses
On peut penser que le DCA diminue le Ca2+ intracellulaire et accroicirct lrsquoexpression de lsquoKv15rsquo du fait de lrsquoinhibition par le NFAT (nuclear factor of activated T lymphocytes le facteur nucleacuteaire des lymphocytes T activeacutes) Le NFAT est connu pour inhiber agrave la fois lapoptose et lexpression de Kv15 dans les cellules myocardiques et leacutequipe a constateacute que cela eacutetait eacutegalement vrai dans les cellules canceacutereuses
Lrsquoaugmentation de la concentration en Ca2+ intracellulaire active la calcinerine qui deacutephosphoryle le NFAT lui permettant decirctre transporteacute vers le noyau ougrave il reacutegule la transcription du gegravene Lrsquoactivation induite par le DCA du lsquoKv15rsquo conduit agrave une
hyperpolarisation de la membrane cellulaire inhibant les canaux Ca2+ deacutependant du voltage donc blocage de laugmentation de la concentration intracellulaire de Ca2+ et inhibition du facteur NFAT
Le DCA et lapoptose
Michelakis et ses collegravegues ont constateacute que le DCA augmente lexpression de lannexine provoquant une multiplication par 6 des noyaux TUNEL-positifs et une activation des deux caspases 3 et 9 dans les cellules A549 TUNEL signifie Terminal deoxynucleotidyl transferase dUTP nick end labelling crsquoest une meacutethode qui est utiliseacutee pour deacutetecter la fragmentation de lADN par leacutetiquetage de la partie terminale des acides nucleacuteiques
Le produit DCA semble eacuteliminer les cellules hautement prolifeacuterantes en induisant lapoptose et en diminuant les niveaux du calcium Ca2+ intracellulaire Il diminue eacutegalement la prolifeacuteration cellulaire telle que mesureacutee par le test de lincorporation de la BrdU (bromodeacutesoxyuridine) et lexpression de lantigegravene nucleacuteaire de cellules prolifeacuterantes (PCNA) En outre le DCA a diminueacute lexpression de la survivine qui est un indicateur mitotique
Le DCA induit lapoptose des cellules canceacutereuses par deux voies lune dans les mitochondries ougrave la deacutepolarisation active lapoptose deacutependante des mitochondries et lautre agrave la membrane cellulaire ougrave la reacutegulation positive des canaux lsquoKv15rsquo fait deacutecroicirctre le K+ ce qui active les caspases On peut penser que la composante mitochondriale est plus importante que les autres facteurs et les manipulations pour fournir le composant cytoplasmique de lapoptose nont pas entraicircneacute une intensiteacute de lapoptose comme celle qui est induite par le DCA
Ces reacutesultats en plus de la deacutemonstration de la capaciteacute du DCA de reacutetreacutecir des xeacutenogreffes de tumeurs humaines chez les rats et des glioblastomes chez des ecirctres humains [16] renforcent lhypothegravese proposeacutee par Warburg selon laquelle le cancer est une maladie impliquant un dysfonctionnement mitochondrial mais peut-ecirctre pas dans sa forme originale car Warburg pensait alors en son temps que les mitochondries eacutetaient totalement inactives
Il y a un deacuteseacutequilibre des reacuteactions drsquooxydo-reacuteduction dans les cellules canceacutereuses
Peu drsquoattention a eacuteteacute porteacutee sur leacutetat eacutelectronique de la cellule ou de ses organites jusquagrave tout reacutecemment quand les colorants sensibles au voltage sont devenus disponibles Cela a rendu beaucoup plus facile la mesure du potentiel eacutelectrique des cellules et des organites En conseacutequence les chercheurs ont deacutecouvert que le potentiel eacutelectrique de la cellule deacutetermine ses eacutetats vitaux de la division cellulaire agrave la formation de structures de la diffeacuterenciation de la reacutegeacuteneacuteration et des cancers ([20] ] Membrane Potential Rules SiS 52)
Ceci est parfaitement en accord avec la nature eacutelectrodynamique quantique de la vie [10 11]
En fait il a eacuteteacute reconnu depuis les anneacutees 1950 que le potentiel de membrane cellulaire mesureacute agrave laide de microeacutelectrodes varie tout au long du cycle cellulaire [21] Les types
de cellules agrave tregraves hauts potentiels de repos telles que les cellules musculaires et les neurones montrent peu ou pas de tendance agrave se diviser alors quune diminution du potentiel de membrane suit la transformation maligne
Dans les anneacutees 1970 Clarence D Cocircne Jr avait reacuteussi agrave induire la mitose et la synthegravese de lADN dans des neurones totalement diffeacuterencieacutes du systegraveme nerveux central en utilisant une varieacuteteacute dagents qui deacutepolarisent la membrane cellulaire (la rendant moins neacutegative) [22]
Dans les anneacutees 1990 des mesures des potentiels eacutelectriques des sites de la peau sur des tumeurs malignes du sein avaient donneacute des lectures eacutelectropositives qui avaient eacuteteacute correacuteleacutees avec une deacutepolarisation accrue dans le potentiel de membrane des cellules et des tissus canceacutereux par rapport aux cellules normales ou aux cellules non canceacutereuses [23]
Lautre signe bien connu de deacuteseacutequilibre drsquooxydo-reacuteduction (redox) dans les cellules canceacutereuses est le cas des mitochondries hyperpolariseacutees (voir encadreacute 1)
Une preuve suppleacutementaire vient maintenant agrave partir de mesures directes des eacutetats doxydo-reacuteduction Les paires redox de la cellule sont NADH NAD + (nicotinamide adeacutenine dinucleacuteotide) NADPH NADP + (nicotinamide adeacutenine dinucleacuteotide phosphate) et GSH GSSG (glutathion) Le rapport des formes reacuteduites et des formes oxydeacutees refleacutete leacutetat doxydo-reacuteduction de la cellule
Par exemple dans des conditions non contraintes et non stressantes chez des astrocytes (cellules du cerveau qui controcirclent le flux sanguin vers les neurones) qui sont mises en culture la paire NADH NAD+ est principalement agrave leacutetat oxydeacute afin drsquoaccepter les eacutelectrons produits au cours de la glycolyse lors de la reacuteaction de la glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate deacuteshydrogeacutenase (GAPDH) (voir fig 1)
En revanche le couple redox NADPH NADP+ est maintenu dans un eacutetat plus reacuteduit pour fournir des eacutelectrons pour la biosynthegravese reacuteductrice tandis que la concentration de GSH deacutepasse fortement celle de GSSG pour soutenir une deacutefense antioxydante efficace Ces ratios des couples redox chez les astrocytes mis en culture sont similaires agrave ceux qui ont eacuteteacute rapporteacutes pour le cerveau [24] et ils sont intimement lieacutes au meacutetabolisme et aux fonctionnements cellulaires
La thioreacutedoxine est une classe de petites proteacuteines redox qui sont preacutesentes dans tous les organismes et qui agissent comme des antioxydants avec des fonctions de signalisation redox On pense que la thioreacutedoxine inteacutegre leacutetat redox global de la cellule et qursquoelle est essentielle pour la vie chez les mammifegraveres [25]
Des chercheurs de leacutecole de meacutedecine et de santeacute publique aupregraves de lrsquoUniversiteacute du Wisconsin agrave Madison aux Eacutetats-Unis ont examineacute les niveaux des proteacuteines et des changements redox de la thioreacutedoxine 1 (TRX1) dans les tissus de la prostate humaine et dans des cellules en culture [26] Ils ont trouveacute 4 fois plus de proteacuteines TRX1 dans le noyau des cellules canceacutereuses de haut grade par rapport aux teacutemoins normaux et laugmentation est correacuteleacutee avec la progression du cancer La proteacuteine a eacutegalement eacuteteacute multiplieacutee environ par 2 dans le cytoplasme Malgreacute des niveaux accrus en proteacuteines les formes oxydeacutees de TRX1 nucleacuteaire eacutetaient plus eacuteleveacutees dans les lignes cellulaires du
cancer de la prostate par rapport agrave leurs homologues beacutenins ce qui suggegravere que le deacuteseacutequilibre redox nucleacuteaire a eu lieu de maniegravere seacutelective dans les cellules canceacutereuses
TRX1 a un rocircle speacutecifique dans la modulation de la signalisation redox avec des pools nucleacuteaires et cytoplasmiques distincts chacun drsquoeux ayant des fonctions diffeacuterentes Dans le noyau TRX1 interagit avec certains facteurs de transcription pour reacuteguler leur liaison agrave lADN il sagit notamment de p53 (reacuteponse par apoptose) du facteur nucleacuteaire kB (NF-kB impliqueacute dans la reacuteponse inflammatoire) et du facteur nucleacuteaire 2 (Nrf2 impliqueacute dans la reacuteponse antioxydante)
Dans le cytoplasme TRX1 peut reacuteguler les kinases du signal de reacutegulation de lapoptose TRX1 est eacutegalement connu pour passer du cytoplasme vers le noyau en reacuteponse au stress oxydatif Lrsquooxydation seacutelective de TRX1 peut se produire et elle a eacuteteacute deacutetecteacutee agrave la fois dans le noyau et dans le cytoplasme en reacuteponse agrave des modifications cellulaires redox
Lrsquoaugmentation de lexpression de la proteacuteine TRX1 a eacuteteacute deacutetecteacutee dans les tissus canceacutereux et dans de multiples ligneacutees de cellules canceacutereuses et une augmentation de lexpression de TRX1 a eacuteteacute associeacutee agrave niveau tumoral eacuteleveacute et elle a eacuteteacute impliqueacutee dans la reacutesistance des cellules tumorales agrave certaines chimiotheacuterapies et agrave des agents geacuteneacuterateurs de ROS
Pour conclure
De nouvelles preuves suggegraverent que les cellules canceacutereuses sont plus oxydeacutees par rapport agrave la normale il leur manque des eacutelectrons
Ceci est coheacuterent avec dautres indications selon lesquelles le cancer est une maladie qui deacutepend des reacuteactions doxydo-reacuteduction qui est un eacutetat de deacuteseacutequilibre eacutelectronique
La preacutevention des cancers et une theacuterapie rationnelle devraient commencer agrave partir de ces constats
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Deacutefinitions et compleacutements
Apoptose ndash Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
On nomme apoptose (ou mort cellulaire programmeacutee) le processus par lequel des cellules deacuteclenchent leur auto-destruction en reacuteponse agrave un signal Cest lune des voies possibles de la mort cellulaire qui est physiologique geacuteneacutetiquement programmeacutee neacutecessaire agrave la survie des organismes multicellulaires Elle est en eacutequilibre constant avec la prolifeacuteration cellulaire Contrairement agrave la neacutecrose elle ne provoque pas dinflammation les membranes plasmiques ne sont pas deacutetruites du moins dans un premier temps et la cellule eacutemet des signaux (en particulier elle expose sur le feuillet
externe de sa membrane plasmique de la phosphatidylseacuterine un phospholipide normalement constitutif de son feuillet interne) qui permettront sa phagocytose par des globules blancs notamment des macrophages
Sommaire
bull 1 Deacutecouverte et eacutetymologie
bull 2 Exemples de rocircles physiologiques
o 21 Morphogenegravese
o 22 Systegraveme immunitaire
o 23 Diffeacuterenciation intestinale
o 24 Deacutediffeacuterenciation mammaire
bull 3 Causes
bull 4 Manifestation cytologique
o 41 Meacutecanisme intracellulaire
411 Voie extrinsegraveque
412 Voie intrinsegraveque
bull 5 Fragmentation de lADN
o 51 Maladies ou affections induites par le blocage de lapoptose
o 52 Maladies ou affections causeacutees par lrsquoactivation intempestive de
lrsquoapoptose
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Voir aussi
o 71 Bibliographie
o 72 Articles connexes
o 73 Liens externes Article complet sur le site httpfrwikipediaorgwikiApoptose
Cancer ndash Document Futura-Sciences
Un cancer est une pathologie caracteacuteriseacutee par la preacutesence dune (ou de plusieurs) tumeur maligne formeacutee agrave partir de la transformation par mutations ou instabiliteacute geacuteneacutetique (anomalies cytogeacuteneacutetiques) dune cellule initialement normale
Formation du cancer
La transformation cellulaire tumorale se traduit notamment par une perte de controcircle du cycle cellulaire une insensibiliteacute agrave lapoptose des anomalies de la reacuteparation de lADN Les cancers sont alors classeacutes selon le type de la cellule dans laquelle sest produite la premiegravere transformation (lymphomes carcinomes sarcomes) cette premiegravere cellule maligne seacutetant ensuite diviseacutee formant la tumeur primaire constitueacutee de cellules clonales
Eacutevolution du cancer
Certaines tumeurs primaires peuvent progresser vers un envahissement plus global de lorganisme par eacutechappement de cellules tumorales issues de cette tumeur primaire on parle alors de meacutetastase
Pour en savoir plus sur les diffeacuterents cancers consultez les questions-reacuteponses cibleacutees de Futura-Sciences sur
le cancer du foie le cancer du poumon le cancer du sein le cancer de la peau le cancer de la thyroiumlde le cancer de la vessie le cancer de la prostate le cancer colorectal le cancer de lestomac le cancer de lœsophage le cancer du rein
httpwwwfutura-sciencescomfrquestion-reponsetcancerdle-cancer-de-la-peau-en-detail_1354
Photo - Le cancer est la premiegravere cause de mortaliteacute en France Ici des cellules de cancer du poumon copy Anne Weston- LRI- CRUK- Wellcome Images Filckr nc nd 20copy 2001-2012 Futura-Sciences tous droits reacuteserveacutes ndashSource wwwgooglefrsearchsource=igamphl=framprlz=1G1GGLQ_FRFR368ampq=cancerampbtnG=Recherche+Google
Cancer ndash Introduction drsquoun article Wiipeacutedia
Le cancer est une maladie caracteacuteriseacutee par une prolifeacuteration cellulaire anormalement importante au sein dun tissu normal de lorganisme de telle maniegravere que la survie de ce dernier est menaceacutee Ces cellules deacuterivent toutes dun mecircme clone cellule initiatrice du cancer qui a acquis certaines caracteacuteristiques lui permettant de se diviser indeacutefiniment Au cours de leacutevolution de la maladie certaines cellules peuvent migrer de leur lieu de production et former des meacutetastases Pour ces deux raisons le deacutepistage du cancer doit ecirctre le plus preacutecoce possible
laquo Cancer raquo est un terme geacuteneacuteral deacutesignant une maladie pour lesquelles certaines cellules dun organisme adoptent un comportement anormal caracteacuteriseacute par1234 une indeacutependance vis-agrave-vis des signaux qui stimulent normalement la prolifeacuteration cellulaire une insensibiliteacute aux signaux et meacutecanismes anti-prolifeacuteratifs une capaciteacute prolifeacuterative qui nest plus limiteacutee (croissance agrave linfini) la disparition du pheacutenomegravene dapoptose une capaciteacute anormale agrave susciter langiogenegravese et lacquisition dun pouvoir invasif et de production de meacutetastases
Les nouvelles cellules reacutesultantes dites canceacutereuses ou tumorales peuvent former une tumeur maligne (un neacuteoplasme) ou se propager agrave travers le corps
Les facteurs de risques sont internes (geacutenome mutation 5 etc) induction par un agent infectieux etc etou externes (alimentation exposition agrave des substances canceacuterigegravenes ou agrave des conditions telles que lirradiation etc) Des facteurs hormonaux eacutepigeacuteneacutetiques et psychosomatiques sont possibles 90 agrave 95 des cas de cancers ne sont pas attribuables agrave des mutations geacuteneacutetiques6
Durant la derniegravere deacutecennie plusieurs types de cancers semblent en augmentation si dans certains cas cette progression est facilement lieacutee agrave des facteurs de risque identifieacutes (tabac alcool polluants industriels reconnus canceacuterigegravenes obeacutesiteacute seacutedentariteacute exposition au soleil) dans certains cas il est difficile dattribuer agrave des facteurs preacutecis laugmentation observeacutee Lameacutelioration des outils de diagnostic7et le vieillissement de la population8 explique une part importante de la progression de lincidence de certains cancers Agrave linverse une eacutetude de lInstitut de veille sanitaire montre que les cancers de lestomac de loesophage (chez lhomme) du col de luteacuterus et le lymphome Hodghinien ont reacutegresseacute entre 1980 et 20009
Sommaire
bull 1 Terminologie et eacutetymologie
bull 2 Biologie
o 21 Typologie
o 22 Geacuteneacutetique
o 23 Transformation cellulaire
o 24 Chronologie de la transformation canceacutereuse
o 25 Origine
o 26 Eacutevolution
bull 3 Causes
o 31 Risques endogegravenes
o 32 Risques dits laquo environnementaux raquo
bull 4 Preacutevention
o 41 Deacutepistage
bull 5 Diagnostic
bull 6 Traitements
o 61 Traitements alternatifs
o 62 Soutien psychologique
bull 7 Coucircts eacuteconomiques et socioeacuteconomiques
bull 8 Statistiques par pays
o 81 France
o 82 Taux de survie et surmortaliteacute
o 83 Chez lenfant
bull 9 Eacutepideacutemiologie
bull 10 Historique
bull 11 Chez les animaux
bull 12 Notes et reacutefeacuterences
bull 13 Voir aussi
o 131 Articles connexes
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiCancer
Chaicircne de transfert deacutelectrons ndash Deacutefinition de Futura-Sciences
Ensemble de moleacutecules pouvant capter et donner des eacutelectrons dont des cytochromes et des flavoproteacuteines qui agissent en seacuterie pour transporter des eacutelectrons du NADH ou du FADH2 jusquagrave loxygegravene qui est ainsi reacuteduit en eau (H2O) La respiration cellulaire est principalement attribuable agrave cette consommation doxygegravene La chaicircne respiratoire est localiseacutee dans la membrane interne des mitochondries
Source httpwwwfutura-sciencescomfrdefinitiontphysique-2dchaine-de-transfert-delectrons_686
Chaicircne respiratoire ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
La chaicircne respiratoire est constitueacutee dun ensemble complexe de proteacuteines membranaires de la mitochondrie des cellules eucaryotes qui servent agrave reacuteoxyder les coenzymes NADH et ubiquinone (CoQ) qui ont eacuteteacute reacuteduits en particulier au cours du cycle de Krebs Cette reacuteoxydation saccompagne de la creacuteation dun gradient transmembranaire de protons Ce gradient est une forme de stockage de leacutenergie contenue dans les coenzymes qui deacuterive elle-mecircme de leacutenergie contenue dans les moleacutecules deacutegradeacutees au cours du catabolisme Le gradient de proton va servir agrave fabriquer de lATP moleacutecule eacutenergeacutetique universellement utilisable au niveau de lATP synthase une proteacuteine membranaire mitochondriale Ce meacutecanisme de phosphorylation oxydative a eacuteteacute deacutecouvert par Peter Mitchell ce qui lui a valu le prix Nobel de chimie en 19781 Ce meacutecanisme est aussi connu sous le nom de Theacuteorie chimiosmotique (de Mitchell) Additionneacute agrave la synthegravese dATP par les ATP synthase on la nomme phosphorylation oxydative (nb le terme phosphorylation oxydative est impropre il faut lui preacutefeacuterer celui doxydations phosphorylantes)
Sommaire
bull 1 Origine des reacuteactifs de la chaicircne respiratoire
bull 2 Enchaicircnement des systegravemes doxydoreacuteduction de la chaicircne respiratoire
bull 3 Inhibiteurs de la chaicircne respiratoire
bull 4 Reacutegulation
bull 5 Theacuteorie chimio-osmotique de Mitchell
bull 6 Complexes et fonctionnement
bull 7 Transport des moleacutecules dATP formeacutees
bull 8 Bilan total
bull 9 Des chaicircnes respiratoires particuliegraveres celles des bacteacuteries
bull 10 Notes et reacutefeacuterences
bull 11 Voir aussi
o 111 Articles connexes
o 112 Liens externes
Origine des reacuteactifs de la chaicircne respiratoire [modifier]
Lors des reacuteactions du catabolisme que sont la glycolyse (dans le cytosol) et le cycle de Krebs (dans la mitochondrie) il y a production de coenzymes reacuteduits (NADH et CoQH2) Ces coenzymes vont ecirctre reacuteoxydeacutes par la chaicircne respiratoire (en aeacuterobiose) au niveau des crecirctes de la membrane interne mitochondriale ou dans la membrane plasmique des bacteacuteries
Enchaicircnement des systegravemes doxydoreacuteduction de la chaicircne respiratoire [modifier]
Remarque lenchaicircnement indiqueacute ici concerne les organismes eucaryotes la chaicircne respiratoire au niveau de la mitochondrie
Lordre dans lequel on trouve les eacuteleacutements de la chaicircne respiratoire (figure 1) deacutepend de leur potentiel standard doxydoreacuteduction (tableau 1)
Tableau 1 Systegravemes reacutedox mis en jeu dans la chaicircne respiratoire
Systegravemes reacutedox Potentiel standard (agrave pH = 7 et 25 degC) (V)
NAD+NADH -032
FPFPH2 -014
CoQCoQH2 -009
Cytb Fe3+Cytb Fe2+ +004
CytC1 Fe3+CytC1 Fe2+ +022
CytC Fe3+CytC Fe2+ +026
Cyt(a+a3) Fe3+Cyt(a+a3) Fe2+ +029
frac12O2O2- +082
Figure 1 enchaicircnement des constituants de la chaicircne respiratoire
La reacuteaction de synthegravese dATP
est une reacuteaction endergonique elle a besoin deacutenergie pour avoir lieu Sa variation denthalpie libre standard (ΔGdeg) est eacutegale agrave + 30 kJmol
Lors de la chaicircne respiratoire trois reacuteactions libegraverent suffisamment deacutenergie (variation denthalpie libre standard (ΔGdeg) est infeacuterieure ou eacutegale agrave - 30 kJmol)
bull ΔGdeg = - 42 460 Jmolminus1
bull ΔGdeg = - 34 740 Jmolminus1
bull ΔGdeg = -
102 290 Jmolminus1
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiChaC3AEne_respiratoire
Phosphorylation oxydative lieacutee agrave la chaicircne de transport des eacutelectrons ndash Document lsquoulysse u-bordeauxrsquo
La chaicircne de transport des eacutelectrons
Les hydrogegravenes (eacutelectrons plus protons) capteacutes par le (qui devient le
) issus de la deacutegradation des moleacutecules de glucose et dacide gras sont
transfeacutereacutes agrave l gracircce agrave une seacuterie deacutevegravenements qui aboutit agrave la formation d la chaicircne de transport des eacutelectrons Cette chaicircne se deacuteroule dans la membrane interne de la mitochondrie surtout dans les crecirctes et elle fait intervenir plusieurs complexes enzymatiques appeleacutes NADH-quinone oxydoreacuteductase (complexe I) succinate-quinone oxydoreacuteductase (complexe II) Quinol-cytochrome c oxydoreacuteductase (complexe III ou complexe bc1) et Cytochrome c oxydase (complexe IV)
Elle contient eacutegalement 1) lubiquinone qui se trouve dans leacutepaisseur de la membrane interne (moleacutecule lipophile) qui transporte les eacutelectrons (et protons) du complexe II au complexe III et 2) le cytochrome c qui se trouve dans lespace inter membranaire et qui eacutetablit une navette deacutelectrons entre complexes III et IV Les eacuteveacutenements sont preacutesenteacutes scheacutematiquement figure 11 Dans cette image les complexes sont repreacutesenteacutes en une seule entiteacute mais en reacutealiteacute ils sont constitueacutes de plusieurs sous-uniteacutes proteacuteiques Le tableau ci-dessous donne une ideacutee de la taille et de lheacuteteacuterogeacuteneacuteiteacute des complexes de la chaicircne respiratoire
fonction enzymatique poids moleacuteculaire
nombre de sous-uniteacutes
Complexe I NADH-quinone oxydoreacuteductase 800 kDa 25
Complexe II succinate-quinone oxydoreacuteductase
140 kDa 4
Complexe III quinol-cytochrome c oxydoreacuteductase
250 kDa 9-10
Complexe IV cytochrome c oxydase 170 kDa 13
Complexe V ATP synthase 380 kDa 12-14
Figure 11 [agrave consulter agrave la source] La chaicircne respiratoire
Pour plus dinformation sur la composition des proteacuteines de la chaicircne respiratoire et leur arrangement dans des super complexes consultez le document suivant
laquo Supercomplexes dans la chaine respiratoire de la mitochondrie 2010_Boekema raquo (pdf 1 Mo)
Animation cette animation montre comment le passage des eacutelectrons de cytochrome c agrave cytochrome c oxydase (complexe IV) permet le transport
simultaneacute de protons ( ) agrave travers la membrane interne de la mitochondrie (fonction de pompe de la cytochrome c oxydase)
Macromedia Shockwave - 106Ko
La direction du flux deacutelectrons le long de la chaicircne de transport est deacutetermineacutee par la faculteacute des composants agrave perdre ou agrave gagner des eacutelectrons Par exemple
a une affiniteacute modeacutereacutee pour les eacutelectrons si bien que sa forme reacuteduite
peut facilement ceacuteder ses deux eacutelectrons Au contraire loxygegravene moleacuteculaire a une tregraves forte affiniteacute pour les eacutelectrons et est donc un tregraves bon agent oxydant capable de capturer avidement les eacutelectrons des autres moleacutecules La capaciteacute agrave laquo donner raquo ou agrave laquo prendre raquo des eacutelectrons est exprimeacutee
par un paramegravetre nommeacute potentiel doxydoreacuteduction (symbole Eograve) ayant
un potentiel de et loxygegravene moleacuteculaire un potentiel de Les eacutelectrons se deacuteplacent des moleacutecules agrave faible potentiel doxydoreacuteduction vers
les moleacutecules posseacutedant un potentiel fort et donc dans le cas de la chaicircne mitochondriale de transport des eacutelectrons du NADH agrave loxygegravene moleacuteculaire (voir figure 12 )
Figure 12 [agrave consulter agrave la source] Potentiel doxydoreacuteduction
Fondamentalement au cours de la capture des eacutelectrons par les complexes I III et IV il y a simultaneacutement translocation des protons vers lespace
inter membranaire (pompe ) (voir figure 11 et son animation) Le processus creacutee un gradient protonique (potentiel membranaire de 150 mV neacutegatif cocircteacute espace matriciel et une diffeacuterence de pH de 05) Le gradient eacutelectrochimique ainsi geacuteneacutereacute est utiliseacute pour la phosphorylation de lADP en ATP par lATP synthase (complexe V qui constitue une particule dite eacuteleacutementaire visible en microscopie eacutelectronique) (voir figure 13 ) Le couplage de loxydation des
meacutetabolites en et et la production dATP est appeleacute phosphorylation oxydative
Figure 13 [agrave consulter agrave la source] ATP synthase
Heacutebergement des eacutelectrons dans les composants de la chaicircne
Au sein de la chaicircne de transport les eacutelectrons sont successivement et transitoirement laquo heacutebergeacutes raquo par diffeacuterents sites moleacuteculaires appeleacutes groupes prostheacutetiques (porphyrines et flavine mononucleacuteotides (FMN apporteacutee par la
vitamine laquo riboflavine raquo) Les atomes qui heacutebergent les eacutelectrons dans ces
groupes prostheacutetiques peuvent ecirctre des atomes de C ou N pour (apporteacute
par la laquo vitamine raquo (acide nicotinique) et ubiquinone des atomes de Fe inclus dans une structure moleacuteculaire appeleacutee hegraveme ou heacutemochrome pour les cytochromes des complexes de FeS pour les FMN et cytochrome bc1 des atomes de Cu dans la cytochrome c oxydase Cette ressource na pas pour but dexposer en deacutetail laspect biochimique et biophysique de la phosphorylation oxydative Pour information compleacutementaire sur le sujet nous vous suggeacuterons de consulter laquo La biochimie Tome 1 biochimie structurale et meacutetabolique raquo Christian Moussard De Boeck Universiteacute
Etymologie des termes cytochrome et ubiquinone
Les cytochromes sont des pigments cellulaires (chromos = couleur) deacutetectables dans lintervalle 300 agrave 600 nm du spectre de la lumiegravere Le terme deacutesigne un ensemble formeacute dune proteacuteine et dun groupe prostheacutetique (heacutemochrome)
responsable de labsorption caracteacuteristique de la lumiegravere
Ubiquinone nommeacutee pour sa reacutepartition tregraves large ubiquitaire chez les veacutegeacutetaux animaux et micro-organismes (latin ubique = preacutesent partout) Elle fut identifieacutee plus tard agrave un co-enzyme de la chaicircne respiratoire nommeacute pour cela co-enzyme Q10 (ubiQuinone) 10 fait reacutefeacuterence au nombre duniteacutes isopreacuteniques (
) preacutesentes dans la queue hydrophobe de la moleacutecule (situeacutee dans la membrane)
Cardiolipine et chaicircne respiratoire
La cardiolipine ou diphosphatidylglyceacuterol est un lipide qui est speacutecifique des membranes des bacteacuteries et des mitochondries autrement dit des membranes dont la fonction est de fournir un potentiel eacutelectrochimique pour le transport des eacutelectrons et la synthegravese dATP Le terme cardiolipine vient du fait que ce lipide a eacuteteacute isoleacute agrave partir de cœur de bovin dans lequel il repreacutesente 10 des phospholipides totaux Plus tard la cardiolipine a eacuteteacute trouveacutee en abondance dans la mitochondrie ougrave elle repreacutesente 20 des phospholipides totaux et dans la membrane externe des bacteacuteries Etant donneacute que la cardiolipine est un lipide speacutecifique de la mitochondrie on est en droit de penser que sa fonction biologique dans cet organite est fondamentale Elle est localiseacutee principalement dans la membrane interne ougrave elle interagit avec plusieurs proteacuteines parmi lesquelles les complexes III (cytochrome bc1) et IV (cytochrome c oxydase) la proteacuteine deacutechange ATPADP lATP synthase et le transporteur de phosphate inorganique (Pi) Il a eacuteteacute montreacute que la cardiolipine deacuteterminait la structure quaternaire (et donc fonctionnelle) de ces proteacuteines enzymatiques et assurait eacutegalement la bonne orientation et la bonne position (pour faciliter le passage des eacutelectrons) des diffeacuterents composants de la chaicircne respiratoire Ce rocircle est bien illustreacute par le syndrome de Barth myopathie speacutecifique due agrave une production deacutefectueuse de cardiolipine reacutesultant en un fort deacuteficit dans la production dATP La cardiolipine limite aussi la diffusion de protons situeacutes dans lespace inter membranaire en les liant agrave ses groupes phosphates tamponnant ainsi le pH global (voir figure 14 ) Enfin la cardiolipine est consideacutereacutee comme un co-facteur deacuteterminant de limportation du cholesteacuterol indispensable au deacuteroulement de la steacuteroiumldogenegravese mitochondriale
Figure 14 [agrave consulter agrave la source] Cardiolipine dans la membrane interne de la mitochondrie
LATP synthase ( )
En preacutesence du gradient de protons eacutetabli entre les deux faces de la membrane mitochondriale interne et en absence de concentrations eacuteleveacutees dATP dans la matrice
lATP synthase laisse passer les protons au niveau du domaine membranaire un
passage qui permet la production dATP par le domaine Plus preacuteciseacutement chaque
sous-uniteacute du domaine de la proteacuteine couple rapidement lADP et le Pi en produisant lATP qui reste en place Cest le potentiel de membrane et le passage des protons qui en reacutesulte (laquo source deacutenergie raquo) qui permet lexpulsion de lATP vers
lespace matriciel au cours dun mouvement de rotation de la sous-uniteacute dans le
domaine La place de lATP est immeacutediatement prise par un nouvel ADP + Pi Il faut 12 protons pour la production de 3 ATP (voir figure 13 ci-dessus)
Cette enzyme peut eacutegalement fonctionner dans lautre sens ce qui se produit en absence de gradient de protons et en preacutesence dATP Dans ce cas elle fonctionne comme une
pompe agrave protons comparable agrave l -ATPase de la membrane des lysosomes deacutecrite dans la ressource laquo Transport membranaire raquo
Bilan final
Le bilan final de toutes ces inter conversions chimiques cest que loxydation complegravete dune moleacutecule de glucose fournira 30 moleacutecules dATP et quune moleacutecule dacide gras tel que le palmitate (C16) fournira 120 moleacutecules dATP La complexiteacute des inter conversions chimiques qui seffectuent dans les mitochondries trouve sa justification dans un pheacutenomegravene de fractionnement de leacutenergie libeacutereacutee qui eacutevite un deacutegagement
excessif de chaleur ducirc agrave la condensation de et (en ) Leacutenergie peut ecirctre convertie efficacement en liaisons riches en eacutenergie dans des moleacutecules telles que lATP gracircce agrave des reacuteactions coupleacutees
La theacuteorie de chimiosmose
Le processus preacuteceacutedemment deacutecrit est analogue agrave un geacuteneacuterateur faisant passer un courant agrave travers une seacuterie de moteurs eacutelectriques Cependant dans les systegravemes biologiques les eacutelectrons sont transporteacutes dun site agrave lautre par des moleacutecules diffusibles qui prennent des eacutelectrons au niveau dun site pour les apporter sur un autre site Dans le cas de la chaicircne mitochondriale de transfert
deacutelectrons le processus commence avec le
Cest langlais Peter Mitchell qui proposa le meacutecanisme de couplage entre le transport des eacutelectrons et la synthegravese de lATP Il suggeacutera que le flux des eacutelectrons dun composant agrave lautre de la chaicircne respiratoire (et ceci est eacutegalement vrai pour le flux des eacutelectrons dans les photo systegravemes du chloroplaste) dirige des protons (ions hydrogegravene) au travers de la membrane (vers lespace inter membranaire) creacuteant ainsi un gradient protonique (150 mV) Secondairement la production dATP est due au flux inverse de protons descendant le gradient Cette proposition constitue la base de la theacuteorie appeleacutee chimiosmose (Mitchell prix Nobel en 1978)
Creacuteatine phosphate
Bien que la production dATP soit essentiellement due aux processus meacutetaboliques deacutecrits plus haut la mitochondrie peut utiliser une voie alternative pour assurer la production immeacutediate dATP Elle possegravede en effet une enzyme creacuteatine kinase qui catalyse la production de creacuteatine-phosphate Celle-ci est agrave son tour transporteacutee dans le cytoplasme ougrave elle est utiliseacutee pour phosphoryler lADP en ATP (reacutegeacuteneacuteration tregraves rapide de lATP indeacutependante de la production dATP mitochondrial) (voir figure 15 ) Cette voie seacutepuise en environ 8 secondes dans le muscle au travail et pourrait donc ecirctre vue comme un processus tampon entre la demande immeacutediate et la possibiliteacute de production par la glycolyse et la chaicircne respiratoire
Figure 15 [agrave consulter agrave la source] Creacuteatine phosphate et ATP
La creacuteatine est un additif nutritionnel populaire chez les athlegravetes dont la speacutecialiteacute sportive neacutecessite un apport brutal deacutenergie (par exemple sprinters et halteacuterophiles) Lideacutee de deacutepart est datteindre un haut niveau de creacuteatine-phosphate et donc datteindre une production plus eacuteleveacutee dATP dans les 8 premiegraveres secondes Cependant il ny a pas de preuve eacutetablie que cette suppleacutementation artificielle augmente le niveau cellulaire de creacuteatine phosphate et donc augmente reacuteellement les possibiliteacutes de lathlegravete La figure 16 preacutesente lusage de diffeacuterentes sources deacutenergie utiliseacutees pour lapprovisionnement en ATP pendant un exercice physique
Figure 16 [agrave consulter agrave la source] Creacuteatine phosphate dans le temps (sources deacutenergie)
Source httpwwwulysseu-bordeauxfratelierikramerbiocell_diffusiongbbcelfa105b3contentcours07htm
Fluiditeacute du geacutenome ou geacutenome fluide ndash Note du traducteur cette notion est relativement reacutecente en biologie et en geacuteneacutetique et tregraves peu de reacutefeacuterences en franccedilais sont encore disponibles agrave ce jour Nous reprenons agrave la suite une note sur le sujetLa fluiditeacute des geacutenomes par Eric Coissac INRIA Rhocircne-Alpes - HELIX
Depuis le milieu des anneacutees 1990 et la publication des deux premiers geacutenomes complegravetement seacutequenceacutes (Haemophilus influenzae et Saccharomyces cerevisiae) la biologie a franchi une nouvelle eacutetape Apregraves la reacutevolution de la biologie moleacuteculaire du deacutebut des anneacutees 1970 et la vision que certains qualifient de reacuteductionniste quelle a ameneacutee legravere de la geacutenomique fait actuellement eacutevoluer la biologie vers une vision plus inteacutegrative Ce nouvel engouement pour une biologie dite inteacutegrative a permis de prendre conscience que lideacutee selon laquelle linventaire complet des gegravenes dun organisme permettrait dappreacutehender son fonctionnement est une vision simpliste bien quelle ait justifieacute en grande partie le deacuteveloppement de nombreux projets geacutenomes
Jai eu la chance de commencer mes travaux de recherche au deacutebut des projets geacutenomes et jai dans ce cadre participeacute au projet de seacutequenccedilage du geacutenome de la levureSaccharomyces cerevisiae Je ne pourrais dire si cest en opposition agrave lideacutee du geacutenome vu comme un simple sac agrave gegravenes mais degraves ce moment jai orienteacute mon travail de recherche vers leacutetude de leacutevolution de la structure des chromosomes de la maniegravere la plus indeacutependante possible des gegravenes quils portent Il mimporte au travers de mes
travaux dessayer de mettre en eacutevidence des contraintes eacutevolutive qui sont lieacutees agrave la nature mecircme du support de linformation geacuteneacutetique et non agrave linformation porteacutee
La strateacutegie suivie ma conduit agrave eacutetudier les meacutecanismes de duplication agrave lorigine de nombreux remaniements chromosomiques Il ma eacuteteacute ainsi possible de proposer un modegravele expliquant lorigine de nombreuses reacutepeacutetitions observables dans les geacutenomes ainsi que leurs eacutevolutions Ce modegravele semble ecirctre applicable pour ses grandes lignes aux trois super regravegnes (Eucaryotae Eubacteriacae et Archae) ce qui montre le caractegravere ancestral des meacutecanismes sous-jacents
Mecircme si lexercice preacutesente un inteacuterecirct il ne serait sans doute pas raisonnable de poursuivre ce type de travail sans tenter de croiser les reacutesultats ainsi obtenus avec des donneacutees relatives agrave linformation preacutesente sur les chromosomes et donc agrave la fonction des gegravenes codeacutes par ceux-ci La mise en place du lien entre les donneacutees de reacutepeacutetitions dont je dispose et les donneacutees fonctionnelles disponibles relegraveve de linteacutegration et donc de la repreacutesentation des connaissances MicrOBI peut ecirctre consideacutereacute comme ma reacuteponse agrave ce problegraveme Aujourdhui cette base de donneacutees permet de maintenir coheacuterents les liens existant entre plusieurs bases de donneacutees publiques deacutecrivant diffeacuterents types dinformations biologiques Lajout des donneacutees de reacutepeacutetition au scheacutema actuel permettra de poser au systegraveme des requecirctes complexes inteacutegrant les diffeacuterents niveaux de donneacutees que sont le geacutenome le proteacuteome et les classifications fonctionnelles Source httpwww-helixinrialpesfrIMGpdfhdr-coissacpdf via httptelarchivesouvertesfrtel-00011102en
Glycolyse ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
La glycolyse (γλῠκὖς glykyacutes laquo sucreacute raquo et λύσις lyacutesis laquo dissolution raquo) ou voie dEmbden-Meyerhof-Parnas est une voie meacutetabolique dassimilation du glucose et de production deacutenergie Elle se deacuteroule dans le cytoplasme (ou cytosol) de la cellule Comme son nom lindique elle neacutecessite du glucose et a pour produit du pyruvate Ce dernier peut soit entrer dans le cycle de Krebs qui se deacuteroule dans la mitochondrie des eucaryotes ou le cytoplasme des bacteacuteries en aeacuterobiose soit ecirctre meacutetaboliseacute par fermentation en anaeacuterobiose pour produire par exemple du lactate ou de leacutethanol
Sommaire
bull 1 Principe geacuteneacuteral
bull 2 Eacutetapes de la glycolyse
o 21 Activation des hexoses par phosphorylations successives
211 Phosphorylation du glucose en glucose-6-phosphate
212 Isomeacuterisation du glucose-6-phosphate en fructose-6-phosphate
213 Phosphorylation du fructose-6-phosphate en fructose-16- diphosphate
o 22 Clivage du fructose-16-diphosphate en deux moleacutecules de
glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate
221 Clivage du fructose-16-diphosphate en glyceacuteraldeacutehyde-3- phosphate et dihydroxyaceacutetone phosphate
222 Isomeacuterisation de la dihydroxyaceacutetone phosphate en glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate
o 23 Reacutecupeacuteration de leacutenergie investie dans les phosphorylations
231 Phosphorylation du glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate en 13- diphosphoglyceacuterate
232 Conversion du 13-diphosphoglyceacuterate en 3-phosphoglyceacuterate avec reacutecupeacuteration dATP
233 Isomeacuterisation du 3-phosphoglyceacuterate en 2-phosphoglyceacuterate
234 Conversion du 2-phosphoglyceacuterate en phosphoeacutenolpyruvate
235 Conversion du phosphoeacutenolpyruvate en pyruvate avec reacutecupeacuteration dATP
bull 3 Bilan de la glycolyse
bull 4 Reacutegulation de la glycolyse
o 41 Reacutegulation de la PFK-1
o 42 Reacutegulation de la pyruvate kinase
o 43 Reacutegulation au niveau de lhexokinase
bull 5 Reacuteoxydation des coenzymes
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Voir aussi
o 71 Articles connexes
Principe geacuteneacuteral
La glycolyse est un meacutecanisme de reacutegeacuteneacuteration dATP qui ne neacutecessite pas doxygegravene Au cours de ce processus on assiste agrave
bull des reacuteactions doxydo-reacuteduction au cours desquelles un accepteur deacutelectrons
(coenzyme NAD + ) est reacuteduit
NAD + + 2 H + + 2 e minus rarr NADH + H +
bull des synthegraveses dATP par phosphorylation dADP (formation de quatre moleacutecules dATP mais consommation de deux moleacutecules dATP soit au total formation nette de deux moleacutecules dATP)
2 ADP + 2 Pi + 2 H + rarr 2 ATP + 2 H2O
Le symbole Pi repreacutesente ici le phosphate inorganique HPO42- ou hydrogeacutenophosphate1
La glycolyse se traduisant par la reacuteduction de coenzymes elle saccompagne donc de loxydation de moleacutecules organiques On peut dire quelle correspond agrave loxydation du glucose en pyruvate
glucose + 2 NAD + rarr 2 CH3-CO-COO - + 2 (NADH + H + )
coupleacutee agrave
2 ADP + 2 Pi + 2 H + rarr 2 ATP + 2 H2O
soit au total
glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD + rarr 2 pyruvate + 2 ATP + 2 (NADH + H + ) + 2 H2O
Le pyruvate CH3-CO-COO- deacutesigne en toute rigueur la base conjugueacutee de lacide pyruvique CH3-CO-COOH
Article complet sur le site httpfrwikipediaorgwikiGlycolyse
Glycolyse ndash Document Universiteacute Jussieu Paris Contributions de Caroline Benlot Nicole Blanchouin Collaboration Philippe Denoulet
La voie de la glycolyse correspond agrave une seacuterie de reacuteactions catalyseacutees par des enzymes qui deacutegradent une moleacutecule de glucose (6 carbones) en deux moleacutecules de pyruvate (3 carbones) Chez les eucaryotes cette transformation a lieu dans le cytosol de la cellule
Cette voie meacutetabolique produit de leacutenergie libre sous forme dATP Il est agrave noter que tous les intermeacutediaires entre le glucose et le pyruvate sont phosphoryleacutes ce qui leur confegravere une charge neacutegative nette agrave pH 7 les empecircchant ainsi de diffuser agrave lexteacuterieur de la cellule
La glycolyse se deacutecompose en deux phases
- La phase preacuteparatoire ougrave le glucose est transformeacute en deux trioses phosphates avec consommation deacutenergie
- La phase de remboursement qui produit de leacutenergie sous forme dATP
Le bilan global de la glycolyse est
Glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ -----gt 2 pyruvate + 2 ATP + 2 H2O + 2 NADH
Les diffeacuterents chaicircnons meacutetaboliques intervenant dans la glycolyse sont soit des reacuteactions simples soit des reacuteactions deacutecomposables en reacuteactions simples Parmi les dix reacuteactions enzymatiques de la glycolyse trois sont exergoniques et donc irreacuteversibles Les autres chaicircnons seffectuant avec des ΔG proches de leacutequilibre sont reacuteversibles et permettent la gluconeacuteogenegravese
Source httpwwwsnvjussieufrbmediaMetaboglyco1html
Lactate ndash Renvoi agrave Acide lactique selon une introduction agrave un articl de Wikipeacutedia
Lacide lactique est un acide organique qui joue un rocircle dans divers processus biochimiques Un lactate est un sel de cet acide Contrairement agrave ce que peut laisser penser son nom lacide lactique nest pas preacutesent uniquement dans le lait mais eacutegalement dans le vin certains fruits et leacutegumes et dans les muscles
Lacide lactique est un acide alpha hydroxyleacute sa formule chimique est C3H6O3 et sa structure se reflegravete dans son nom systeacutematique lacide 2-hydroxypropanoiumlque
Sommaire
bull 1 Chimie
bull 2 Effort musculaire et fermentation lactique
bull 3 Fermentation bacteacuterienne
bull 4 Utilisations
bull 5 Historique
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
o 61 Voir aussi
611 Articles connexes
612 Liens externes
Chimie [modifier]
Latome de carbone 2 portant le groupe hydroxyle est asymeacutetrique rendant la moleacutecule dacide lactique chirale Il se preacutesente donc sous forme de deux eacutenantiomegraveres
bull (R)-acide lactique ou D(ndash)-acide lactique
bull (S)-acide lactique ou L(+)-acide lactique
En solution le groupe carboxyle -COOH peut perdre un proton donnant un ion lactate CH3CHOHCOO-
Lacide lactique est soluble dans leau et consideacutereacute comme un acide faible (pKa=390) cest-agrave-dire que la reacuteaction de dissociation dans leau nest pas totale
CH3CHOHCOOH + H2O CH3CHOHCOO- + H3O+
On trouve donc agrave la fois en solution lacide lactique et sa forme basique lion lactate en proportions variables selon le pH
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiAcide_lactique
Meacutedecine personnaliseacutee ndash Articles seacutelectionneacutes par Jacques Hallard
Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche ndash Document lsquoGroupe Les eacutechosfrrsquo Par Marc-Olivier Beacutevierre Partner Cepton Strategies bureau de Paris 03 deacutecembre 2011
Du profilage des patients aux theacuterapies geacuteniques en passant par le diagnostic moleacuteculaire et de nouvelles formes de vaccination les possibiliteacutes ouvertes par la meacutedecine personnaliseacutee sont immenses Crsquoest aussi un enjeu consideacuterable pour lrsquoeacuteconomie des systegravemes de santeacute et bien sucircr pour les grandes firmes pharmaceutiques qui ont ducirc repenser en profondeur leurs deacutemarches de recherche et deacuteveloppement
Le concept de meacutedecine personnaliseacutee a eacuteteacute deacuteveloppeacute il y a deux deacutecennies par la socieacuteteacute suisse Roche lrsquoun des leaders mondiaux de lrsquoindustrie pharmaceutique Le concept initial eacutetait fondeacute sur une reacutealiteacute tregraves simple dans la pratique meacutedicale le mecircme meacutedicament peut provoquer des reacuteactions diffeacuterentes selon les patients et pour un patient donneacute certains meacutedicaments fonctionnent et drsquoautres non
Avec lrsquointroduction dans les anneacutees 1990 de lrsquoHerceptine un traitement pour le cancer du sein Roche a deacutemontreacute qursquoil eacutetait possible drsquoanticiper gracircce agrave un simple test sur les patients ceux pour qui le traitement serait le plus beacuteneacutefique et ceux pour qui il ne le serait probablement pas
Il est deacutesormais possible de personnaliser les traitements crsquoest-agrave-dire de nrsquoadministrer un meacutedicament qursquoaux patients qui reacuteagissent positivement Lrsquoimpact de cette nouvelle approche est eacutenorme une efficaciteacute accrue moins drsquoeffets secondaires et plus de temps ni de ressources perdus pour un traitement inopeacuterant
Les cinq grandes approchesCette premiegravere forme de meacutedecine personnaliseacutee a ouvert la voie agrave une multitude drsquoapproches diffeacuterentes que lrsquoon peut classer en cinq cateacutegories
1 La meacutedecine stratifieacutee Crsquoest lrsquoapproche retenue pour lrsquoHerceptine elle consiste agrave diviser les patients en quatre groupes en fonction de leur reacuteaction agrave un meacutedicament en termes drsquoefficaciteacute et drsquoeffets secondaires Le meacutedicament est administreacute uniquement au groupe pour lequel la reacuteponse aura eacuteteacute positive et qui nrsquoaura pas preacutesenteacute drsquoeffets secondaires
2 Les vaccinations antitumorales Il srsquoagit drsquoune autre forme de meacutedecine personnaliseacutee ici le systegraveme immunitaire du patient est ldquoentraicircneacuterdquo agrave deacutetruire les cellules tumorales On obtient un tel reacutesultat en reacuteinjectant dans le corps drsquoun patient un eacutechantillon de ses propres cellules apregraves un traitement externe Les cellules ainsi traiteacutees sont destineacutees agrave stimuler le systegraveme immunitaire du patient speacutecifiquement contre les cellules tumorales
3 Lrsquoingeacutenierie tissulaire La reconstruction tissulaire est un domaine meacutedical nouveau et extrecircmement prometteur Elle srsquoaccomplit gracircce agrave lrsquoimplantation de cellules capables de pousser sur un tissu endommageacute et de le ldquoreacuteparerrdquo Ces cellules peuvent provenir soit du patient lui-mecircme apregraves traitement externe soit de cellules souches provenant de donneurs
4 La theacuterapie geacutenique Elle vise agrave modifier le geacutenome drsquoun patient afin drsquoeacuteliminer la mutation qui est agrave lrsquoorigine drsquoune maladie Il y a trois types de theacuterapie geacutenique la transfection permanente drsquoADN la transfection transitoire drsquoADN et les theacuterapies portant sur lrsquoARN Aujourdrsquohui le premier type a eacuteteacute pratiquement abandonneacute alteacuterer de faccedilon permanente le geacutenome drsquoune personne peut avoir des conseacutequences sur le long terme y compris apregraves la mort du patient ndash puisque les modifications de son geacutenome seront aussi transmises agrave sa descendance Qui plus est elle a souvent des conseacutequences impreacutevisibles sur drsquoautres processus biologiques La recherche se concentre agrave preacutesent sur les deux autres approches qui ont elles lrsquoavantage drsquoecirctre reacuteversibles Les premiers meacutedicaments arrivent maintenant sur le marcheacute Un exemple inteacuteressant le Glybera premier traitement efficace contre la LPLD une maladie orpheline dont les patients ont un deacuteficit en proteacuteines LPL ce qui entraicircne lrsquoapparition de diabegravete et de maladies cardiovasculaires
5 Le profilage du risque La forme la plus meacutediatiseacutee de meacutedecine personnaliseacutee est probablement le profilage du risque gracircce au seacutequenccedilage du geacutenome drsquoun patient il devient deacutesormais possible de calculer le risque que cette personne deacuteveloppe un jour une maladie Etant donneacute que le coucirct total pour seacutequencer le geacutenome entier drsquoune personne diminue drsquoanneacutee en anneacutee il sera bientocirct possible pour tout le monde drsquoobtenir son propre seacutequenccedilage de geacutenome et donc de connaicirctre son profil de risque pour un certain nombre de maladies Par ailleurs certaines autres formes de profilage du risque plus preacutecises existent deacutejagrave en cardiologie par exemple en mesurant le niveau de concentration drsquoune certaine proteacuteine dans le sang il devient possible de preacutedire avec preacutecision le risque pour un patient drsquoavoir un accident cardio-vasculaire (AVC insuffisance cardiaque) dans les mois ou les anneacutees agrave venir
Le profilage du risque est un aspect particuliegraverement important pour la meacutedecine personnaliseacutee car il ouvre la voie agrave la preacutevention une source potentiellement gigantesque de bien-ecirctre pour les personnes mais aussi drsquoeacuteconomies substantielles pour les systegravemes de santeacute
Afin de comprendre pourquoi et comment lrsquoindustrie de la santeacute tout entiegravere se tourne drsquoores et deacutejagrave vers la meacutedecine personnaliseacutee il est important de srsquoarrecircter un instant sur la reacutevolution scientifique qui a deacuteclencheacute ce changement de paradigme
Le diagnostic moleacuteculaire moteur sous-jacentTout au long des dix derniegraveres anneacutees lrsquoameacutelioration de la productiviteacute en R amp D a eacuteteacute lrsquoun des principaux enjeux pour les entreprises pharmaceutiques Alors que la plupart de leurs meacutedicaments les plus vendeurs tombent ou vont tomber dans le domaine public ndash depuis 2004 et jusqursquoagrave 2012 ndash et en lrsquoabsence drsquoun nombre suffisant de nouveaux produits pour compenser la perte associeacutee cette riche industrie a eacuteteacute confronteacutee agrave une pression croissante pour aller vers plus drsquoinnovation
Rationaliser la gestion des projets de R amp D former des alliances construire des accords agrave long terme avec des eacutequipes de recherche universitaires ou en biotechnologie breveter les projets de recherche dans le cadre de structures de partenariat sophistiqueacutees autant de reacuteponses qui caracteacuterisent ce deacutefi et qui parfois ont eacuteteacute tregraves efficaces Cependant aucune de ces approches nrsquoa vraiment abordeacute le problegraveme qui est aujourdrsquohui au cœur de la recherche et du deacuteveloppement pharmaceutique Pour trouver demain de nouveaux meacutedicaments les scientifiques auront besoin de mieux comprendre les processus moleacuteculaires qui reacutegissent les maladies et comment la diversiteacute geacuteneacutetique des patients influe sur les reacutesultats des traitements
Parallegravelement lrsquoindustrialisation des techniques de biologie moleacuteculaire a permis drsquoimportants progregraves dans la deacutetection et lrsquoanalyse de moleacutecules drsquoune complexiteacute toujours croissante telles que de longs fragments drsquoADN ARN des proteacuteines voire des cellules entiegraveres Ces techniques ont permis aux scientifiques de parvenir agrave une compreacutehension beaucoup plus preacutecise des processus moleacuteculaires qui sont agrave lrsquoorigine de nombreuses maladies Le potentiel de ce qursquoon appelle maintenant le diagnostic moleacuteculaire est immense non seulement en termes de R amp D mais aussi dans la pratique meacutedicale quotidienne
Agrave lrsquoautre extreacutemiteacute du spectre les systegravemes de santeacute sont de plus en plus sous pression Ils ne remboursent plus que les meacutedicaments qui apportent un reacuteel plus par rapport aux traitements deacutejagrave en place et dans certains cas ils ne paient que si le traitement a un reacutesultat positif Dans un nombre croissant de systegravemes de santeacute le besoin drsquoun retour sur investissement ndash sujet qui eacutetait tabou dans le passeacute ndash est en train de devenir une reacutealiteacute
Le diagnostic moleacuteculaire fournit agrave ces deux deacutefis la reacuteponse de la science non seulement il accroicirct la productiviteacute de R amp D mais il fournit aussi aux cliniciens des outils puissants pour mieux comprendre ce qursquoils font et quelle est lrsquoefficaciteacute reacuteelle de leurs deacutecisions theacuterapeutiques Au final ils traitent mieux leurs patients et pour un coucirct moindre
Diagnostic moleacuteculaire et biomarqueurs quelques deacutefinitionsLe diagnostic moleacuteculaire deacutetecte des cibles moleacuteculaires speacutecifiques par le truchement de sondes seacutelectives qui sont toujours associeacutees agrave une meacutethode de visualisation La valeur de ces cibles ndash appeleacutees biomarqueurs ndash est qursquoelles sont correacuteleacutees agrave une maladie parfois elles sont mecircme la racine du mal Les biomarqueurs peuvent ecirctre de natures tregraves diffeacuterentes allant de la simple petite moleacutecule (comme les meacutetabolites) agrave des structures complexes comme les proteacuteines les acides nucleacuteiques ou mecircme des cellules entiegraveres
Trouver le biomarqueur adeacutequat qui permettra aux cliniciens de comprendre et de suivre avec preacutecision lrsquoeacutevolution de la maladie ndash ou bien sa reacuteponse agrave un traitement ndash est lrsquoun des principaux enjeux de la recherche pharmaceutique aujourdrsquohui En effet il nrsquoy a souvent pas de lien de causaliteacute direct entre un biomarqueur et une maladie ou sa reacuteponse Certains biomarqueurs peuvent ecirctre repreacutesentatifs de plusieurs maladies et inversement il peut ecirctre neacutecessaire de deacutetecter plusieurs biomarqueurs afin de deacutepister une maladie donneacutee
Les technologies de deacutetection et drsquoamplification ont progresseacute agrave pas de geacuteant ces derniegraveres anneacutees et sont devenues les principaux moteurs du deacuteveloppement des outils de diagnostic moleacuteculaire La meacutethode la plus connue est la Reacuteaction en Chaicircne par Polymeacuterase (PCR) mais il en est drsquoautres telles que les puces agrave ADN et ARN (ou micro-arrays) lrsquohybridation in situ en fluorescence (FISH) lrsquoimmunohistochimie la cytomeacutetrie en flux (CMF FACS en anglais) et bien drsquoautres qui sont agrave preacutesent arriveacutees agrave maturiteacute
Le rocircle des biomarqueurs dans la chaicircne de valeur pharmaceutiqueLes biomarqueurs jouent un rocircle important agrave tous les niveaux de la chaicircne de valeur pharmaceutique ils interviennent tregraves tocirct dans le processus de deacutecouverte puis dans le deacuteveloppement du produit ils ont eacutegalement leur importance au niveau du patient notamment pour la preacutevention le suivi du traitement et la gestion de la maladie
Les biomarqueurs peuvent ecirctre trieacutes en trois cateacutegories leur rocircle deacutepend de leur positionnement dans la chaicircne de valeur
Les biomarqueurs de deacutecouverte sont des entiteacutes moleacuteculaires qui sont geacuteneacuteralement identifieacutees pendant les premiegraveres phases du processus de deacutecouverte drsquoun nouveau meacutedicament Ces biomarqueurs sont lieacutes agrave la cible biologique et sont utiliseacutes pour valider les meacutecanismes de la maladie pour sonder de potentiels effets toxicologiques ou pour anticiper les variations geacuteneacutetiques potentielles dans la reacuteponse de lrsquoorganisme aux meacutedicaments Lrsquoespoir pour les responsables de R amp D pharmaceutique est que ces biomarqueurs vont aider agrave atteindre plus rapidement chez lrsquohomme la preuve de concept ou deacutemonstration de validiteacute lrsquoideacutee est drsquoecirctre en mesure drsquoeffectuer des essais cliniques en toute seacutecuriteacute avec de tregraves faibles doses sur un petit nombre de patients et beaucoup plus preacutecocement avant mecircme que les essais preacutecliniques ne soit pleinement acheveacutes Les meacutedicaments qui srsquoaveacutereraient ne pas fonctionner lors de ces essais preacutecoces seraient alors eacutelimineacutes plus tocirct ce qui permettrait par conseacutequent de tester plus de substances
Plus tard dans le processus on trouve les biomarqueurs de deacuteveloppement qui peuvent eacutegalement ecirctre drsquoune grande utiliteacute Ce sont habituellement les mecircmes que ceux qui ont eacuteteacute identifieacutes lors du processus de deacutecouverte et qui sont utiliseacutes dans les essais cliniques pour fournir des informations preacuteliminaires sur lrsquoefficaciteacute du meacutedicament et sa seacutecuriteacute avant qursquoon ne soit agrave mecircme de mesurer des paramegravetres cliniques drsquoaucune sorte Gracircce agrave leur capaciteacute agrave fournir des informations qui ne seraient pas accessibles agrave travers un monitoring clinique classique ils contribuent parfois agrave acceacuteleacuterer sensiblement le processus de deacuteveloppement En un mot afin de mesurer lrsquoefficaciteacute drsquoun nouveau meacutedicament de simples tests sanguins peuvent agrave preacutesent (dans certains cas) remplacer des mois voire des anneacutees drsquoobservation clinique
Et enfin nous avons les biomarqueurs commerciaux Par commercial nous entendons les biomarqueurs qui ont eacuteteacute officiellement reconnus par les autoriteacutes sanitaires comme des outils apportant des informations utiles sur lrsquoeacutetat drsquoun patient et pouvant ecirctre utiliseacutes pour prendre des deacutecisions cliniques des outils de diagnostic recourant agrave ces biomarqueurs seront par ailleurs susceptibles drsquoecirctre rembourseacutes par les systegravemes de santeacute Ce type de biomarqueur nrsquoest pas nouveau Pour ne citer que deux exemples le glucose est reconnu comme biomarqueur du diabegravete depuis le XIXe siegravecle (aujourdrsquohui il a eacuteteacute remplaceacute par lrsquoHbA1c) et le PSA (Antigegravene prostatique speacutecifique) lrsquoest depuis les anneacutees 1980 pour le cancer de la prostate
Bien que lrsquoon utilise les biomarqueurs depuis fort longtemps le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire la bio-informatique et les meacutethodes de deacutetection innovantes ont deacutemultiplieacute les possibiliteacutes de faccedilon spectaculaire et un nouveau type drsquooutil a eacutemergeacute le diagnostic moleacuteculaire Les premiers exemples embleacutematiques de ces nouvelles et puissantes technologies sont les ldquodiagnostics compagnonsrdquo qui ont eacuteteacute introduits dans le traitement du cancer (drsquoabord avec lrsquoHerceptine que nous avons mentionneacutee plus haut) et plus reacutecemment du VIH ougrave certains traitements oneacutereux nrsquoont eacuteteacute prescrits qursquoagrave condition que le patient reacuteponde agrave un test geacuteneacutetique speacutecifique Drsquoautres exemples bien connus sont les tests de deacutepistage de routine des maladies infectieuses (VIH) dont le degreacute de speacutecificiteacute et de sensibiliteacute est tregraves eacuteleveacute
Les diagnostics moleacuteculaires sont les outils de la meacutedecine moderne Ils permettent aux cliniciens drsquoidentifier les signes avant-coureurs des maladies de choisir le bon traitement en fonction des profils geacuteneacutetiques (diagnostics ldquocompagnonsrdquo) de superviser lrsquoefficaciteacute des traitements et bien mieux informeacutes de prendre de meilleures deacutecisions en fonction du profil particulier de chaque patient et de sa reacuteaction aux traitements anteacuterieurs Les diagnostics moleacuteculaires ont eacutegalement un rocircle eacuteconomique agrave jouer car ils pourraient tregraves bien conduire dans certains cas agrave des eacuteconomies substantielles en eacutevitant au meacutedecin de prescrire inutilement des traitements coucircteux
Lrsquoimpact eacuteconomique de la meacutedecine personnaliseacuteeLa demande mondiale pour les produits et services de santeacute est estimeacutee agrave lrsquoheure actuelle agrave 5500 milliards de dollars et elle devrait atteindre 12 000 milliards de dollars agrave lrsquohorizon 2030 La meacutedecine personnaliseacutee va transformer ce marcheacute sur deux plans premiegraverement en fournissant des traitements plus efficaces et deuxiegravemement en offrant le moyen de faire des eacuteconomies
Des traitements plus efficaces Pour un meacutedecin la valeur intrinsegraveque du diagnostic moleacuteculaire ne reacuteside bien sucircr pas dans le traitement drsquoune maladie mais dans lrsquoinformation que ce diagnostic viendra fournir Cette information peut ecirctre inestimable car elle aide les meacutedecins agrave prendre de meilleures deacutecisions sur la faccedilon de traiter un patient Par ailleurs elle est parfois consideacutereacutee par les autoriteacutes sanitaires comme une condition preacutealable pour la prescription drsquoune moleacutecule comme crsquoest le cas en meacutedecine stratifieacutee
LrsquoHerceptine a eacuteteacute le premier meacutedicament issu de la meacutedecine stratifieacutee agrave ecirctre autoriseacute Elle traite le cancer du sein et fonctionne extrecircmement bien mais seulement pour des femmes qui surexpriment un gegravene speacutecifique appeleacute HER-2 Elle est donc commercialiseacutee avec un kit de diagnostic HER-2 et nrsquoest rembourseacutee par les systegravemes de santeacute que si le test est positif LrsquoHerceptine est lrsquoun des meacutedicaments les plus vendus
aujourdrsquohui (pour un total de plus de 5 milliards de dollars) A lrsquoavenir ce type de produit deviendra monnaie courante demain les assureurs de la santeacute ne paieront plus pour des meacutedicaments mais pour des reacutesultats Crsquoest preacuteciseacutement lagrave ce que la meacutedecine personnaliseacutee peut apporter une faccedilon de maximiser lrsquoefficaciteacute des traitements
La reacuteduction des deacutepenses Mecircme si certaines formes de meacutedecine personnaliseacutee (telles que les vaccins contre des cancers ou lrsquoingeacutenierie tissulaire) sont oneacutereuses et vont peser sur les systegravemes de santeacute drsquoautres vont contribuer agrave reacuteduire la facture La meacutedecine preacuteventive en particulier est une solution agrave long terme contre lrsquoexplosion des deacutepenses de santeacute comme chacun sait il est beaucoup moins cher de deacutepister et de preacutevenir une maladie que de la traiter lorsqursquoelle srsquoest deacuteclareacutee Il est deacutesormais possible par exemple de deacutetecter des ldquoindicateurs preacutecocesrdquo (biomarqueurs) de sorte que des mesures efficaces pourront ecirctre prises en amont ndash avant que la maladie ne se deacuteclenche Le coucirct total direct et indirect des maladies cardio-vasculaires et accidents vasculaires ceacutereacutebraux aux Etats-Unis a eacuteteacute estimeacute agrave 450 milliards de dollars en 2008 Reacuteduire la facture de seulement 10 aurait deacutejagrave un impact eacuteconomique eacutenorme
Les eacutevolutions agrave venirLa deacutecouverte de la structure en double heacutelice de lrsquoADN par Watson et Crick en 1953 a ouvert une nouvelle egravere le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire Durant la seconde moitieacute du XXe siegravecle les biologistes et les meacutedecins ont fait eacutenormeacutement progresser notre compreacutehension des meacutecanismes de la vie Cette progression a eacuteteacute consideacuterablement acceacuteleacutereacutee gracircce au deacuteveloppement drsquooutils de diagnostic moleacuteculaire qui permettent aujourdrsquohui aux meacutedecins de reacuteellement comprendre les meacutecanismes intimes moleacuteculaires des maladies Et ce que ces outils apportent crsquoest de lrsquoinformation de lrsquoinformation qui peut sauver ou prolonger la vie eacuteviter la douleur seacutecuriser le patient et aider le praticien agrave prendre la bonne deacutecision
Chaque ecirctre humain est une personne unique avec sa propre histoire ses besoins et ses objectifs personnels et veut ecirctre consideacutereacute en tant que tel La promesse de la meacutedecine personnaliseacutee est qursquoagrave lrsquoavenir la technologie permettra aux professionnels de la santeacute drsquoaccomplir quelques pas de plus pour se rapprocher de ce besoin fondamental
(Ce contenu est issu de ParisTech Review ougrave il a eacuteteacute publieacute agrave lrsquoorigine sous le titre Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche Nous vous invitons agrave vous abonner gratuitement agrave ParisTech Review) - Groupe lsquoLes eacutechosrsquo- Tous droits reacuteserveacutes - Les Echos 2012
Source httpblogslesechosfrparistech-reviewmedecine-personnalisee-la-revolution-est-en-marche-a7747html
Addenda - References
Academic
bull Steven M Paul et al ldquoHow to improve RampD productivity the pharmaceutical industryrsquos grand challengerdquo Nature Reviews 9 March 2010 203
bull Iain Miller et al ldquoMarket access challenges in the EU for high medical value
diagnostic testsrdquo Personalized Medicine (2011) 8(2)
bull Cepton Strategies ldquoLes perspectives de lrsquoindustrie pharmaceutique agrave lrsquohorizon 2020rdquo septembre 2011
Online
bull ldquo The revolution of molecular diagnosticsrdquo (Cepton Strategies)
bull ldquo Pharma 2015 le nouveau modegravelerdquo (Cepton Strategies)
This content is licensed under a Creative Commons Attribution 30 LicenseYou are free to share copy distribute and transmit this content - Source httpwwwparistechreviewcom20111108medecine-personnalisee-revolution
laquo Meacutedecine personnaliseacutee raquo la part du bluff et celle de la reacutealiteacute Document lsquoScience et pseudo-sciencesrsquo Auteur Bertrand Jordan biologiste moleacuteculaire Directeur de recherche eacutemeacuterite au CNRS Auteur de nombreux articles et drsquoune dizaine de livres sur la geacuteneacutetique et ses applicationshellip SPS ndeg 292 octobre 2010
Lrsquoideacutee (ou le fantasme) de la meacutedecine personnaliseacutee peut se reacutesumer ainsi on va tregraves prochainement pouvoir acceacuteder agrave la totaliteacute de lrsquoinformation geacuteneacutetique drsquoune personne en deacuteduire lrsquoensemble de ses preacutedispositions agrave diffeacuterentes maladies (et mecircme agrave certains comportements) ainsi que sa reacuteaction agrave diffeacuterents types de traitements et de meacutedicaments On pourra alors adopter des conduites de preacutevention cibleacutees et efficaces et traiter lrsquoaffection lorsqursquoelle apparaicirctra avec le meacutedicament preacutesentant le meilleur rapport entre efficaciteacute et effets indeacutesirables Au-delagrave de lrsquoinformation geacuteneacutetique proprement dite la mesure drsquoautres paramegravetres (niveau drsquoexpression de gegravenes preacutesence de diffeacuterentes proteacuteines eacutetat de certains reacutecepteurs) fournira des laquo biomarqueurs raquo1 suppleacutementaires permettant drsquoadapter finement le traitement agrave lrsquoeacutetat du patient
Au niveau de lrsquoaccegraves agrave lrsquoinformation geacuteneacutetique inteacutegrale il srsquoagit bien drsquoune reacutealiteacute maintenant proche (moins de cinq ans agrave coup sucircr) Les nouvelles techniques de seacutequenccedilage drsquoADN apparues depuis 2005 sont de plus en plus rapides et efficaces et degraves aujourdrsquohui la lecture inteacutegrale de lrsquoADN drsquoune personne revient agrave moins de 10 000 euro2 Les progregraves continuent agrave un rythme rapide et il est tregraves vraisemblable que le laquo geacutenome agrave 1000 dollars raquo devienne une reacutealiteacute drsquoici deux agrave trois ans Il sera alors bien plus rationnel drsquoobtenir cette information systeacutematiquement pour chaque individu (agrave la naissance par exemple) plutocirct que de pratiquer des analyses drsquoADN cibleacutees lorsque le besoin en apparaicirct
La traduction de cette information geacuteneacutetique en termes de physiopathologie (le passage du laquo geacutenotype raquo au laquo pheacutenotype raquo) est par contre encore tregraves imparfaite Bien entendu certaines mutations entraicircnent systeacutematiquement une pathologie preacutecise (comme pour la mucoviscidose les myopathies la choreacutee de Huntingtonhellip) mais en geacuteneacuteral la composante geacuteneacutetique drsquoune maladie implique des dizaines des centaines de gegravenes dont certains variants ont un effet aggravant ou au contraire protecteur Nos connaissances sont encore tregraves incomplegravetes et les entreprisequi agrave lrsquoeacutetranger (USA) offrent de reacutealiser un profil geacuteneacutetique (actuellement beaucoup moins preacutecis que le seacutequenccedilage inteacutegral) ne fournissent agrave leurs clients que des informations tregraves vagues (laquo risque drsquoarthrite rhumatoiumlde accru de 20 raquo crsquoestagrave-dire risque absolu passant de 1 agrave 1 2 ) La validiteacute mecircme de ces chiffres est sujette agrave caution dans la mesure ougrave ils ont eacuteteacute eacutetablis sur des groupes de population auxquels le client nrsquoappartient pas neacutecessaire-menthellip La
traduction meacutedicale de lrsquoinformation geacuteneacutetique est donc tregraves partielle et entacheacutee de grandes incertitudes
Photo Une vision du futur proche la carte Vitale contenant la seacutequence drsquoADN du patient
Cependant les choses changent rapidement Le passage prochain du pro-fil geacuteneacutetique (eacutetabli sur 500 000 agrave 1 000 000 de points dans le geacutenome) agrave la lecture inteacutegrale des trois milliards de bases de ce geacutenome va donner une information beaucoup plus fine ndash incluant en particulier les mutations rares qui pour des raisons techniques ne sont guegravere repreacutesenteacutees dans les profils actuels Et la poursuite des grandes eacutetudes de correacutelation entre pathologies et constitution geacuteneacutetique3 (eacutetudes qui vont elles aussi passer agrave la seacutequence) va ameacuteliorer peu agrave peu la traduction du geacutenotype en pheacutenotype y compris pour les maladies dont la part geacuteneacutetique est complexe (soit la grande majoriteacute) Cette transition est deacutejagrave bien amorceacutee pour divers types de cancers pour lesquels la connaissance des caracteacuteristiques geacuteneacutetiques de la cellule tumorale est deacuteterminante pour le choix du traitement4 On peut ainsi espeacuterer agrave terme eacuteradiquer la pratique de chimiotheacuterapies peu speacutecifiques et fortement deacutelabrantes et combiner la chirurgie avec le traitement par des moleacutecules ayant une action reacuteellement cibleacutee sur les cellules tumorales Il est certain que cette approche va srsquoeacutetendre au domaine de la santeacute en geacuteneacuteral et que lrsquoon va de plus en plus vers des traitements cibleacutes fondeacutes sur la connaissance du geacutenome du patient et sur des informations scientifiques constamment mises agrave jour
Au-delagrave de la geacuteneacutetique il faut drsquoailleurs eacutelargir le propos agrave lrsquoensemble des biomarqueurs qui deviennent accessibles Il peut srsquoagir de donneacutees concernant lrsquoADN comme ci-dessus mais aussi du niveau drsquoexpression drsquoun ensemble de gegravenes de la preacutesence de diverses proteacuteines de concentrations de meacutetabolites ou de lrsquoactiviteacute drsquoenzymes comme les kinases Le biomarqueur peut ecirctre simple ou le plus souvent complexe impliquant la mesure simultaneacutee drsquoun nombre important drsquoentiteacutes et donc une technologie sophistiqueacutee Le champ drsquoapplication des biomarqueurs est tregraves large et concerne potentiellement toutes les pathologies Ce domaine de recherches est en plein deacuteveloppement avec encore une fois beaucoup drsquoexageacuterations et drsquoaffirmations peu rigoureuses qursquoil srsquoagisse de la validiteacute statistique des correacutelations repeacutereacutees ou de lrsquoutiliteacute clinique reacuteelle de lrsquoinformation fournie On peut neacuteanmoins penser que la phase critique actuelle va deacuteboucher sur une clarification et un renforcement des exigences et que des biomarqueurs reacuteellement valides et utiles eacutemergeront de ces travaux il deviendra alors indispensable de les deacuteterminer avant tout traitement
Photo - Lrsquointerpreacutetation meacutedicale drsquoune seacutequence drsquoADN nrsquoest pas eacutevidente
La meacutedecine personnaliseacutee nrsquoest donc pas qursquoun fantasme le concept comporte une part de veacuteriteacute qui va aller croissant Les conseacutequences sur le systegraveme de santeacute sont multiples Les meacutedicaments vont de plus en plus srsquoadresser agrave un sous-ensemble de patients geacuteneacutetiquement deacutefini ce qui nrsquoest pas sans poser de seacuterieux problegravemes aux industriels de la pharmacie (deacutecheacuteance du modegravele de blockbuster5 mais peut paradoxalement permettre drsquoacceacuteleacuterer les essais cliniques en les pratiquant sur des groupes drsquoindividus seacutelectionneacutes Lrsquoimportance du diagnostic va srsquoaccentuer notamment ndash mais pas seulement ndash pour tous les cancers et la mise agrave jour incessante des connaissances sera essentielle pour tirer le maximum de sens clinique des informations geacuteneacutetiques et des
biomarqueurs en geacuteneacuteral Il faudra donc disposer agrave lrsquohocircpital drsquoinstallations et de personnels capables drsquoobtenir ces informations et de les interpreacuteter Le rocircle de moleacutecules cibleacutees efficaces et preacutesentant peu drsquoeffets secondaires va srsquoaccroicirctre au deacutetriment des theacuterapeutiques geacuteneacuteralistes et reacuteduire les temps drsquohospitalisation Il srsquoagit lagrave de tendances lourdes dont lrsquoorientation ne fait aucun doute Seul le calendrier preacutesente quelques incertitudes La pratique de la meacutedecine va donc changer Espeacuterons que notre systegraveme de santeacute qui est (encore) lrsquoun des meilleurs au monde saura srsquoadapter agrave cette nouvelle donnehellip
1 Biomarqueur tout paramegravetre biologique mesurable qui fournit des informations pour le diagnostic le pronostic ou le choix du traitement pour tout type de maladie
2 Il srsquoagit lagrave de donneacutees veacuterifieacutees et drsquooffres commerciales existantes et non drsquoextrapolations publicitaires ou journalistiques
3 Etudes dites WGAS Whole Genome Association Studies Il srsquoen est deacutejagrave pratiqueacute plus de 500 portant agrave chaque fois sur des milliers de malades et de teacutemoins
4 Pour les leuceacutemies la preacutesence drsquoun reacutearrangement chromosomique impliquant les gegravenes BCR et Abl permet un traitement tregraves efficace par le Gleevec
5 Meacutedicament largement prescrit et geacuteneacuterant plus drsquoun milliard de dollars de chiffre drsquoaffaires
Source httpwwwpseudo-sciencesorgspipphparticle1500
Mitochondrie ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Une mitochondrie (du grec mitos fil et chondros grain) est un organite agrave linteacuterieur dune cellule eucaryote dont la taille est de lordre du micromegravetre Son rocircle physiologique est primordial puisque cest dans les mitochondries que leacutenergie fournie par les moleacutecules organiques est reacutecupeacutereacutee sous forme dATP (eacutenergie contenue dans la liaison phosphate-phosphate) la source principale deacutenergie pour la cellule eucaryote par le processus doxydation phosphorylante
Lensemble des mitochondries dune cellule constitue ce que lon appelle son chondriome
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Structure
bull 3 Origine
bull 4 Geacutenome mitochondrial
bull 5 Proteacuteome mitochondrie
o 51 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome mitochondrial
o 52 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome nucleacuteaire
o 53 Chez lHomme
bull 6 Fonctionnement
bull 7 Poisons mitochondriaux
bull 8 Maladies mitochondriales
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiMitochondrie
Oncogegravene
Les oncogegravenes sont une cateacutegorie de gegravenes dont lexpression favorise la survenue de cancers Ce sont des gegravenes qui commandent la synthegravese doncoproteacuteines (proteacuteines anormales stimulant la division et la diffeacuterenciation cellulaire) et deacuteclenchent une prolifeacuteration deacutesordonneacutee des cellules Le terme vient du grec onkos signifiant vrac masse ou tumeur
Le terme oncogegravene peut deacutesigner aussi des virus qui provoquent lapparition de cancers On parle doncovirus
Sommaire
[masquer]
bull 1 Introduction
bull 2 Oncogegravenes
o 21 Seacutemantique et histoire du terme
o 22 Oncogegravenes et cancers
o 23 Diffeacuterents oncogegravenes
o 24 Les oncogegravenes comme cibles pour le deacuteveloppement de nouvelles
theacuterapies
bull 3 Notes et reacutefeacuterences
bull 4 Voir aussi
o 41 Article connexe
o 42 Liens externes
Introduction[modifier]
Notre organisme est composeacute denviron 1014 cellules reacuteparties dans plus de 200 types cellulaires diffeacuterents qui composent les tissus (cellules sanguines nerveuses germinales etc) La prolifeacuteration cellulaire au sein de ces tissus est rigoureusement controcircleacutee au cours de notre vie certaines cellules (les neurones) ne neacutecessitant pas un renouvellement constant dautres eacutetant perpeacutetuellement en cours de multiplication (cellules sanguines ou de la peau) Le controcircle de cette multiplication cellulaire normale se fait par lintermeacutediaire dun eacutequilibre permanent entre facteurs activateurs (stimulateurs de la division cellulaire) et facteurs inhibiteurs (freins de la division cellulaire) Toute alteacuteration de cet eacutequilibre ou homeacuteostasie cellulaire peut faire pencher la balance soit du cocircteacute inhibiteur dans ce cas la cellule meurt et disparaicirct soit du cocircteacute activateur et la cellule se divise de faccedilon incontrocircleacutee et peut donner naissance agrave un cancerDe maniegravere scheacutematique on peut faire une analogie entre une voiture et une cellule Lorsque les systegravemes qui controcirclent lrsquoacceacuteleacuterateur et les freins de la voiture sont en bon eacutetat celle-ci va donc pouvoir avoir une vitesse de croisiegravere parfaitement controcircleacutee Une voiture dans laquelle lrsquoacceacuteleacuterateur serait activeacute en permanence ou bien ayant une absence totale de frein est donc lanceacutee dans une course folle qui ne peut plus ecirctre arrecircteacutee sauf par une catastrophe Dans les cellules canceacutereuses cela se passe exactement de la mecircme faccedilon
Il y a trois grandes cateacutegories de gegravenes associeacutes aux pathologies canceacutereuses les oncogegravenes (cet article) les gegravenes suppresseur de tumeurs et les gegravenes de Reacuteparation de lADN
Les proto-oncogegravenes sont les reacutegulateurs positifs de la prolifeacuteration cellulaire (les acceacuteleacuterateurs) Ils deviennent hyper-actifs et leur modification (en oncogegravene) est dominante car il suffit quune des deux copies du gegravene soit modifieacutee On a identifieacute actuellement plus de 100 proto-oncogegravenes Les plus connus sont les gegravenes Ha-ras myc ou abl
La seconde cateacutegorie comprend les gegravenes suppresseurs de tumeurs qui sont des reacutegulateurs neacutegatifs de la prolifeacuteration cellulaire (les freins)
Il existe eacutegalement les gegravenes de reacuteparation qui sont capables de deacutetecter et de reacuteparer les leacutesions de lrsquoADN qui ont modifieacute les oncogegravenes ou les gegravenes suppresseurs de tumeur Ces systegravemes de reacuteparation sont eacutegalement inactiveacutes dans les cellules canceacutereuses
Les cancers sont des pathologies geacuteneacutetiques crsquoest-agrave-dire qursquoils ont pour origine une modification quantitative etou qualitative des gegravenes deacutecrits ci-dessus Comme il srsquoagit drsquoalteacuterations geacuteneacutetiques somatiques qui ne sont preacutesentes que dans le tissu malade la plupart des cancers ne sont donc pas heacutereacuteditaires Les cancers familiaux (10 des cancers humains) sont associeacutes agrave une alteacuteration constitutionnelle (ou germinale) drsquoun gegravene Cette alteacuteration est donc preacutesente dans toutes les cellules de notre organisme gamegravetes incluses elle peut donc ecirctre transmise agrave la descendance
Scheacutemas agrave consulter agrave la source- Lespegravece humaine possegravede 23 paires de chromosomes (tous les gegravenes sont donc preacutesent agrave leacutetat de deux copies par cellules agrave lexception des cellules germinales et on fait abstraction des chromosomes sexuels X et Y) Lalteacuteration dune copie dun proto-oncogegravene produit une proteacuteine dont lactiviteacute diffegravere fortement de celle du produit normale (par exemple expression tregraves augmenteacutee ou encore preacutesence du produit dans des cellules innapproprieacutes) Cette proteacuteine muteacutee stimule de faccedilon constante la division cellulaire qui ne sera plus reacuteguleacutee normalement Cette alteacuteration est dite dominante car la production de proteacuteine alteacutereacutee par une seule des deux copies du proto-oncogegravene est neacutecessaire et suffisante pour alteacuterer sa fonction
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiOncogC3A8ne
Phosphorylation oxydative ndash Article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biochimie Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
La phosphorylation oxydative est une voie meacutetabolique qui utilise leacutenergie libeacutereacutee par loxydation des nutriments pour la production dadeacutenosine triphosphate
Voir aussi
bull Chaicircne respiratoire
Source httpfrwikipediaorgwikiPhosphorylation_oxydative
Photosynthegravese - lsquoNote de Futura-Sciencesrsquo
La photosynthegravese est une reacuteaction biochimique eacutenergeacutetique qui se deacuteroule chez les plantes
Rocircle de la photosynthegravese
La photosynthegravese a pour but de creacuteer de leacutenergie (sous forme de glucide) agrave partir de leacutenergie lumineuse provenant du soleil Les organismes qui utilisent le meacutecanisme de photosynthegravese sont autotrophes car ils fabriquent des matiegraveres organiques agrave partir de matiegraveres inorganiques
Meacutecanisme de la photosynthegravese
Leacutenergie solaire est utiliseacutee pour oxyder leau et reacuteduire le gaz carbonique afin de syntheacutetiser des substances organiques (glucides) Ce pheacutenomegravene a lieu dans les choloroplastes un organite speacutecifique des plantes au niveau des membranes des thylacoiumldes ougrave se situent les photosystegravemes I et II et les cytochromes
Bilan eacutenergeacutetique de la photosynthegravese
Il faut six moleacutecules de dioxyde de carbone et six moleacutecules deau pour syntheacutetiser une moleacutecule de glucose relacircchant six moleacutecules de dioxygegravene gracircce agrave leacutenergie lumineuse
6 CO2 + 6 H2O + eacutenergie lumineuse rarr C6H12O6 (glucose) + 6 O2
Mais ce bilan est en fait deacutecomposeacute en deux eacutetapes successives
bull les reacuteactions photochimiques (phase claire) 12 H2O + lumiegravere rarr 6 O2 + eacutenergie chimique (24 H)
bull le cycle de Calvin (phase sombre) 6 CO2 + eacutenergie chimique (24 H) rarr C6H12O6 + 6 H2O
La photosynthegravese est un meacutecanisme speacutecifique des plantes vertes copy Jon Sullivan Wikimedia domaine publicSource httpwwwfutura-sciencescomfrdefinitiontbotanique-2dphotosynthese_227
Photosynthegravese - Introduction drsquoun article XWikipeacutedia
La photosynthegravese (grec φῶς phōs lumiegravere et σύνθεσις syacutenthesis composition) est le processus bioeacutenergeacutetique qui permet aux plantes et agrave certaines bacteacuteries de syntheacutetiser de la matiegravere organique en exploitant la lumiegravere du soleil Les besoins nutritifs de ces organismes sont du dioxyde de carbone de lrsquoeau et des sels mineacuteraux La photosynthegravese est agrave la base de lautotrophie de ces organismes La photosynthegravese est la principale voie de transformation du carbone mineacuteral en carbone organique En tout les organismes photosyntheacutetiques assimilent environ 100 milliards de tonnes de carbone en biomasse chaque anneacutee1
La photosynthegravese se deacuteroule dans les membranes des thylakoiumldes chez les plantes les algues et les cyanobacteacuteries ou dans la membrane plasmique chez les bacteacuteries photosyntheacutetiques Une conseacutequence importante est la libeacuteration de moleacutecules de dioxygegravene
Sommaire
bull 1 La deacutecouverte du meacutecanisme
bull 2 Vue geacuteneacuterale
bull 3 Le support de la photosynthegravese
bull 4 Les deux phases de la photosynthegravese
o 41 Les reacuteactions photochimiques ou phase claire
411 Le photosystegraveme II
412 Le photosystegraveme I
413 La photophosphorylation cyclique
o 42 Le cycle de Calvin ou phase chimique non photo-deacutependante (ou
laquo phase sombre raquo expression deacutesormais deacutesuegravete)
bull 5 Les diffeacuterents types de fixation du carbone
o 51 Le meacutecanisme des plantes en C3
o 52 Le meacutecanisme des plantes en C4
o 53 Le meacutecanisme des plantes CAM ( Crassulacean Acid Metabolism )
bull 6 Cas particuliers de photosynthegravese
o 61 Photosynthegravese chez un animal
o 62 Photosynthegravese artificielle
bull 7 Production doxygegravene amp captage deacutenergie
bull 8 Notes
bull 9 Reacutefeacuterences
bull 10 Voir aussi
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiPhotosynthC3A8se
Potentiel doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Le potentiel doxydo-reacuteduction ou potentiel redox est une grandeur empirique exprimeacutee en volt (de symbole V) et noteacutee E Ce potentiel est exprimeacute par rapport agrave une reacutefeacuterence souvent mesureacutee par une eacutelectrode normale agrave hydrogegravene (ENH) dougrave luniteacute VENH rencontreacutee dans certains ouvrages Cette mesure est appliqueacutee aux couples
doxydo-reacuteduction pour preacutevoir la reacuteactiviteacute des espegraveces chimiques entre elles Par convention le potentiel standard Edeg est mesureacute par rapport au couple protonhydrogegravene (H+ H2) de potentiel nul
Sommaire
bull 1 Mesure
o 11 Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
111 Exemples
bull 2 Oxydant et reacuteducteur
bull 3 Potentiels standard doxydo-reacuteduction agrave 25 degC
bull 4 laquo Noblesse raquo dun meacutetal
bull 5 Applications pratiques
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Articles connexes
Mesure [modifier]
La mesure dun potentiel deacutelectro-reacuteduction se fait expeacuterimentalement agrave laide de deux demi-piles Pour obtenir le potentiel standard dun couple redox lune de ces piles doit mettre en œuvre le couple de reacutefeacuterence H+ H2 et lautre celui dont on veut mesurer le potentiel
Concregravetement les deux demi-piles sont constitueacutees chacune dun soluteacute et dune eacutelectrode les soluteacutes sont relieacutes entre eux par un pont salin qui leur permet deacutechanger des ions et les eacutelectrodes sont relieacutees entre elles par un circuit eacutelectrique sur lequel est placeacute un voltmegravetre Les deux demi-piles une fois relieacutees forment une pile eacutelectrique fournissant un courant continu alimenteacute par les reacuteactions chimiques qui ont lieu spontaneacutement aux eacutelectrodes degraves lors quest formeacutee la pile
-Le sens de courant eacutelectrique donne le signe du potentiel (neacutegatif si les eacutelectrons vont vers H+H2 et positif au contraire)
-Le voltmegravetre donne la valeur du potentiel du couple redox
-Les couples ayant des Edeg eacuteleveacutes (positifs) impliquent des oxydants forts
-Les couples ayant des Edeg tregraves bas (neacutegatifs) impliquent des reacuteducteurs forts
Ce potentiel peut deacutependre du contexte chimique et notamment du pH et mecircme du contexte physique les effets de la lumiegravere sont mis agrave profit aussi bien par la nature dans la photosynthegravese que par lhomme dans la photographie
Les chimistes utilisent des tables deacutejagrave deacutefinies elles fournissent les potentiels mesureacutes dans les conditions standard de pression et de tempeacuterature (25 degC 1 bar) par rapport au couple H+ H2
Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo [modifier]
Pour une reacuteaction redox on peut deacutefinir la diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur)
Exemples [modifier]
a)NAD+ + 2H+ + 2 e- rarr NADH + H+ E0rsquo = -0320 V
b) Aceacutetaldeacutehyde + 2 H+ + 2 e- rarr Eacutethanol E0rsquo = -0197 V
Reacuteaction redox
Aceacutetaldeacutehyde + NADH + H+ rarr Eacutethanol + NAD+ ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur) = -0197 ndash (-0320) = + 0123 V
Regravegle geacuteneacuterale
Les reacuteactions redox spontaneacutees possegravedent un ΔE gt 0
Oxydant et reacuteducteur [modifier]
La reacutefeacuterence du potentiel doxydo-reacuteduction est celui de leau pure conventionnellement fixeacute agrave zeacutero Les corps dits laquo oxydants raquo sont les oxydants des couples ayant un potentiel positif (ils captent des eacutelectrons ce qui se traduit par une charge eacutelectrique neacutegative) les corps dits laquo reacuteducteurs raquo sont les reacuteducteurs des couples ayant un potentiel neacutegatif (ils cegravedent des eacutelectrons dougrave une charge eacutelectrique positive) Les valeurs caracteacuteristiques des potentiels sont de lordre de quelques volts
On voit lagrave que lon a deux significations diffeacuterentes pour les termes laquo oxydant raquo et laquo reacuteducteur raquo
bull la signification lieacutee agrave une reacuteaction doxydo-reacuteduction donneacutee (capteur ou eacutemetteur deacutelectron dans la reacuteaction)
bull la signification lieacutee au potentiel doxydo-reacuteduction un laquo reacuteducteur raquo est un corps qui joue le rocircle de reacuteducteur dans de nombreuses reacuteactions un laquo oxydant raquo est un corps qui joue le rocircle doxydant dans de nombreuses reacuteactions mais un laquo oxydant raquo peut parfois ecirctre un reacuteducteur sil est face agrave un laquo oxydant raquo plus fort et quil peut encore soxyder
Cest cette deuxiegraveme signification qui est utiliseacutee ici Les laquo oxydants raquo les plus forts ne peuvent pas soxyder eux-mecircmes et sont donc toujours des oxydants les laquo reacuteducteurs raquo les plus forts ne peuvent pas se reacuteduire eux-mecircmes et sont donc toujours des reacuteducteurs Mais certains corps peuvent ecirctre alternativement oxydants et reacuteducteurs comme par exemple leau ou le monoxyde de carbone
Les oxydants les plus forts dans cette eacutechelle sont les halogegravenes (F2 Cl2) lion permanganate (MnO4
-) en milieu acide lion hypochlorite (ClO-) le dioxygegravene (O2) le soufre (S)
Des reacuteducteurs classiques sont les meacutetaux le carbone et lhydrogegravene solide1
Lire lrsquoarticle complet sur httpfrwikipediaorgwikiPotentiel_d27oxydo-rC3A9duction
Reacuteaction doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Des informations de cet article ou section devraient ecirctre mieux relieacutees aux sources mentionneacutees dans la bibliographie ou en liens externes Ameacuteliorez sa veacuterifiabiliteacute en les associant par des reacutefeacuterences
Une reacuteaction doxydo-reacuteduction est une reacuteaction chimique au cours de laquelle se produit un eacutechange deacutelectrons Lespegravece chimique qui capte les eacutelectrons est appeleacutee laquo oxydant raquo celle qui les cegravede laquo reacuteducteur raquo On abregravege couramment loxydo-reacuteduction par redox
Les reacuteactions doxydo-reacuteductions constituent une grande famille comprenant de nombreuses reacuteactions chimiques puisquelles interviennent dans les combustions certains dosages meacutetallurgiques la corrosion des meacutetaux leacutelectrochimie ou la respiration cellulaire Ces reacuteactions jouent en particulier un rocircle fondamental en biologie dans la transformation de loxygegravene au sein des corps vivants Elles sont eacutegalement massivement utiliseacutees par lindustrie humaine agrave lexemple de lobtention de la fonte agrave partir de minerais composeacutes doxyde de fer par reacuteduction puis de fer et dacier agrave partir de la fonte par oxydation
Cette varieacuteteacute sexplique par la mobiliteacute la leacutegegravereteacute et lomnipreacutesence dans toutes les formes de la matiegravere de leacutelectron
Sommaire
bull 1 Deacutefinitions
o 11 Premiegravere deacutefinition
o 12 Deacutefinitions plus modernes
bull 2 Vocabulaire
bull 3 Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction
bull 4 Potentiel doxydo-reacuteduction
bull 5 Principaux couples doxydants-reacuteducteurs
bull 6 Reacuteactions doxydo-reacuteduction sans transfert eacutevident deacutelectrons [1]
o 61 Position du problegraveme
o 62 Geacuteneacuteralisation de la notion de transfert deacutelectrons
621 Formation dune liaison chimique et eacutelectroneacutegativiteacute
622 Transfert total deacutelectrons
623 Transfert total fictif (virtuel)
624 Application agrave la reacuteaction 2 H 2 + O2 rarr 2 H 2O
o 63 Nombre doxydation dun eacuteleacutement
o 64 Geacuteneacuteralisation de loxydo-reacuteduction
o 65 Utilisation des nombres doxydation
bull 7 Notes et reacutefeacuterences
bull 8 Bibliographie
bull 9 Voir aussi
o 91 Articles connexes
o 92 Liens externes
Deacutefinitions [modifier]
Premiegravere deacutefinition [modifier]
Suite agrave des expeacuteriences avec le mercure Lavoisier met en eacutevidence en 1772 le rocircle du dioxygegravene dans certaines reacuteactions doxydo-reacuteduction Il pose les premiegraveres deacutefinitions
bull Loxydation signifie laquo combinaison avec loxygegravene raquo Par exemple
2 Hg + O2 rarr Hg2O2
bull Une reacuteduction est laquo lextraction dun meacutetal de son oxyde raquo deacutefinition deacutejagrave utiliseacutee
en meacutetallurgie Par exemple
SO2 rarr S + O2
Dans le langage courant loxydation est la reacuteaction chimique dans laquelle un composeacute se combine avec un ou plusieurs atomes doxygegravene Comme loxydation du fer qui produit la rouille
4 Fe + 3O2 rarr 2 Fe2O3
Ce nest quau XX e siegravecle apregraves la deacutecouverte de leacutelectron (JJ Thomson 1897) et lintroduction du modegravele atomique de Bohr (1913) que les reacuteactions chimiques ont eacuteteacute reacuteexamineacutees agrave la lumiegravere de ces nouveaux modegraveles et que des similitudes observeacutees permirent de deacutegager progressivement le concept actuel doxydo-reacuteduction qui sexprime en termes de transferts deacutelectrons
Les reacuteactions doxydo-reacuteduction par voie segraveche (eacutechange de dioxygegravene) sont efficacement deacutecrites par les diagrammes Ellingham Loutil principal des reacuteactions redox en milieu aqueux eacutetant la formule de Nernst
Deacutefinitions plus modernes [modifier]
Pour faciliter leacutetude des reacuteactions on utilise un outil qui associe (parfois abstraitement) agrave chaque atome dun composeacute un nombre doxydation (no) qui symbolise la valeur de la charge porteacutee (Fe2+ a un nombre doxydation de 2)
bull Une oxydation est une perte deacutelectrons (donc une augmentation du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Zn rarr Zn2+ + 2 e-
bull Ce don deacutelectrons ne se produit que sil existe un corps susceptible de les
accepter
bull Le pheacutenomegravene inverse (acceptation des eacutelectrons) est appeleacute la reacuteduction
bull Une reacuteduction est un gain deacutelectrons (donc une diminution du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Cu2+ + 2 e- rarr Cu
Ainsi les laquo combinaisons avec loxygegravene raquo ne sont quun cas particulier des reacuteactions doxydo-reacuteduction Voici deux reacuteactions avec le cuivre
2Cu + O2 rarr 2CuO
Cu + Cl2 rarr CuCl2
La premiegravere combine le cuivre et le dioxygegravene tandis que la seconde combine le cuivre et le dichlore Le chlore et loxygegravene ont un point commun ce sont des eacuteleacutements plus eacutelectroneacutegatifs que le cuivre
Loxydation dun corps saccompagne toujours de la reacuteduction dun autre (les eacutelectrons ne peuvent pas circuler seuls et sont neacutecessairement capteacutes) on parle dune reacuteaction doxydo-reacuteduction Loxydation est une demi-reacuteaction de loxydo-reacuteduction et la reacuteduction est lautre demi-reacuteaction
Vocabulaire [modifier]
Scheacutema - Preacutevision du sens dune reacuteaction doxydo-reacuteduction en utilisant la regravegle du gamma
Dans une oxydo-reacuteduction
bull leacuteleacutement qui cegravede un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo reacuteducteur raquo
bull leacuteleacutement qui capte un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo oxydant raquo
Le reacuteducteur soxyde (reacuteaction doxydation) loxydant se reacuteduit (reacuteaction de reacuteduction) Loxydo-reacuteduction se compose donc de deux demi-reacuteactions une oxydation et une reacuteduction
bull Oxydationreacuteducteur(1) = oxydant(1) + ne- (les flegraveches napparaissent que si la reacuteaction est totale quand K gt 10 000)
bull Reacuteduction
oxydant(2) + ne- = reacuteducteur(2)
bull Oxydo-reacuteduction (laquo somme raquo de loxydation et de la reacuteduction)
oxydant(2) + reacuteducteur(1) rarr oxydant(1) + reacuteducteur(2)
Exemple
Ce4+ + e- = Ce3+ (Reacuteduction)
Fe2+ = Fe3+ + e- (Oxydation)
dougrave la reacuteaction bilan
Ce4+ + Fe2+ rarr Ce3+ + Fe3+
Un reacuteducteur oxydeacute (=forme oxydeacutee) est un oxydant et un oxydant reacuteduit (=forme reacuteduite) est un reacuteducteur On deacutefinit ainsi le couple oxydant-reacuteducteur (aussi appeleacute laquo couple redox raquo) qui se compose de loxydant et du reacuteducteur conjugueacute (loxydant reacuteduit) On le note sous la forme Oxydant Reacuteducteur
En biochimie et notamment agrave propos de la synthegravese des moleacutecules preacutebiotiques on parle de reacuteactions se produisant dans une atmosphegravere oxydante cest-agrave-dire en preacutesence doxygegravene par opposition agrave une atmosphegravere reacuteductrice contenant par exemple du gaz carbonique
Certain composeacutes chimiques peuvent se comporter aussi bien en oxydant quen reacuteducteur Cest notamment le cas de leau oxygeacuteneacutee dont on dit quelle se dismute et qui par conseacutequent ne peut ecirctre conserveacutee longtemps
H2O2 = 2H+ + O2 + 2e- (oxydation)
H2O2 + 2H+ + 2e- = 2H2O (reacuteduction)
Soit au final
2H2O2 rarr 2H2O + O2 (oxydo-reacuteduction)
On a par exemple les couples oxydant-reacuteducteur Cu 2+ Cu et Zn 2+ Zn qui donnent la reacuteaction en solution aqueuse
Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+
(aq) + Cu(s) (oxydo-reacuteduction)
Cette reacuteaction peut se deacutecomposer en une reacuteduction (de loxydant) et une oxydation (du reacuteducteur)
Zn(s) = Zn2+(aq) + 2e- (oxydation)
Cu2+(aq) + 2e- = Cu(s) (reacuteduction)
Les deux demi-reacuteactions doxydation et de reacuteduction peuvent reacuteellement ecirctre seacutepareacutees dans certains cas (cest-agrave-dire quelles ne se produisent pas au mecircme endroit) ce qui permet de geacuteneacuterer un courant eacutelectrique (cest ce qui se passe dans les piles eacutelectriques) Dans les autres cas par exemple dans lexemple donneacute elles nont quun inteacuterecirct formel (les eacutelectrons libres nexistent pas dans leau)
Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction hellip
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Respiration ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biologie et la meacutedecine Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
Dans le langage courant la respiration deacutesigne agrave la fois les eacutechanges gazeux (rejet de dioxyde de carbone CO2 appeleacute parfois de faccedilon impropre laquo gaz carbonique raquo et absorption de dioxygegravene O2 ou appeleacute couramment laquo oxygegravene raquo) et la respiration cellulaire qui permet en deacutegradant du glucose gracircce au dioxygegravene dobtenir de leacutenergie Les eacutechanges gazeux assistent la respiration cellulaire en lui fournissant le dioxygegravene et en le deacutebarrassant du dioxyde de carbone produit
Pour certains organismes ces eacutechanges se reacutealisent directement par diffusion aux travers des parois cellulaires Pour dautres des organes speacutecialiseacutes se sont formeacutes permettant ainsi daugmenter les quantiteacutes de gaz brasseacutes Il existe plusieurs types dorganes
bull les branchies qui sont les adaptations respiratoires des animaux aquatiques poissons mais aussi certains anneacutelides (vers) eacutechinodermes (eacutetoiles de mers) et mollusques
bull les poumons qui sont les adaptations des verteacutebreacutes terrestres
Dans le cas des animaux qui possegravedent des poumons on parle de ventilation pulmonaire pour deacutesigner lensemble des meacutecanismes qui permettent les transferts de gaz entre les milieux exteacuterieur et inteacuterieur (le sang)
Sommaire
bull 1 Aspect biochimique
bull 2 La respiration chez lecirctre humain
bull 3 Classification des sujets lieacutes agrave la respiration
o 31 Par maladie et urgences
o 32 Par meacutedication
o 33 Par soins intensifs et meacutedecine durgence
o 34 Par autres sujets meacutedicaux
bull 4 Voir aussi
o 41 Articles connexes
o 42 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRespiration
Tomographie par eacutemission de positons - Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
La tomographie par eacutemission de positons (TEP) deacutenommeacutee PET ou PET scan pour laquo positron emission tomography raquo dans la terminologie anglo-saxonne est une meacutethode
dimagerie meacutedicale pratiqueacutee par les speacutecialistes en meacutedecine nucleacuteaire qui permet de mesurer en trois dimensions lactiviteacute meacutetabolique dun organe gracircce aux eacutemissions produites par les positons (ou positrons) issus de la deacutesinteacutegration dun produit radioactif injecteacute au preacutealable
La TEP repose sur le principe geacuteneacuteral de la scintigraphie qui consiste agrave injecter un traceur dont on connaicirct le comportement et les proprieacuteteacutes biologiques pour obtenir une image du fonctionnement dun organe Ce traceur est marqueacute par un atome radioactif (carbone fluor azote oxygegravene) qui eacutemet des positons dont lannihilation produit elle-mecircme deux photons La deacutetection de la trajectoire de ces photons par le collimateur de la cameacutera TEP permet de localiser le lieu de leur eacutemission et donc la concentration du traceur en chaque point de lorgane Cest cette information quantitative que lon repreacutesente sous la forme dune image faisant apparaicirctre en couleurs les zones de forte concentration du traceur
Ainsi la TEP permet de visualiser les activiteacutes du meacutetabolisme des cellules on parle dimagerie fonctionnelle par opposition aux techniques dimagerie dite structurelle comme celles baseacutees sur les rayons X (radiologie ou CT-scan) qui reacutealisent des images de lanatomie Par conseacutequent la tomographie par eacutemission de positons est un outil diagnostique qui permet de deacuteceler certaines pathologies qui se traduisent par une alteacuteration de la physiologie normale comme les cancers La TEP est aussi utiliseacutee en recherche biomeacutedicale par exemple en imagerie ceacutereacutebrale ougrave elle permet de reacuteveacuteler les reacutegions actives du cerveau lors de telle ou telle activiteacute cognitive de maniegravere analogue agrave ce qui se fait avec limagerie par reacutesonance magneacutetique fonctionnelle (IRM)
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Deacutefinition
o 21 Principe
o 22 Exposition aux radiations et radioprotection
bull 3 Principaux traceurs utiliseacutes
o 31 Le 18 F FDG
bull 4 Deacuteroulement dun examen TEP
bull 5 Diagnostic
bull 6 Applications
o 61 Canceacuterologie
o 62 Imagerie ceacutereacutebrale et neurologie
o 63 Cardiologie
bull 7 Limites
bull 8 Avenir de la TEP
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Annexes
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiTomographie_par_C3A9mission_de_positons
Warburg ndash Selon Wikipeacutedia
Otto Heinrich Warburg (8 octobre 1883 agrave Fribourg-en-Brisgau Bade-Wurtemberg Allemagne - 1 er aoucirct 1970 agrave Berlin) est un meacutedecin physiologiste et biochimiste allemand Il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine de 19311
Sommaire
bull 1 Biographie
bull 2 Hypothegravese
bull 3 Le cas Warburg
bull 4 Notes et reacutefeacuterences
bull 5 Voir aussi
o 51 Liens externes
Biographie
Docteur en chimie et docteur en meacutedecine il a deacutecouvert des processus-cleacutes de la respiration cellulaire et de diffeacuterents systegravemes enzymatiques En 1931 il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine laquo pour sa deacutecouverte de la nature et du mode opeacuteratoire de lenzyme respiratoire1 raquo
Ayant deacutemontreacute que les cellules canceacutereuses changent leur meacutetabolisme pour passer agrave un meacutetabolisme anaeacuterobie il a formuleacute lhypothegravese non confirmeacutee que le cancer na pas besoin dun milieu riche en oxygegravene pour se deacutevelopper Parmi ses eacutetudiants le plus illustre est Hans Adolf Krebs prix Nobel en 1953
Hypothegravese
Il constata lors de ses observations sur des cellules canceacutereuses une concentration anormalement eacuteleveacutee dions lactates lun des sels de lacide lactique Or cet acide est typiquement le reacutesultat dune fermentation
En 1924 Warburg en tira une hypothegravese sur la formation de cellules canceacutereuses celles-ci tireraient principalement leur eacutenergie de la fermentation anaeacuterobie du glucose (glycolyse anaeacuterobie) et par conseacutequent la preacutesence doxygegravene ne serait pas neacutecessaire agrave leur deacuteveloppement
Lapparition du cancer serait due agrave un dysfonctionnement des mitochondries des cellules canceacutereuses au lieu de le consommer elles fermenteraient le glucose
Selon Warburg linduction dun eacutetat dacidification dans lorganisme est incompatible avec le meacutetabolisme des cellules canceacutereuses2
Le cas Warburg
Otto Warburg eacutetait juif Agrave ce titre il aurait ducirc ecirctre soit expulseacute dAllemagne soit deacuteporteacute dans les camps de concentration Il nen fut rien En effet parce quAdolf Hitler eacutetait particuliegraverement preacuteoccupeacute davoir un cancer et parce quil pensait que Warburg serait le seul scientifique susceptible de trouver un traitement efficace il donna donc des instructions pour quil fucirct preacuteserveacute de la deacuteportation3 Warburg est enterreacute au cimetiegravere de Dahlem agrave Berlin
Photo - Otto Heinrich Warburg en 1931
Notes et reacutefeacuterences
1 uarr a et b (en) laquo for his discovery of the nature and mode of action of the respiratory enzyme raquo in Personnel de reacutedaction laquo The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1931 [archive] raquo Fondation Nobel 2010 Consulteacute le 26 novembre 2010
2 uarr La theacuteorie de O H Warburg Nexus ndeg48 page 66
3 uarr Robert Paxton la France de Vichy 1940-1944 coll Points-Histoire eacuted Seuil 1973 p178
Source httpfrwikipediaorgwikiOtto_Heinrich_Warburg
Traduction deacutefinitions et compleacutements
Jacques Hallard Ing CNAM consultant indeacutependantRelecture et corrections Christiane Hallard-Lauffenburger professeur des eacutecoleshonoraireAdresse 585 19 Chemin du Malpas 13940 Molleacutegegraves FranceCourriel jacqueshallard921orangefr
Fichier ISIS Santeacute Cancer a Redox Disease French version3 alleacutegeacutee
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Figure 1 - Le meacutetabolisme eacutenergeacutetique dans les cellules animales normales selon RegisFrey Wikimedia
Les mitochondries sont des organites particuliers avec des membranes qui servent de lsquocentrale eacutenergeacutetiquersquo dans les cellules (figure 2) Une mitochondrie a une membrane externe enfermant toute la structure et une membrane interne tregraves replieacutee qui entoure une matrice formant de nombreuses et fines saillies en forme de plaques replieacutees ou crecirctes Entre les deux membranes se trouve un espace intermembranaire labyrinthique Chaque mitochondrie possegravede eacutegalement 5 agrave 10 moleacutecules circulaires dADN mitochondrial qui sont reproduites et heacuteriteacutees indeacutependamment du geacutenome de la cellule
Figure 2 - Micrographie eacutelectronique dune mitochondrie dans une cellule du pancreacuteas de chauve-souris par Keith Porter
La membrane externe de la mitochondrie contient de nombreux complexes de proteacuteines membranaires inteacutegreacutees qui forment des canaux agrave travers la membrane ougrave diverses moleacutecules peuvent se deacuteplacer au-dedans et au-dehors de la mitochondrie La membrane interne contient 5 complexes de proteacuteines membranaires inteacutegreacutees du processus oxydatif de la chaicircne de transport deacutelectrons NADH deacuteshydrogeacutenase (complexe I) succinate deacuteshydrogeacutenase (complexe II) cytochrome c reacuteductase (complexe III) cytochrome oxydase (complexe IV) et ATP synthase ( Complexe V) (voir Figure 3)
Figure 3 - Scheacutema de la chaicircne de transport oxydatif deacutelectrons dans la mitochondrie drsquoapregraves Fvasconcellos Wikimedia
La matrice de la mitochondrie contient un meacutelange denzymes qui catalysent le cycle de lacide citrique (aussi appeleacute le cycle de Krebs du nom du biochimiste britannique Hans Krebs qui lavait deacutecouvert)
Le cycle de lacide citrique produit les donneurs drsquoeacutelectrons NADH (nicotinamide adeacutenine dinucleacuteotide reacuteduite) drsquoune part et FADH2 (flavine adeacutenine dinucleacuteotide reacuteduite) drsquoautre part qui se lsquonourrissentrsquo dans la chaicircne de transport deacutelectrons
Le transport deacutelectrons le long de la chaicircne de transport deacutelectrons est coupleacute avec le transport de protons H+ agrave travers la membrane interne dans lespace intermembranaire (Figure 3) il en reacutesulte un potentiel mitochondrial geacuteneacuteralement neacutegatif (Dym) dans la matrice agrave travers la membrane interne (car les protons sont chargeacute positivement)
Les protons sont retourneacutes agrave la matrice par lATP synthase aboutissant agrave la synthegravese de lATP agrave partir dADP (adeacutenosine diphosphate) et de Pi (phosphate inorganique) Cette phosphorylation oxydative est absolument essentielle pour la vie de tous les animaux agrave respiration aeacuterienne La plupart de lATP est produite par la phosphorylation oxydative dans les mitochondries Loxydation complegravete du glucose geacutenegravere 36 moleacutecules dATP dont 32 sont produites dans les mitochondries et seulement 4 par la glycolyse dans le cytoplasme
Cependant les reacuteactions glycolytiques sont beaucoup plus rapides On estime que dans le temps quil faut pour que les mitochondries produisent 36 moleacutecules dun glucose une dizaine de moleacutecules de glucose sont transformeacutees en lactate avec la geacuteneacuteration des 20
moleacutecules dATP suppleacutementaires dans la cellule canceacutereuse soit un total de 56 moleacutecules dATP par rapport agrave 36 dans une cellule normale [13]
Des mitochondries anormales dans les cellules canceacutereuses
Les cellules canceacutereuses preacutesentent non seulement la glycolyse aeacuterobie mais eacutegalement une reacutesistance agrave lrsquoapoptose (suicide cellulaire) un destin qui devrait normalement arriver avec les mitochondries des cellules dysfonctionnelles Il apparaicirct donc que la glycolyse aeacuterobie et lapoptose sont lieacutees
Evangelos Michelakis et son eacutequipe de lUniversiteacute de lAlberta au Canada ont eacuteteacute parmi les premiers agrave noter que la glycolyse aeacuterobie et lapoptose se rencontrent dans les mitochondries [14] Ils ont deacutemontreacute le potentiel theacuterapeutique remarquable dun produit chimique bon marcheacute et facilement disponible le dichloroaceacutetate (DCA) qui reacuteactive lenzyme drsquoentreacutee pour loxydation dans les mitochondries le pyruvate deacuteshydrogeacutenase (voir [15]
En franccedilais Le DCA peut-il soigner le cancer par le Dr Mae-Wan Ho Traduction et compleacutements de Jacques Hallard accessible sur le site httpisiastransition89lautrenetspipphparticle243
Le reacutesultat de ces observations est que les cellules canceacutereuses se suicident et qursquoune tumeur drsquoorigine humaine cultiveacutee chez des rats ainsi preacutedisposeacutes au cancer se reacutetreacutecit
Nous allons regarder ces reacutesultats en deacutetail car ils sont pertinents pour notre compreacutehension du cancer consideacutereacute comme une maladie qui deacutepend des reacuteactions drsquooxydo-reacuteduction
Le lien entre la glycolyse et de lapoptose est eacutevident car de nombreuses enzymes de la glycolyse peuvent eacutegalement reacuteguler lapoptose tandis que plusieurs oncoproteacuteines induisent lexpression des enzymes de la glycolyse Cette toile de causaliteacute circulaire est ce que lon est venu agrave comprendre comme eacutetant une conseacutequence de la fluiditeacute du geacutenome [16] Living with the Fluid Genome (ISIS publication)
On peut se reacutefeacuterer agrave lrsquoarticle lsquoLa vie apregraves le cauchemar des manipulations geacuteneacutetiquesrsquo par le Docteur Mae-Wan Ho Traduction par Jacques Hallard accessible sur le site suivant httpwwwi-sisorgukispLifeAfterGEFRphp
Tout cela rend aussi souvent inefficaces les interventions theacuterapeutiques baseacutees sur de simples cibles moleacuteculaires et parfois avec de lourds effets secondaires
Par exemple la proteacuteine Akt qui stimule la glycolyse et induit une reacutesistance agrave lapoptose active eacutegalement lhexokinase une enzyme catalysant la premiegravere et qui est une eacutetape irreacuteversible de la glycolyse (voir Fig 1) dans laquelle le glucose est phosphoryleacute par lATP donnant le glucose-6-phosphate La proteacuteine Akt induit la translocation de lhexokinase - reacutesidant normalement dans le cytoplasme - vers la membrane mitochondriale par lintermeacutediaire de son meacutediateur en aval la glycogegravene synthase kinase 3 (GSK3)
Dans la membrane mitochondriale lrsquohexokinase se lie au canal des anions deacutependant du voltage (VDAC) une partie importante des pores du transit mitochondrial qui controcircle la permeacuteabiliteacute de la mitochondrie pour les petites moleacutecules hydrophiles Cela supprime lapoptose sans doute en rendant la membrane mitochondriale impermeacuteable Lrsquonhibition de la GSK3 dans les cellules canceacutereuses entraicircne vraisemblablement lhexokinase agrave se deacutelier du canal VDAC ce qui rend la mitochondrie permeacuteable aux petites moleacutecules cela induit lapoptose et contribue agrave lrsquoaugmentation de la sensibiliteacute agrave la chimiotheacuterapie
Ceci a suggeacutereacute agrave leacutequipe de Michelakis que peut-ecirctre le pheacutenotype meacutetabolique dans le cas des cancers est ducirc agrave un remodelage des mitochondries qui supprime (ou perturbe) la phosphorylation oxydative ameacuteliore la glycolyse et arrecircte lapoptose
Lobservation selon laquelle les ligneacutees cellulaires canceacutereuses ont plus de potentiel de membrane avec des mitochondries hyperpolariseacutees (plus neacutegatif agrave lrsquointerieur par rapport agrave lexteacuterieur) cette observation est en accord avec lrsquohypothegravese formuleacutee preacuteceacutedemment (voir encadreacute 1) [17]
Les cellules canceacutereuses sont aussi relativement deacuteficientes en canaux du potassium deacutependants du voltage (Kv) dans la membrane cellulaire (les canaux pour le potassium K+ ne souvrent que si le potentiel eacutelectrique est au-delagrave dune valeur seuil) La deacuteficience du canal K+ est connue pour supprimer lapoptose dans plusieurs types cellulaires y compris dans les cellules canceacutereuses
Encadreacute 1
Les cellules canceacutereuses ont des mitochondries hyperpolariseacutees
Le potentiel eacutelectrique mitochondrial hyperpolariseacute Dym (plus neacutegatif que la normale) srsquoest montreacute lieacute agrave des transformations malignes et ceci depuis les anneacutees 1980 Les tumeurs des cellules sont geacuteneacuteralement tregraves heacuteteacuterogegravenes et dans une population de cellules tumorales il y a des sous-populations mineures avec des diffeacuterences stables dans leur potentiel eacutelectrique Dym qui survivent apregraves clonage des cellules Les cellules avec un haut potentiel eacutelectrique Dym ont geacuteneacuteralement diminueacute leur sensibiliteacute aux agents chimioprotecteurs drsquoune part et preacutesentent une seacutecreacutetion accrue de VEGF (vascular endothelial growth factor) qui assure la promotion de la croissance des vaisseaux sanguins) dans les tumeurs meacutetastatiques mais pas dans les tumeurs sans meacutetastases en correacutelation avec le potentiel invasif drsquoautre part [17]
Cependant les meacutecanismes impliqueacutes dans la geacuteneacuteration et dans le maintien de diffeacuterence du potentiel eacutelectrique mitochondrial ne sont pas claires elles peuvent refleacuteter des modifications dans la composition des membranes mitochondriales des modulations de lexpression de gegravenes nucleacuteaires mitochondriales cibles ou encore un enrichissement avec une population mitochondriale donneacutee
Les effets en aval du produit chimique DCA
Le traitement par le produit chimique DCA a reacuteduit le potentiel mitochondrial hyperpolariseacute agrave des niveaux normaux accompagneacute par une diminution de la croissance des cellules tumorales in vitro et in vivo comme cela a eacuteteacute rapporteacute [15]
Les potentiels des mitochondries issues de trois ligneacutees cellulaires canceacutereuses humaines A549 (cancer du poumon sans petites cellules) M059K (glioblastome) et MCF-7 (cancer du sein) ont eacuteteacute compareacutes avec des ligneacutees cellulaires humaines en bonne santeacute non canceacutereuses les cellules eacutepitheacuteliales des petites voies aeacuteriennes (SAEC) ainsi qursquoavec des fibroblastes et des cellules pulmonaires musculaires lisses des artegraveres (PASMC)
Toutes les ligneacutees cellulaires des diffeacuterents cancers ont un potentiel mitochondrial significativement plus hyperpolariseacute par rapport agrave des cellules normales selon des mesures effectueacutees par une fluorescence accrue du colorant sensible agrave un potentiel lrsquoester meacutethylique de teacutetrameacutethyle rhodamine TMRM
Lincubation de tous les trois types de cellules canceacutereuses avec le DCA a renverseacute lrsquohyperpolarisation qui est revenue au niveau des cellules normales apregraves 48 h Mais les cellules normales ne sont pas affecteacutees Les effets du DCA sur le potentiel eacutelectrique mitochondrial a eu lieu aussi rapidement (au bout de 5-10 minutes) et les effets ont eacuteteacute deacutependants de la dose
La baisse induite par le DCA dans le potentiel eacutelectrique mitochondrial a eacuteteacute limiteacutee par un inhibiteur de la VDAC indiquant que le transport hors de la mitochondrie est important pour la reacuteponse au traitement avec le DCA Cela est compatible avec cette hypothegravese car le DCA a causeacute un apport de facteurs pro-apoptotiques depuis la mitochondrie ainsi qursquoune production accrue despegraveces reacuteactives agrave lrsquooxygegravene (voir ci-dessous)
Chez les cellules A549 non traiteacutees le cytochrome c et le facteur inducteur pro-apoptotique (FIA) ont eacuteteacute limiteacutes aux mitochondries Mais dans les cellules traiteacutees au DCA le cytochrome c srsquoest diffuseacute dans le cytoplasme et lAIF a eacuteteacute transporteacute vers le noyau ces observations sont toutes deux indicatrices du pheacutenomegravene dapoptose
En outre le DCA a conduit agrave une augmenteacute de loxydation du glucose de lrsquoordre de 23 et de faccedilon concomitante a supprimeacute loxydation des acides gras et la glycolyse dans les cellules A549
Apregraves 48 h de traitement avec le DCA le taux de lactate extracellulaire a eacuteteacute diminueacute tandis que le pH a eacuteteacute augmenteacute dans les cellules A549 par rapport aux cellules non traiteacutees
Les espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene des mitochondries et le DCA
Les espegraveces reacuteactives de loxygegravene (ROS) sont de petites moleacutecules contenant de loxygegravene et qui sont plus reacuteactives que loxygegravene moleacuteculaire ordinaire Les ROS sont produites dans les mitochondries comme intermeacutediaires du transport des eacutelectrons [18] (voir encadreacute 2)
Encadreacute 2
Les mitochondries sont la principale source des espegraveces reacuteactives de loxygegravene ou ROS
Dans le processus de la phosphorylation oxydative de loxygegravene est reacuteduit drsquoun eacutelectron agrave la fois dans une seacutequence loxygegravene en superoxyde puis en peroxyde dhydrogegravene et en radical hydroxyle et donne enfin de leau selon la suite ci-apregraves
O2 rarr O2- rarr H2O2 rarr OH rarr H2O
Toutes ces formes sauf la premiegravere et la derniegravere ont un eacutelectron non apparieacute et sont tregraves reacuteactives et par conseacutequent elles sont appeleacutees espegraveces reacuteactives de loxygegravene (ROS)
Ainsi la phosphorylation oxydative geacutenegravere ineacutevitablement ces ROS comme intermeacutediaires et les mitochondries sont consideacutereacutees comme la principale source de formation des ces moleacutecules ROS la principale ROS eacutetant lanion superoxyde O2
- Il est le preacutecurseur de toutes les autres espegraveces de ROS et il est produit in vivo agrave la fois par voie enzymatique par la NADPH oxydase et la xanthine oxydase et par voie non enzymatique lorsquun seul eacutelectron est transfeacutereacute directement agrave O2
Lanion superoxyde acquiert un proton pour devenir un radical hydroperoxyle (HO2-)
suivi par un reacutearrangement rapide (dismutation) soit spontaneacutement soit par une reacuteaction catalyseacutee par la superoxyde dismutase (SOD) pour produire du peroxyde dhydrogegravene H2O2 Ce dernier H2O2 est relativement stable et permeacuteable agrave travers la membrane il peut se diffuser dans la cellule pour ecirctre eacutelimineacute par des systegravemes anti-oxydants preacutesents dans les cellules ou dans les mitochondries tele que la catalase la glutathion peroxydase la peroxydase et la thioreacutedoxine
Il y a un deacutesaccord sur le fait de savoir si normalement les mitochondries fonctionnelles transportent effectivement les ROS [18 19] Je crois quil est tout agrave fait possible que les ROS soient seulement produites agrave la suite drsquoune dimination de la coheacuterence dans le transport des eacutelectrons ce qui entraicircne des intermeacutediaires partiellement oxydeacutes parce que cest ce en quoi consistent les ROS
Le produit chimique DCA a augmenteacute la production du ROS peroxyde dhydrogegravene (H2O2) dune maniegravere deacutependante de la dose de lrsquoordre de 25 agrave 005 mM de DCA puis agrave 35 agrave la dose de 05 mM de DCA [14] Cette augmentation a eacuteteacute inhibeacutee par la roteacutenone suggeacuterant limplication du complexe I de la chaicircne de transport deacutelectrons sans doute dans une inversion du transport deacutelectrons en raison dune accumulation de NADH un autre signe que la chaicircne de transport des eacutelectrons dans les mitochondries ne fonctionne pas normalement dans les cellules canceacutereuses Conformeacutement agrave cette hypothegravese il a eacuteteacute observeacute que les mitochondries isoleacutees et exposeacutees agrave un traitement avec le DCA ont une augmentation des niveaux de NADH dans les mitochondries [19]
Une complication est que les ROS agrave des niveaux infeacuterieurs ce qui est caracteacuteristique dun stress chronique et drsquoune inflammation sont un laquosecond messagerraquo de la prolifeacuteration cellulaire - une preacutedisposition agrave la transformation maligne - en soutenant lideacutee que le cancer est une maladie eacutepigeacuteneacutetique [2] Toutefois les eacuteleacutements de preuve reliant les ROS des mitochondries sans doute agrave des concentrations plus eacuteleveacutees agrave lapoptose sont eacutegalement forts
La principale ROS produite dans les mitochondries est H2O2 (voir encadreacute 2) Si elle nest pas eacutelimineacutee par le systegraveme antioxydant de la cellule elle peut ecirctre en outre transformeacutee
en radical hydroxyle (OH) en preacutesence dions meacutetalliques OH est tregraves reacuteactif et il peut causer des dommages [18] Un large eacuteventail de ROS des mitochondriales induisent des dommages agrave des proteacuteines agrave des lipides et agrave lADN mitochondrial ont eacuteteacute deacutecrit Ces dommages peuvent entraicircner une catastrophe eacutenergeacutetique
Comme il cela est deacutecrit par leacutequipe de Michelakis [14] la principale cible des ROS dans les mitochondries sont les pores de transition membranaire qui deviennent hautement conducteurs en preacutesence de ROS ce qui permet de laisser passer de petites moleacutecules dans les deux directions De petits soluteacutes srsquoeacutecoulent dans la matrice mitochondriale au long de leur gradients eacutelectrochimiques (agrave partir des concentrations eacuteleveacutees agrave lexteacuterieur pour de faibles concentrations) dissipant alors le potentiel eacutelectrochimique et induisant un gonflement de la matrice mitochondriale eacuteventuellement une rupture de la membrane externe libeacuterant le cytochrome c et le facteur inducteur pro-apoptotique (AIF) dans le cytoplasme ce qui entraicircne finalement lapoptose
Les cellules utilisent une forme particuliegravere drsquoautophagie la mitophagie [18] pour eacuteliminer seacutelectivement les mitochondries deacutefectueuses Laugmentation des ROS cellullaires conduit agrave la perte de potentiel de la membrane mitochondriale qui est un deacuteclencheur pour la mitophagie Lorsque de nombreuses mitochondrias sont eacutelimineacutees par mitophagie le pheacutenomegravene dapoptose suit
Le DCA et les changements eacutelectrochimiques
Une augmentation de la production de H2O2 par les cellules canceacutereuses exposeacutees au produit DCA est impliqueacutee dans lactivation des canaux de potassium K+ sensibles au voltage (Kv) dans la membrane cellulaire Lrsquoeacutequipe de Michelakis a montreacute que le traitement avec le DCA a augmenteacute le courant du K+ sortant de maniegravere significative dans toutes les cellules canceacutereuses mais pas dans les cellules normales [15]
Cette augmentation de courant du K+ sortant accompagneacutee dune expression accrue des canaux K+ lsquoKv15rsquo conduit agrave une hyperpolarisation de la membrane plasmique (de plus en plus neacutegative) et elle est bloqueacutee par la catalase intracellulaire qui se deacutecompose en H2O2 ainsi que par la roteacutenone qui inhibe H2O2 produite par le complexe I
Dans le mecircme temps le DCA a diminueacute le Ca2+ intracellulaire en inhibant les canaux Ca2+ deacutependants du voltage de sorte que les cellules traiteacutees avec le DCA avaient une teneur infeacuterieure en Ca2+ intracellulaire par rapport aux cellules non traiteacutees la diminution se produisant dans les 5 minutes et elle a eacuteteacute encore soutenue apregraves 48 heures drsquoexposition au DCA Les effets sur le Ca2+ ont eacuteteacute inhibeacutes par la roteacutenone et limiteacutes par H2O2 entre autres choses
On peut penser que le DCA diminue le Ca2+ intracellulaire et accroicirct lrsquoexpression de lsquoKv15rsquo du fait de lrsquoinhibition par le NFAT (nuclear factor of activated T lymphocytes le facteur nucleacuteaire des lymphocytes T activeacutes) Le NFAT est connu pour inhiber agrave la fois lapoptose et lexpression de Kv15 dans les cellules myocardiques et leacutequipe a constateacute que cela eacutetait eacutegalement vrai dans les cellules canceacutereuses
Lrsquoaugmentation de la concentration en Ca2+ intracellulaire active la calcinerine qui deacutephosphoryle le NFAT lui permettant decirctre transporteacute vers le noyau ougrave il reacutegule la transcription du gegravene Lrsquoactivation induite par le DCA du lsquoKv15rsquo conduit agrave une
hyperpolarisation de la membrane cellulaire inhibant les canaux Ca2+ deacutependant du voltage donc blocage de laugmentation de la concentration intracellulaire de Ca2+ et inhibition du facteur NFAT
Le DCA et lapoptose
Michelakis et ses collegravegues ont constateacute que le DCA augmente lexpression de lannexine provoquant une multiplication par 6 des noyaux TUNEL-positifs et une activation des deux caspases 3 et 9 dans les cellules A549 TUNEL signifie Terminal deoxynucleotidyl transferase dUTP nick end labelling crsquoest une meacutethode qui est utiliseacutee pour deacutetecter la fragmentation de lADN par leacutetiquetage de la partie terminale des acides nucleacuteiques
Le produit DCA semble eacuteliminer les cellules hautement prolifeacuterantes en induisant lapoptose et en diminuant les niveaux du calcium Ca2+ intracellulaire Il diminue eacutegalement la prolifeacuteration cellulaire telle que mesureacutee par le test de lincorporation de la BrdU (bromodeacutesoxyuridine) et lexpression de lantigegravene nucleacuteaire de cellules prolifeacuterantes (PCNA) En outre le DCA a diminueacute lexpression de la survivine qui est un indicateur mitotique
Le DCA induit lapoptose des cellules canceacutereuses par deux voies lune dans les mitochondries ougrave la deacutepolarisation active lapoptose deacutependante des mitochondries et lautre agrave la membrane cellulaire ougrave la reacutegulation positive des canaux lsquoKv15rsquo fait deacutecroicirctre le K+ ce qui active les caspases On peut penser que la composante mitochondriale est plus importante que les autres facteurs et les manipulations pour fournir le composant cytoplasmique de lapoptose nont pas entraicircneacute une intensiteacute de lapoptose comme celle qui est induite par le DCA
Ces reacutesultats en plus de la deacutemonstration de la capaciteacute du DCA de reacutetreacutecir des xeacutenogreffes de tumeurs humaines chez les rats et des glioblastomes chez des ecirctres humains [16] renforcent lhypothegravese proposeacutee par Warburg selon laquelle le cancer est une maladie impliquant un dysfonctionnement mitochondrial mais peut-ecirctre pas dans sa forme originale car Warburg pensait alors en son temps que les mitochondries eacutetaient totalement inactives
Il y a un deacuteseacutequilibre des reacuteactions drsquooxydo-reacuteduction dans les cellules canceacutereuses
Peu drsquoattention a eacuteteacute porteacutee sur leacutetat eacutelectronique de la cellule ou de ses organites jusquagrave tout reacutecemment quand les colorants sensibles au voltage sont devenus disponibles Cela a rendu beaucoup plus facile la mesure du potentiel eacutelectrique des cellules et des organites En conseacutequence les chercheurs ont deacutecouvert que le potentiel eacutelectrique de la cellule deacutetermine ses eacutetats vitaux de la division cellulaire agrave la formation de structures de la diffeacuterenciation de la reacutegeacuteneacuteration et des cancers ([20] ] Membrane Potential Rules SiS 52)
Ceci est parfaitement en accord avec la nature eacutelectrodynamique quantique de la vie [10 11]
En fait il a eacuteteacute reconnu depuis les anneacutees 1950 que le potentiel de membrane cellulaire mesureacute agrave laide de microeacutelectrodes varie tout au long du cycle cellulaire [21] Les types
de cellules agrave tregraves hauts potentiels de repos telles que les cellules musculaires et les neurones montrent peu ou pas de tendance agrave se diviser alors quune diminution du potentiel de membrane suit la transformation maligne
Dans les anneacutees 1970 Clarence D Cocircne Jr avait reacuteussi agrave induire la mitose et la synthegravese de lADN dans des neurones totalement diffeacuterencieacutes du systegraveme nerveux central en utilisant une varieacuteteacute dagents qui deacutepolarisent la membrane cellulaire (la rendant moins neacutegative) [22]
Dans les anneacutees 1990 des mesures des potentiels eacutelectriques des sites de la peau sur des tumeurs malignes du sein avaient donneacute des lectures eacutelectropositives qui avaient eacuteteacute correacuteleacutees avec une deacutepolarisation accrue dans le potentiel de membrane des cellules et des tissus canceacutereux par rapport aux cellules normales ou aux cellules non canceacutereuses [23]
Lautre signe bien connu de deacuteseacutequilibre drsquooxydo-reacuteduction (redox) dans les cellules canceacutereuses est le cas des mitochondries hyperpolariseacutees (voir encadreacute 1)
Une preuve suppleacutementaire vient maintenant agrave partir de mesures directes des eacutetats doxydo-reacuteduction Les paires redox de la cellule sont NADH NAD + (nicotinamide adeacutenine dinucleacuteotide) NADPH NADP + (nicotinamide adeacutenine dinucleacuteotide phosphate) et GSH GSSG (glutathion) Le rapport des formes reacuteduites et des formes oxydeacutees refleacutete leacutetat doxydo-reacuteduction de la cellule
Par exemple dans des conditions non contraintes et non stressantes chez des astrocytes (cellules du cerveau qui controcirclent le flux sanguin vers les neurones) qui sont mises en culture la paire NADH NAD+ est principalement agrave leacutetat oxydeacute afin drsquoaccepter les eacutelectrons produits au cours de la glycolyse lors de la reacuteaction de la glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate deacuteshydrogeacutenase (GAPDH) (voir fig 1)
En revanche le couple redox NADPH NADP+ est maintenu dans un eacutetat plus reacuteduit pour fournir des eacutelectrons pour la biosynthegravese reacuteductrice tandis que la concentration de GSH deacutepasse fortement celle de GSSG pour soutenir une deacutefense antioxydante efficace Ces ratios des couples redox chez les astrocytes mis en culture sont similaires agrave ceux qui ont eacuteteacute rapporteacutes pour le cerveau [24] et ils sont intimement lieacutes au meacutetabolisme et aux fonctionnements cellulaires
La thioreacutedoxine est une classe de petites proteacuteines redox qui sont preacutesentes dans tous les organismes et qui agissent comme des antioxydants avec des fonctions de signalisation redox On pense que la thioreacutedoxine inteacutegre leacutetat redox global de la cellule et qursquoelle est essentielle pour la vie chez les mammifegraveres [25]
Des chercheurs de leacutecole de meacutedecine et de santeacute publique aupregraves de lrsquoUniversiteacute du Wisconsin agrave Madison aux Eacutetats-Unis ont examineacute les niveaux des proteacuteines et des changements redox de la thioreacutedoxine 1 (TRX1) dans les tissus de la prostate humaine et dans des cellules en culture [26] Ils ont trouveacute 4 fois plus de proteacuteines TRX1 dans le noyau des cellules canceacutereuses de haut grade par rapport aux teacutemoins normaux et laugmentation est correacuteleacutee avec la progression du cancer La proteacuteine a eacutegalement eacuteteacute multiplieacutee environ par 2 dans le cytoplasme Malgreacute des niveaux accrus en proteacuteines les formes oxydeacutees de TRX1 nucleacuteaire eacutetaient plus eacuteleveacutees dans les lignes cellulaires du
cancer de la prostate par rapport agrave leurs homologues beacutenins ce qui suggegravere que le deacuteseacutequilibre redox nucleacuteaire a eu lieu de maniegravere seacutelective dans les cellules canceacutereuses
TRX1 a un rocircle speacutecifique dans la modulation de la signalisation redox avec des pools nucleacuteaires et cytoplasmiques distincts chacun drsquoeux ayant des fonctions diffeacuterentes Dans le noyau TRX1 interagit avec certains facteurs de transcription pour reacuteguler leur liaison agrave lADN il sagit notamment de p53 (reacuteponse par apoptose) du facteur nucleacuteaire kB (NF-kB impliqueacute dans la reacuteponse inflammatoire) et du facteur nucleacuteaire 2 (Nrf2 impliqueacute dans la reacuteponse antioxydante)
Dans le cytoplasme TRX1 peut reacuteguler les kinases du signal de reacutegulation de lapoptose TRX1 est eacutegalement connu pour passer du cytoplasme vers le noyau en reacuteponse au stress oxydatif Lrsquooxydation seacutelective de TRX1 peut se produire et elle a eacuteteacute deacutetecteacutee agrave la fois dans le noyau et dans le cytoplasme en reacuteponse agrave des modifications cellulaires redox
Lrsquoaugmentation de lexpression de la proteacuteine TRX1 a eacuteteacute deacutetecteacutee dans les tissus canceacutereux et dans de multiples ligneacutees de cellules canceacutereuses et une augmentation de lexpression de TRX1 a eacuteteacute associeacutee agrave niveau tumoral eacuteleveacute et elle a eacuteteacute impliqueacutee dans la reacutesistance des cellules tumorales agrave certaines chimiotheacuterapies et agrave des agents geacuteneacuterateurs de ROS
Pour conclure
De nouvelles preuves suggegraverent que les cellules canceacutereuses sont plus oxydeacutees par rapport agrave la normale il leur manque des eacutelectrons
Ceci est coheacuterent avec dautres indications selon lesquelles le cancer est une maladie qui deacutepend des reacuteactions doxydo-reacuteduction qui est un eacutetat de deacuteseacutequilibre eacutelectronique
La preacutevention des cancers et une theacuterapie rationnelle devraient commencer agrave partir de ces constats
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Deacutefinitions et compleacutements
Apoptose ndash Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
On nomme apoptose (ou mort cellulaire programmeacutee) le processus par lequel des cellules deacuteclenchent leur auto-destruction en reacuteponse agrave un signal Cest lune des voies possibles de la mort cellulaire qui est physiologique geacuteneacutetiquement programmeacutee neacutecessaire agrave la survie des organismes multicellulaires Elle est en eacutequilibre constant avec la prolifeacuteration cellulaire Contrairement agrave la neacutecrose elle ne provoque pas dinflammation les membranes plasmiques ne sont pas deacutetruites du moins dans un premier temps et la cellule eacutemet des signaux (en particulier elle expose sur le feuillet
externe de sa membrane plasmique de la phosphatidylseacuterine un phospholipide normalement constitutif de son feuillet interne) qui permettront sa phagocytose par des globules blancs notamment des macrophages
Sommaire
bull 1 Deacutecouverte et eacutetymologie
bull 2 Exemples de rocircles physiologiques
o 21 Morphogenegravese
o 22 Systegraveme immunitaire
o 23 Diffeacuterenciation intestinale
o 24 Deacutediffeacuterenciation mammaire
bull 3 Causes
bull 4 Manifestation cytologique
o 41 Meacutecanisme intracellulaire
411 Voie extrinsegraveque
412 Voie intrinsegraveque
bull 5 Fragmentation de lADN
o 51 Maladies ou affections induites par le blocage de lapoptose
o 52 Maladies ou affections causeacutees par lrsquoactivation intempestive de
lrsquoapoptose
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Voir aussi
o 71 Bibliographie
o 72 Articles connexes
o 73 Liens externes Article complet sur le site httpfrwikipediaorgwikiApoptose
Cancer ndash Document Futura-Sciences
Un cancer est une pathologie caracteacuteriseacutee par la preacutesence dune (ou de plusieurs) tumeur maligne formeacutee agrave partir de la transformation par mutations ou instabiliteacute geacuteneacutetique (anomalies cytogeacuteneacutetiques) dune cellule initialement normale
Formation du cancer
La transformation cellulaire tumorale se traduit notamment par une perte de controcircle du cycle cellulaire une insensibiliteacute agrave lapoptose des anomalies de la reacuteparation de lADN Les cancers sont alors classeacutes selon le type de la cellule dans laquelle sest produite la premiegravere transformation (lymphomes carcinomes sarcomes) cette premiegravere cellule maligne seacutetant ensuite diviseacutee formant la tumeur primaire constitueacutee de cellules clonales
Eacutevolution du cancer
Certaines tumeurs primaires peuvent progresser vers un envahissement plus global de lorganisme par eacutechappement de cellules tumorales issues de cette tumeur primaire on parle alors de meacutetastase
Pour en savoir plus sur les diffeacuterents cancers consultez les questions-reacuteponses cibleacutees de Futura-Sciences sur
le cancer du foie le cancer du poumon le cancer du sein le cancer de la peau le cancer de la thyroiumlde le cancer de la vessie le cancer de la prostate le cancer colorectal le cancer de lestomac le cancer de lœsophage le cancer du rein
httpwwwfutura-sciencescomfrquestion-reponsetcancerdle-cancer-de-la-peau-en-detail_1354
Photo - Le cancer est la premiegravere cause de mortaliteacute en France Ici des cellules de cancer du poumon copy Anne Weston- LRI- CRUK- Wellcome Images Filckr nc nd 20copy 2001-2012 Futura-Sciences tous droits reacuteserveacutes ndashSource wwwgooglefrsearchsource=igamphl=framprlz=1G1GGLQ_FRFR368ampq=cancerampbtnG=Recherche+Google
Cancer ndash Introduction drsquoun article Wiipeacutedia
Le cancer est une maladie caracteacuteriseacutee par une prolifeacuteration cellulaire anormalement importante au sein dun tissu normal de lorganisme de telle maniegravere que la survie de ce dernier est menaceacutee Ces cellules deacuterivent toutes dun mecircme clone cellule initiatrice du cancer qui a acquis certaines caracteacuteristiques lui permettant de se diviser indeacutefiniment Au cours de leacutevolution de la maladie certaines cellules peuvent migrer de leur lieu de production et former des meacutetastases Pour ces deux raisons le deacutepistage du cancer doit ecirctre le plus preacutecoce possible
laquo Cancer raquo est un terme geacuteneacuteral deacutesignant une maladie pour lesquelles certaines cellules dun organisme adoptent un comportement anormal caracteacuteriseacute par1234 une indeacutependance vis-agrave-vis des signaux qui stimulent normalement la prolifeacuteration cellulaire une insensibiliteacute aux signaux et meacutecanismes anti-prolifeacuteratifs une capaciteacute prolifeacuterative qui nest plus limiteacutee (croissance agrave linfini) la disparition du pheacutenomegravene dapoptose une capaciteacute anormale agrave susciter langiogenegravese et lacquisition dun pouvoir invasif et de production de meacutetastases
Les nouvelles cellules reacutesultantes dites canceacutereuses ou tumorales peuvent former une tumeur maligne (un neacuteoplasme) ou se propager agrave travers le corps
Les facteurs de risques sont internes (geacutenome mutation 5 etc) induction par un agent infectieux etc etou externes (alimentation exposition agrave des substances canceacuterigegravenes ou agrave des conditions telles que lirradiation etc) Des facteurs hormonaux eacutepigeacuteneacutetiques et psychosomatiques sont possibles 90 agrave 95 des cas de cancers ne sont pas attribuables agrave des mutations geacuteneacutetiques6
Durant la derniegravere deacutecennie plusieurs types de cancers semblent en augmentation si dans certains cas cette progression est facilement lieacutee agrave des facteurs de risque identifieacutes (tabac alcool polluants industriels reconnus canceacuterigegravenes obeacutesiteacute seacutedentariteacute exposition au soleil) dans certains cas il est difficile dattribuer agrave des facteurs preacutecis laugmentation observeacutee Lameacutelioration des outils de diagnostic7et le vieillissement de la population8 explique une part importante de la progression de lincidence de certains cancers Agrave linverse une eacutetude de lInstitut de veille sanitaire montre que les cancers de lestomac de loesophage (chez lhomme) du col de luteacuterus et le lymphome Hodghinien ont reacutegresseacute entre 1980 et 20009
Sommaire
bull 1 Terminologie et eacutetymologie
bull 2 Biologie
o 21 Typologie
o 22 Geacuteneacutetique
o 23 Transformation cellulaire
o 24 Chronologie de la transformation canceacutereuse
o 25 Origine
o 26 Eacutevolution
bull 3 Causes
o 31 Risques endogegravenes
o 32 Risques dits laquo environnementaux raquo
bull 4 Preacutevention
o 41 Deacutepistage
bull 5 Diagnostic
bull 6 Traitements
o 61 Traitements alternatifs
o 62 Soutien psychologique
bull 7 Coucircts eacuteconomiques et socioeacuteconomiques
bull 8 Statistiques par pays
o 81 France
o 82 Taux de survie et surmortaliteacute
o 83 Chez lenfant
bull 9 Eacutepideacutemiologie
bull 10 Historique
bull 11 Chez les animaux
bull 12 Notes et reacutefeacuterences
bull 13 Voir aussi
o 131 Articles connexes
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiCancer
Chaicircne de transfert deacutelectrons ndash Deacutefinition de Futura-Sciences
Ensemble de moleacutecules pouvant capter et donner des eacutelectrons dont des cytochromes et des flavoproteacuteines qui agissent en seacuterie pour transporter des eacutelectrons du NADH ou du FADH2 jusquagrave loxygegravene qui est ainsi reacuteduit en eau (H2O) La respiration cellulaire est principalement attribuable agrave cette consommation doxygegravene La chaicircne respiratoire est localiseacutee dans la membrane interne des mitochondries
Source httpwwwfutura-sciencescomfrdefinitiontphysique-2dchaine-de-transfert-delectrons_686
Chaicircne respiratoire ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
La chaicircne respiratoire est constitueacutee dun ensemble complexe de proteacuteines membranaires de la mitochondrie des cellules eucaryotes qui servent agrave reacuteoxyder les coenzymes NADH et ubiquinone (CoQ) qui ont eacuteteacute reacuteduits en particulier au cours du cycle de Krebs Cette reacuteoxydation saccompagne de la creacuteation dun gradient transmembranaire de protons Ce gradient est une forme de stockage de leacutenergie contenue dans les coenzymes qui deacuterive elle-mecircme de leacutenergie contenue dans les moleacutecules deacutegradeacutees au cours du catabolisme Le gradient de proton va servir agrave fabriquer de lATP moleacutecule eacutenergeacutetique universellement utilisable au niveau de lATP synthase une proteacuteine membranaire mitochondriale Ce meacutecanisme de phosphorylation oxydative a eacuteteacute deacutecouvert par Peter Mitchell ce qui lui a valu le prix Nobel de chimie en 19781 Ce meacutecanisme est aussi connu sous le nom de Theacuteorie chimiosmotique (de Mitchell) Additionneacute agrave la synthegravese dATP par les ATP synthase on la nomme phosphorylation oxydative (nb le terme phosphorylation oxydative est impropre il faut lui preacutefeacuterer celui doxydations phosphorylantes)
Sommaire
bull 1 Origine des reacuteactifs de la chaicircne respiratoire
bull 2 Enchaicircnement des systegravemes doxydoreacuteduction de la chaicircne respiratoire
bull 3 Inhibiteurs de la chaicircne respiratoire
bull 4 Reacutegulation
bull 5 Theacuteorie chimio-osmotique de Mitchell
bull 6 Complexes et fonctionnement
bull 7 Transport des moleacutecules dATP formeacutees
bull 8 Bilan total
bull 9 Des chaicircnes respiratoires particuliegraveres celles des bacteacuteries
bull 10 Notes et reacutefeacuterences
bull 11 Voir aussi
o 111 Articles connexes
o 112 Liens externes
Origine des reacuteactifs de la chaicircne respiratoire [modifier]
Lors des reacuteactions du catabolisme que sont la glycolyse (dans le cytosol) et le cycle de Krebs (dans la mitochondrie) il y a production de coenzymes reacuteduits (NADH et CoQH2) Ces coenzymes vont ecirctre reacuteoxydeacutes par la chaicircne respiratoire (en aeacuterobiose) au niveau des crecirctes de la membrane interne mitochondriale ou dans la membrane plasmique des bacteacuteries
Enchaicircnement des systegravemes doxydoreacuteduction de la chaicircne respiratoire [modifier]
Remarque lenchaicircnement indiqueacute ici concerne les organismes eucaryotes la chaicircne respiratoire au niveau de la mitochondrie
Lordre dans lequel on trouve les eacuteleacutements de la chaicircne respiratoire (figure 1) deacutepend de leur potentiel standard doxydoreacuteduction (tableau 1)
Tableau 1 Systegravemes reacutedox mis en jeu dans la chaicircne respiratoire
Systegravemes reacutedox Potentiel standard (agrave pH = 7 et 25 degC) (V)
NAD+NADH -032
FPFPH2 -014
CoQCoQH2 -009
Cytb Fe3+Cytb Fe2+ +004
CytC1 Fe3+CytC1 Fe2+ +022
CytC Fe3+CytC Fe2+ +026
Cyt(a+a3) Fe3+Cyt(a+a3) Fe2+ +029
frac12O2O2- +082
Figure 1 enchaicircnement des constituants de la chaicircne respiratoire
La reacuteaction de synthegravese dATP
est une reacuteaction endergonique elle a besoin deacutenergie pour avoir lieu Sa variation denthalpie libre standard (ΔGdeg) est eacutegale agrave + 30 kJmol
Lors de la chaicircne respiratoire trois reacuteactions libegraverent suffisamment deacutenergie (variation denthalpie libre standard (ΔGdeg) est infeacuterieure ou eacutegale agrave - 30 kJmol)
bull ΔGdeg = - 42 460 Jmolminus1
bull ΔGdeg = - 34 740 Jmolminus1
bull ΔGdeg = -
102 290 Jmolminus1
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiChaC3AEne_respiratoire
Phosphorylation oxydative lieacutee agrave la chaicircne de transport des eacutelectrons ndash Document lsquoulysse u-bordeauxrsquo
La chaicircne de transport des eacutelectrons
Les hydrogegravenes (eacutelectrons plus protons) capteacutes par le (qui devient le
) issus de la deacutegradation des moleacutecules de glucose et dacide gras sont
transfeacutereacutes agrave l gracircce agrave une seacuterie deacutevegravenements qui aboutit agrave la formation d la chaicircne de transport des eacutelectrons Cette chaicircne se deacuteroule dans la membrane interne de la mitochondrie surtout dans les crecirctes et elle fait intervenir plusieurs complexes enzymatiques appeleacutes NADH-quinone oxydoreacuteductase (complexe I) succinate-quinone oxydoreacuteductase (complexe II) Quinol-cytochrome c oxydoreacuteductase (complexe III ou complexe bc1) et Cytochrome c oxydase (complexe IV)
Elle contient eacutegalement 1) lubiquinone qui se trouve dans leacutepaisseur de la membrane interne (moleacutecule lipophile) qui transporte les eacutelectrons (et protons) du complexe II au complexe III et 2) le cytochrome c qui se trouve dans lespace inter membranaire et qui eacutetablit une navette deacutelectrons entre complexes III et IV Les eacuteveacutenements sont preacutesenteacutes scheacutematiquement figure 11 Dans cette image les complexes sont repreacutesenteacutes en une seule entiteacute mais en reacutealiteacute ils sont constitueacutes de plusieurs sous-uniteacutes proteacuteiques Le tableau ci-dessous donne une ideacutee de la taille et de lheacuteteacuterogeacuteneacuteiteacute des complexes de la chaicircne respiratoire
fonction enzymatique poids moleacuteculaire
nombre de sous-uniteacutes
Complexe I NADH-quinone oxydoreacuteductase 800 kDa 25
Complexe II succinate-quinone oxydoreacuteductase
140 kDa 4
Complexe III quinol-cytochrome c oxydoreacuteductase
250 kDa 9-10
Complexe IV cytochrome c oxydase 170 kDa 13
Complexe V ATP synthase 380 kDa 12-14
Figure 11 [agrave consulter agrave la source] La chaicircne respiratoire
Pour plus dinformation sur la composition des proteacuteines de la chaicircne respiratoire et leur arrangement dans des super complexes consultez le document suivant
laquo Supercomplexes dans la chaine respiratoire de la mitochondrie 2010_Boekema raquo (pdf 1 Mo)
Animation cette animation montre comment le passage des eacutelectrons de cytochrome c agrave cytochrome c oxydase (complexe IV) permet le transport
simultaneacute de protons ( ) agrave travers la membrane interne de la mitochondrie (fonction de pompe de la cytochrome c oxydase)
Macromedia Shockwave - 106Ko
La direction du flux deacutelectrons le long de la chaicircne de transport est deacutetermineacutee par la faculteacute des composants agrave perdre ou agrave gagner des eacutelectrons Par exemple
a une affiniteacute modeacutereacutee pour les eacutelectrons si bien que sa forme reacuteduite
peut facilement ceacuteder ses deux eacutelectrons Au contraire loxygegravene moleacuteculaire a une tregraves forte affiniteacute pour les eacutelectrons et est donc un tregraves bon agent oxydant capable de capturer avidement les eacutelectrons des autres moleacutecules La capaciteacute agrave laquo donner raquo ou agrave laquo prendre raquo des eacutelectrons est exprimeacutee
par un paramegravetre nommeacute potentiel doxydoreacuteduction (symbole Eograve) ayant
un potentiel de et loxygegravene moleacuteculaire un potentiel de Les eacutelectrons se deacuteplacent des moleacutecules agrave faible potentiel doxydoreacuteduction vers
les moleacutecules posseacutedant un potentiel fort et donc dans le cas de la chaicircne mitochondriale de transport des eacutelectrons du NADH agrave loxygegravene moleacuteculaire (voir figure 12 )
Figure 12 [agrave consulter agrave la source] Potentiel doxydoreacuteduction
Fondamentalement au cours de la capture des eacutelectrons par les complexes I III et IV il y a simultaneacutement translocation des protons vers lespace
inter membranaire (pompe ) (voir figure 11 et son animation) Le processus creacutee un gradient protonique (potentiel membranaire de 150 mV neacutegatif cocircteacute espace matriciel et une diffeacuterence de pH de 05) Le gradient eacutelectrochimique ainsi geacuteneacutereacute est utiliseacute pour la phosphorylation de lADP en ATP par lATP synthase (complexe V qui constitue une particule dite eacuteleacutementaire visible en microscopie eacutelectronique) (voir figure 13 ) Le couplage de loxydation des
meacutetabolites en et et la production dATP est appeleacute phosphorylation oxydative
Figure 13 [agrave consulter agrave la source] ATP synthase
Heacutebergement des eacutelectrons dans les composants de la chaicircne
Au sein de la chaicircne de transport les eacutelectrons sont successivement et transitoirement laquo heacutebergeacutes raquo par diffeacuterents sites moleacuteculaires appeleacutes groupes prostheacutetiques (porphyrines et flavine mononucleacuteotides (FMN apporteacutee par la
vitamine laquo riboflavine raquo) Les atomes qui heacutebergent les eacutelectrons dans ces
groupes prostheacutetiques peuvent ecirctre des atomes de C ou N pour (apporteacute
par la laquo vitamine raquo (acide nicotinique) et ubiquinone des atomes de Fe inclus dans une structure moleacuteculaire appeleacutee hegraveme ou heacutemochrome pour les cytochromes des complexes de FeS pour les FMN et cytochrome bc1 des atomes de Cu dans la cytochrome c oxydase Cette ressource na pas pour but dexposer en deacutetail laspect biochimique et biophysique de la phosphorylation oxydative Pour information compleacutementaire sur le sujet nous vous suggeacuterons de consulter laquo La biochimie Tome 1 biochimie structurale et meacutetabolique raquo Christian Moussard De Boeck Universiteacute
Etymologie des termes cytochrome et ubiquinone
Les cytochromes sont des pigments cellulaires (chromos = couleur) deacutetectables dans lintervalle 300 agrave 600 nm du spectre de la lumiegravere Le terme deacutesigne un ensemble formeacute dune proteacuteine et dun groupe prostheacutetique (heacutemochrome)
responsable de labsorption caracteacuteristique de la lumiegravere
Ubiquinone nommeacutee pour sa reacutepartition tregraves large ubiquitaire chez les veacutegeacutetaux animaux et micro-organismes (latin ubique = preacutesent partout) Elle fut identifieacutee plus tard agrave un co-enzyme de la chaicircne respiratoire nommeacute pour cela co-enzyme Q10 (ubiQuinone) 10 fait reacutefeacuterence au nombre duniteacutes isopreacuteniques (
) preacutesentes dans la queue hydrophobe de la moleacutecule (situeacutee dans la membrane)
Cardiolipine et chaicircne respiratoire
La cardiolipine ou diphosphatidylglyceacuterol est un lipide qui est speacutecifique des membranes des bacteacuteries et des mitochondries autrement dit des membranes dont la fonction est de fournir un potentiel eacutelectrochimique pour le transport des eacutelectrons et la synthegravese dATP Le terme cardiolipine vient du fait que ce lipide a eacuteteacute isoleacute agrave partir de cœur de bovin dans lequel il repreacutesente 10 des phospholipides totaux Plus tard la cardiolipine a eacuteteacute trouveacutee en abondance dans la mitochondrie ougrave elle repreacutesente 20 des phospholipides totaux et dans la membrane externe des bacteacuteries Etant donneacute que la cardiolipine est un lipide speacutecifique de la mitochondrie on est en droit de penser que sa fonction biologique dans cet organite est fondamentale Elle est localiseacutee principalement dans la membrane interne ougrave elle interagit avec plusieurs proteacuteines parmi lesquelles les complexes III (cytochrome bc1) et IV (cytochrome c oxydase) la proteacuteine deacutechange ATPADP lATP synthase et le transporteur de phosphate inorganique (Pi) Il a eacuteteacute montreacute que la cardiolipine deacuteterminait la structure quaternaire (et donc fonctionnelle) de ces proteacuteines enzymatiques et assurait eacutegalement la bonne orientation et la bonne position (pour faciliter le passage des eacutelectrons) des diffeacuterents composants de la chaicircne respiratoire Ce rocircle est bien illustreacute par le syndrome de Barth myopathie speacutecifique due agrave une production deacutefectueuse de cardiolipine reacutesultant en un fort deacuteficit dans la production dATP La cardiolipine limite aussi la diffusion de protons situeacutes dans lespace inter membranaire en les liant agrave ses groupes phosphates tamponnant ainsi le pH global (voir figure 14 ) Enfin la cardiolipine est consideacutereacutee comme un co-facteur deacuteterminant de limportation du cholesteacuterol indispensable au deacuteroulement de la steacuteroiumldogenegravese mitochondriale
Figure 14 [agrave consulter agrave la source] Cardiolipine dans la membrane interne de la mitochondrie
LATP synthase ( )
En preacutesence du gradient de protons eacutetabli entre les deux faces de la membrane mitochondriale interne et en absence de concentrations eacuteleveacutees dATP dans la matrice
lATP synthase laisse passer les protons au niveau du domaine membranaire un
passage qui permet la production dATP par le domaine Plus preacuteciseacutement chaque
sous-uniteacute du domaine de la proteacuteine couple rapidement lADP et le Pi en produisant lATP qui reste en place Cest le potentiel de membrane et le passage des protons qui en reacutesulte (laquo source deacutenergie raquo) qui permet lexpulsion de lATP vers
lespace matriciel au cours dun mouvement de rotation de la sous-uniteacute dans le
domaine La place de lATP est immeacutediatement prise par un nouvel ADP + Pi Il faut 12 protons pour la production de 3 ATP (voir figure 13 ci-dessus)
Cette enzyme peut eacutegalement fonctionner dans lautre sens ce qui se produit en absence de gradient de protons et en preacutesence dATP Dans ce cas elle fonctionne comme une
pompe agrave protons comparable agrave l -ATPase de la membrane des lysosomes deacutecrite dans la ressource laquo Transport membranaire raquo
Bilan final
Le bilan final de toutes ces inter conversions chimiques cest que loxydation complegravete dune moleacutecule de glucose fournira 30 moleacutecules dATP et quune moleacutecule dacide gras tel que le palmitate (C16) fournira 120 moleacutecules dATP La complexiteacute des inter conversions chimiques qui seffectuent dans les mitochondries trouve sa justification dans un pheacutenomegravene de fractionnement de leacutenergie libeacutereacutee qui eacutevite un deacutegagement
excessif de chaleur ducirc agrave la condensation de et (en ) Leacutenergie peut ecirctre convertie efficacement en liaisons riches en eacutenergie dans des moleacutecules telles que lATP gracircce agrave des reacuteactions coupleacutees
La theacuteorie de chimiosmose
Le processus preacuteceacutedemment deacutecrit est analogue agrave un geacuteneacuterateur faisant passer un courant agrave travers une seacuterie de moteurs eacutelectriques Cependant dans les systegravemes biologiques les eacutelectrons sont transporteacutes dun site agrave lautre par des moleacutecules diffusibles qui prennent des eacutelectrons au niveau dun site pour les apporter sur un autre site Dans le cas de la chaicircne mitochondriale de transfert
deacutelectrons le processus commence avec le
Cest langlais Peter Mitchell qui proposa le meacutecanisme de couplage entre le transport des eacutelectrons et la synthegravese de lATP Il suggeacutera que le flux des eacutelectrons dun composant agrave lautre de la chaicircne respiratoire (et ceci est eacutegalement vrai pour le flux des eacutelectrons dans les photo systegravemes du chloroplaste) dirige des protons (ions hydrogegravene) au travers de la membrane (vers lespace inter membranaire) creacuteant ainsi un gradient protonique (150 mV) Secondairement la production dATP est due au flux inverse de protons descendant le gradient Cette proposition constitue la base de la theacuteorie appeleacutee chimiosmose (Mitchell prix Nobel en 1978)
Creacuteatine phosphate
Bien que la production dATP soit essentiellement due aux processus meacutetaboliques deacutecrits plus haut la mitochondrie peut utiliser une voie alternative pour assurer la production immeacutediate dATP Elle possegravede en effet une enzyme creacuteatine kinase qui catalyse la production de creacuteatine-phosphate Celle-ci est agrave son tour transporteacutee dans le cytoplasme ougrave elle est utiliseacutee pour phosphoryler lADP en ATP (reacutegeacuteneacuteration tregraves rapide de lATP indeacutependante de la production dATP mitochondrial) (voir figure 15 ) Cette voie seacutepuise en environ 8 secondes dans le muscle au travail et pourrait donc ecirctre vue comme un processus tampon entre la demande immeacutediate et la possibiliteacute de production par la glycolyse et la chaicircne respiratoire
Figure 15 [agrave consulter agrave la source] Creacuteatine phosphate et ATP
La creacuteatine est un additif nutritionnel populaire chez les athlegravetes dont la speacutecialiteacute sportive neacutecessite un apport brutal deacutenergie (par exemple sprinters et halteacuterophiles) Lideacutee de deacutepart est datteindre un haut niveau de creacuteatine-phosphate et donc datteindre une production plus eacuteleveacutee dATP dans les 8 premiegraveres secondes Cependant il ny a pas de preuve eacutetablie que cette suppleacutementation artificielle augmente le niveau cellulaire de creacuteatine phosphate et donc augmente reacuteellement les possibiliteacutes de lathlegravete La figure 16 preacutesente lusage de diffeacuterentes sources deacutenergie utiliseacutees pour lapprovisionnement en ATP pendant un exercice physique
Figure 16 [agrave consulter agrave la source] Creacuteatine phosphate dans le temps (sources deacutenergie)
Source httpwwwulysseu-bordeauxfratelierikramerbiocell_diffusiongbbcelfa105b3contentcours07htm
Fluiditeacute du geacutenome ou geacutenome fluide ndash Note du traducteur cette notion est relativement reacutecente en biologie et en geacuteneacutetique et tregraves peu de reacutefeacuterences en franccedilais sont encore disponibles agrave ce jour Nous reprenons agrave la suite une note sur le sujetLa fluiditeacute des geacutenomes par Eric Coissac INRIA Rhocircne-Alpes - HELIX
Depuis le milieu des anneacutees 1990 et la publication des deux premiers geacutenomes complegravetement seacutequenceacutes (Haemophilus influenzae et Saccharomyces cerevisiae) la biologie a franchi une nouvelle eacutetape Apregraves la reacutevolution de la biologie moleacuteculaire du deacutebut des anneacutees 1970 et la vision que certains qualifient de reacuteductionniste quelle a ameneacutee legravere de la geacutenomique fait actuellement eacutevoluer la biologie vers une vision plus inteacutegrative Ce nouvel engouement pour une biologie dite inteacutegrative a permis de prendre conscience que lideacutee selon laquelle linventaire complet des gegravenes dun organisme permettrait dappreacutehender son fonctionnement est une vision simpliste bien quelle ait justifieacute en grande partie le deacuteveloppement de nombreux projets geacutenomes
Jai eu la chance de commencer mes travaux de recherche au deacutebut des projets geacutenomes et jai dans ce cadre participeacute au projet de seacutequenccedilage du geacutenome de la levureSaccharomyces cerevisiae Je ne pourrais dire si cest en opposition agrave lideacutee du geacutenome vu comme un simple sac agrave gegravenes mais degraves ce moment jai orienteacute mon travail de recherche vers leacutetude de leacutevolution de la structure des chromosomes de la maniegravere la plus indeacutependante possible des gegravenes quils portent Il mimporte au travers de mes
travaux dessayer de mettre en eacutevidence des contraintes eacutevolutive qui sont lieacutees agrave la nature mecircme du support de linformation geacuteneacutetique et non agrave linformation porteacutee
La strateacutegie suivie ma conduit agrave eacutetudier les meacutecanismes de duplication agrave lorigine de nombreux remaniements chromosomiques Il ma eacuteteacute ainsi possible de proposer un modegravele expliquant lorigine de nombreuses reacutepeacutetitions observables dans les geacutenomes ainsi que leurs eacutevolutions Ce modegravele semble ecirctre applicable pour ses grandes lignes aux trois super regravegnes (Eucaryotae Eubacteriacae et Archae) ce qui montre le caractegravere ancestral des meacutecanismes sous-jacents
Mecircme si lexercice preacutesente un inteacuterecirct il ne serait sans doute pas raisonnable de poursuivre ce type de travail sans tenter de croiser les reacutesultats ainsi obtenus avec des donneacutees relatives agrave linformation preacutesente sur les chromosomes et donc agrave la fonction des gegravenes codeacutes par ceux-ci La mise en place du lien entre les donneacutees de reacutepeacutetitions dont je dispose et les donneacutees fonctionnelles disponibles relegraveve de linteacutegration et donc de la repreacutesentation des connaissances MicrOBI peut ecirctre consideacutereacute comme ma reacuteponse agrave ce problegraveme Aujourdhui cette base de donneacutees permet de maintenir coheacuterents les liens existant entre plusieurs bases de donneacutees publiques deacutecrivant diffeacuterents types dinformations biologiques Lajout des donneacutees de reacutepeacutetition au scheacutema actuel permettra de poser au systegraveme des requecirctes complexes inteacutegrant les diffeacuterents niveaux de donneacutees que sont le geacutenome le proteacuteome et les classifications fonctionnelles Source httpwww-helixinrialpesfrIMGpdfhdr-coissacpdf via httptelarchivesouvertesfrtel-00011102en
Glycolyse ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
La glycolyse (γλῠκὖς glykyacutes laquo sucreacute raquo et λύσις lyacutesis laquo dissolution raquo) ou voie dEmbden-Meyerhof-Parnas est une voie meacutetabolique dassimilation du glucose et de production deacutenergie Elle se deacuteroule dans le cytoplasme (ou cytosol) de la cellule Comme son nom lindique elle neacutecessite du glucose et a pour produit du pyruvate Ce dernier peut soit entrer dans le cycle de Krebs qui se deacuteroule dans la mitochondrie des eucaryotes ou le cytoplasme des bacteacuteries en aeacuterobiose soit ecirctre meacutetaboliseacute par fermentation en anaeacuterobiose pour produire par exemple du lactate ou de leacutethanol
Sommaire
bull 1 Principe geacuteneacuteral
bull 2 Eacutetapes de la glycolyse
o 21 Activation des hexoses par phosphorylations successives
211 Phosphorylation du glucose en glucose-6-phosphate
212 Isomeacuterisation du glucose-6-phosphate en fructose-6-phosphate
213 Phosphorylation du fructose-6-phosphate en fructose-16- diphosphate
o 22 Clivage du fructose-16-diphosphate en deux moleacutecules de
glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate
221 Clivage du fructose-16-diphosphate en glyceacuteraldeacutehyde-3- phosphate et dihydroxyaceacutetone phosphate
222 Isomeacuterisation de la dihydroxyaceacutetone phosphate en glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate
o 23 Reacutecupeacuteration de leacutenergie investie dans les phosphorylations
231 Phosphorylation du glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate en 13- diphosphoglyceacuterate
232 Conversion du 13-diphosphoglyceacuterate en 3-phosphoglyceacuterate avec reacutecupeacuteration dATP
233 Isomeacuterisation du 3-phosphoglyceacuterate en 2-phosphoglyceacuterate
234 Conversion du 2-phosphoglyceacuterate en phosphoeacutenolpyruvate
235 Conversion du phosphoeacutenolpyruvate en pyruvate avec reacutecupeacuteration dATP
bull 3 Bilan de la glycolyse
bull 4 Reacutegulation de la glycolyse
o 41 Reacutegulation de la PFK-1
o 42 Reacutegulation de la pyruvate kinase
o 43 Reacutegulation au niveau de lhexokinase
bull 5 Reacuteoxydation des coenzymes
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Voir aussi
o 71 Articles connexes
Principe geacuteneacuteral
La glycolyse est un meacutecanisme de reacutegeacuteneacuteration dATP qui ne neacutecessite pas doxygegravene Au cours de ce processus on assiste agrave
bull des reacuteactions doxydo-reacuteduction au cours desquelles un accepteur deacutelectrons
(coenzyme NAD + ) est reacuteduit
NAD + + 2 H + + 2 e minus rarr NADH + H +
bull des synthegraveses dATP par phosphorylation dADP (formation de quatre moleacutecules dATP mais consommation de deux moleacutecules dATP soit au total formation nette de deux moleacutecules dATP)
2 ADP + 2 Pi + 2 H + rarr 2 ATP + 2 H2O
Le symbole Pi repreacutesente ici le phosphate inorganique HPO42- ou hydrogeacutenophosphate1
La glycolyse se traduisant par la reacuteduction de coenzymes elle saccompagne donc de loxydation de moleacutecules organiques On peut dire quelle correspond agrave loxydation du glucose en pyruvate
glucose + 2 NAD + rarr 2 CH3-CO-COO - + 2 (NADH + H + )
coupleacutee agrave
2 ADP + 2 Pi + 2 H + rarr 2 ATP + 2 H2O
soit au total
glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD + rarr 2 pyruvate + 2 ATP + 2 (NADH + H + ) + 2 H2O
Le pyruvate CH3-CO-COO- deacutesigne en toute rigueur la base conjugueacutee de lacide pyruvique CH3-CO-COOH
Article complet sur le site httpfrwikipediaorgwikiGlycolyse
Glycolyse ndash Document Universiteacute Jussieu Paris Contributions de Caroline Benlot Nicole Blanchouin Collaboration Philippe Denoulet
La voie de la glycolyse correspond agrave une seacuterie de reacuteactions catalyseacutees par des enzymes qui deacutegradent une moleacutecule de glucose (6 carbones) en deux moleacutecules de pyruvate (3 carbones) Chez les eucaryotes cette transformation a lieu dans le cytosol de la cellule
Cette voie meacutetabolique produit de leacutenergie libre sous forme dATP Il est agrave noter que tous les intermeacutediaires entre le glucose et le pyruvate sont phosphoryleacutes ce qui leur confegravere une charge neacutegative nette agrave pH 7 les empecircchant ainsi de diffuser agrave lexteacuterieur de la cellule
La glycolyse se deacutecompose en deux phases
- La phase preacuteparatoire ougrave le glucose est transformeacute en deux trioses phosphates avec consommation deacutenergie
- La phase de remboursement qui produit de leacutenergie sous forme dATP
Le bilan global de la glycolyse est
Glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ -----gt 2 pyruvate + 2 ATP + 2 H2O + 2 NADH
Les diffeacuterents chaicircnons meacutetaboliques intervenant dans la glycolyse sont soit des reacuteactions simples soit des reacuteactions deacutecomposables en reacuteactions simples Parmi les dix reacuteactions enzymatiques de la glycolyse trois sont exergoniques et donc irreacuteversibles Les autres chaicircnons seffectuant avec des ΔG proches de leacutequilibre sont reacuteversibles et permettent la gluconeacuteogenegravese
Source httpwwwsnvjussieufrbmediaMetaboglyco1html
Lactate ndash Renvoi agrave Acide lactique selon une introduction agrave un articl de Wikipeacutedia
Lacide lactique est un acide organique qui joue un rocircle dans divers processus biochimiques Un lactate est un sel de cet acide Contrairement agrave ce que peut laisser penser son nom lacide lactique nest pas preacutesent uniquement dans le lait mais eacutegalement dans le vin certains fruits et leacutegumes et dans les muscles
Lacide lactique est un acide alpha hydroxyleacute sa formule chimique est C3H6O3 et sa structure se reflegravete dans son nom systeacutematique lacide 2-hydroxypropanoiumlque
Sommaire
bull 1 Chimie
bull 2 Effort musculaire et fermentation lactique
bull 3 Fermentation bacteacuterienne
bull 4 Utilisations
bull 5 Historique
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
o 61 Voir aussi
611 Articles connexes
612 Liens externes
Chimie [modifier]
Latome de carbone 2 portant le groupe hydroxyle est asymeacutetrique rendant la moleacutecule dacide lactique chirale Il se preacutesente donc sous forme de deux eacutenantiomegraveres
bull (R)-acide lactique ou D(ndash)-acide lactique
bull (S)-acide lactique ou L(+)-acide lactique
En solution le groupe carboxyle -COOH peut perdre un proton donnant un ion lactate CH3CHOHCOO-
Lacide lactique est soluble dans leau et consideacutereacute comme un acide faible (pKa=390) cest-agrave-dire que la reacuteaction de dissociation dans leau nest pas totale
CH3CHOHCOOH + H2O CH3CHOHCOO- + H3O+
On trouve donc agrave la fois en solution lacide lactique et sa forme basique lion lactate en proportions variables selon le pH
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiAcide_lactique
Meacutedecine personnaliseacutee ndash Articles seacutelectionneacutes par Jacques Hallard
Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche ndash Document lsquoGroupe Les eacutechosfrrsquo Par Marc-Olivier Beacutevierre Partner Cepton Strategies bureau de Paris 03 deacutecembre 2011
Du profilage des patients aux theacuterapies geacuteniques en passant par le diagnostic moleacuteculaire et de nouvelles formes de vaccination les possibiliteacutes ouvertes par la meacutedecine personnaliseacutee sont immenses Crsquoest aussi un enjeu consideacuterable pour lrsquoeacuteconomie des systegravemes de santeacute et bien sucircr pour les grandes firmes pharmaceutiques qui ont ducirc repenser en profondeur leurs deacutemarches de recherche et deacuteveloppement
Le concept de meacutedecine personnaliseacutee a eacuteteacute deacuteveloppeacute il y a deux deacutecennies par la socieacuteteacute suisse Roche lrsquoun des leaders mondiaux de lrsquoindustrie pharmaceutique Le concept initial eacutetait fondeacute sur une reacutealiteacute tregraves simple dans la pratique meacutedicale le mecircme meacutedicament peut provoquer des reacuteactions diffeacuterentes selon les patients et pour un patient donneacute certains meacutedicaments fonctionnent et drsquoautres non
Avec lrsquointroduction dans les anneacutees 1990 de lrsquoHerceptine un traitement pour le cancer du sein Roche a deacutemontreacute qursquoil eacutetait possible drsquoanticiper gracircce agrave un simple test sur les patients ceux pour qui le traitement serait le plus beacuteneacutefique et ceux pour qui il ne le serait probablement pas
Il est deacutesormais possible de personnaliser les traitements crsquoest-agrave-dire de nrsquoadministrer un meacutedicament qursquoaux patients qui reacuteagissent positivement Lrsquoimpact de cette nouvelle approche est eacutenorme une efficaciteacute accrue moins drsquoeffets secondaires et plus de temps ni de ressources perdus pour un traitement inopeacuterant
Les cinq grandes approchesCette premiegravere forme de meacutedecine personnaliseacutee a ouvert la voie agrave une multitude drsquoapproches diffeacuterentes que lrsquoon peut classer en cinq cateacutegories
1 La meacutedecine stratifieacutee Crsquoest lrsquoapproche retenue pour lrsquoHerceptine elle consiste agrave diviser les patients en quatre groupes en fonction de leur reacuteaction agrave un meacutedicament en termes drsquoefficaciteacute et drsquoeffets secondaires Le meacutedicament est administreacute uniquement au groupe pour lequel la reacuteponse aura eacuteteacute positive et qui nrsquoaura pas preacutesenteacute drsquoeffets secondaires
2 Les vaccinations antitumorales Il srsquoagit drsquoune autre forme de meacutedecine personnaliseacutee ici le systegraveme immunitaire du patient est ldquoentraicircneacuterdquo agrave deacutetruire les cellules tumorales On obtient un tel reacutesultat en reacuteinjectant dans le corps drsquoun patient un eacutechantillon de ses propres cellules apregraves un traitement externe Les cellules ainsi traiteacutees sont destineacutees agrave stimuler le systegraveme immunitaire du patient speacutecifiquement contre les cellules tumorales
3 Lrsquoingeacutenierie tissulaire La reconstruction tissulaire est un domaine meacutedical nouveau et extrecircmement prometteur Elle srsquoaccomplit gracircce agrave lrsquoimplantation de cellules capables de pousser sur un tissu endommageacute et de le ldquoreacuteparerrdquo Ces cellules peuvent provenir soit du patient lui-mecircme apregraves traitement externe soit de cellules souches provenant de donneurs
4 La theacuterapie geacutenique Elle vise agrave modifier le geacutenome drsquoun patient afin drsquoeacuteliminer la mutation qui est agrave lrsquoorigine drsquoune maladie Il y a trois types de theacuterapie geacutenique la transfection permanente drsquoADN la transfection transitoire drsquoADN et les theacuterapies portant sur lrsquoARN Aujourdrsquohui le premier type a eacuteteacute pratiquement abandonneacute alteacuterer de faccedilon permanente le geacutenome drsquoune personne peut avoir des conseacutequences sur le long terme y compris apregraves la mort du patient ndash puisque les modifications de son geacutenome seront aussi transmises agrave sa descendance Qui plus est elle a souvent des conseacutequences impreacutevisibles sur drsquoautres processus biologiques La recherche se concentre agrave preacutesent sur les deux autres approches qui ont elles lrsquoavantage drsquoecirctre reacuteversibles Les premiers meacutedicaments arrivent maintenant sur le marcheacute Un exemple inteacuteressant le Glybera premier traitement efficace contre la LPLD une maladie orpheline dont les patients ont un deacuteficit en proteacuteines LPL ce qui entraicircne lrsquoapparition de diabegravete et de maladies cardiovasculaires
5 Le profilage du risque La forme la plus meacutediatiseacutee de meacutedecine personnaliseacutee est probablement le profilage du risque gracircce au seacutequenccedilage du geacutenome drsquoun patient il devient deacutesormais possible de calculer le risque que cette personne deacuteveloppe un jour une maladie Etant donneacute que le coucirct total pour seacutequencer le geacutenome entier drsquoune personne diminue drsquoanneacutee en anneacutee il sera bientocirct possible pour tout le monde drsquoobtenir son propre seacutequenccedilage de geacutenome et donc de connaicirctre son profil de risque pour un certain nombre de maladies Par ailleurs certaines autres formes de profilage du risque plus preacutecises existent deacutejagrave en cardiologie par exemple en mesurant le niveau de concentration drsquoune certaine proteacuteine dans le sang il devient possible de preacutedire avec preacutecision le risque pour un patient drsquoavoir un accident cardio-vasculaire (AVC insuffisance cardiaque) dans les mois ou les anneacutees agrave venir
Le profilage du risque est un aspect particuliegraverement important pour la meacutedecine personnaliseacutee car il ouvre la voie agrave la preacutevention une source potentiellement gigantesque de bien-ecirctre pour les personnes mais aussi drsquoeacuteconomies substantielles pour les systegravemes de santeacute
Afin de comprendre pourquoi et comment lrsquoindustrie de la santeacute tout entiegravere se tourne drsquoores et deacutejagrave vers la meacutedecine personnaliseacutee il est important de srsquoarrecircter un instant sur la reacutevolution scientifique qui a deacuteclencheacute ce changement de paradigme
Le diagnostic moleacuteculaire moteur sous-jacentTout au long des dix derniegraveres anneacutees lrsquoameacutelioration de la productiviteacute en R amp D a eacuteteacute lrsquoun des principaux enjeux pour les entreprises pharmaceutiques Alors que la plupart de leurs meacutedicaments les plus vendeurs tombent ou vont tomber dans le domaine public ndash depuis 2004 et jusqursquoagrave 2012 ndash et en lrsquoabsence drsquoun nombre suffisant de nouveaux produits pour compenser la perte associeacutee cette riche industrie a eacuteteacute confronteacutee agrave une pression croissante pour aller vers plus drsquoinnovation
Rationaliser la gestion des projets de R amp D former des alliances construire des accords agrave long terme avec des eacutequipes de recherche universitaires ou en biotechnologie breveter les projets de recherche dans le cadre de structures de partenariat sophistiqueacutees autant de reacuteponses qui caracteacuterisent ce deacutefi et qui parfois ont eacuteteacute tregraves efficaces Cependant aucune de ces approches nrsquoa vraiment abordeacute le problegraveme qui est aujourdrsquohui au cœur de la recherche et du deacuteveloppement pharmaceutique Pour trouver demain de nouveaux meacutedicaments les scientifiques auront besoin de mieux comprendre les processus moleacuteculaires qui reacutegissent les maladies et comment la diversiteacute geacuteneacutetique des patients influe sur les reacutesultats des traitements
Parallegravelement lrsquoindustrialisation des techniques de biologie moleacuteculaire a permis drsquoimportants progregraves dans la deacutetection et lrsquoanalyse de moleacutecules drsquoune complexiteacute toujours croissante telles que de longs fragments drsquoADN ARN des proteacuteines voire des cellules entiegraveres Ces techniques ont permis aux scientifiques de parvenir agrave une compreacutehension beaucoup plus preacutecise des processus moleacuteculaires qui sont agrave lrsquoorigine de nombreuses maladies Le potentiel de ce qursquoon appelle maintenant le diagnostic moleacuteculaire est immense non seulement en termes de R amp D mais aussi dans la pratique meacutedicale quotidienne
Agrave lrsquoautre extreacutemiteacute du spectre les systegravemes de santeacute sont de plus en plus sous pression Ils ne remboursent plus que les meacutedicaments qui apportent un reacuteel plus par rapport aux traitements deacutejagrave en place et dans certains cas ils ne paient que si le traitement a un reacutesultat positif Dans un nombre croissant de systegravemes de santeacute le besoin drsquoun retour sur investissement ndash sujet qui eacutetait tabou dans le passeacute ndash est en train de devenir une reacutealiteacute
Le diagnostic moleacuteculaire fournit agrave ces deux deacutefis la reacuteponse de la science non seulement il accroicirct la productiviteacute de R amp D mais il fournit aussi aux cliniciens des outils puissants pour mieux comprendre ce qursquoils font et quelle est lrsquoefficaciteacute reacuteelle de leurs deacutecisions theacuterapeutiques Au final ils traitent mieux leurs patients et pour un coucirct moindre
Diagnostic moleacuteculaire et biomarqueurs quelques deacutefinitionsLe diagnostic moleacuteculaire deacutetecte des cibles moleacuteculaires speacutecifiques par le truchement de sondes seacutelectives qui sont toujours associeacutees agrave une meacutethode de visualisation La valeur de ces cibles ndash appeleacutees biomarqueurs ndash est qursquoelles sont correacuteleacutees agrave une maladie parfois elles sont mecircme la racine du mal Les biomarqueurs peuvent ecirctre de natures tregraves diffeacuterentes allant de la simple petite moleacutecule (comme les meacutetabolites) agrave des structures complexes comme les proteacuteines les acides nucleacuteiques ou mecircme des cellules entiegraveres
Trouver le biomarqueur adeacutequat qui permettra aux cliniciens de comprendre et de suivre avec preacutecision lrsquoeacutevolution de la maladie ndash ou bien sa reacuteponse agrave un traitement ndash est lrsquoun des principaux enjeux de la recherche pharmaceutique aujourdrsquohui En effet il nrsquoy a souvent pas de lien de causaliteacute direct entre un biomarqueur et une maladie ou sa reacuteponse Certains biomarqueurs peuvent ecirctre repreacutesentatifs de plusieurs maladies et inversement il peut ecirctre neacutecessaire de deacutetecter plusieurs biomarqueurs afin de deacutepister une maladie donneacutee
Les technologies de deacutetection et drsquoamplification ont progresseacute agrave pas de geacuteant ces derniegraveres anneacutees et sont devenues les principaux moteurs du deacuteveloppement des outils de diagnostic moleacuteculaire La meacutethode la plus connue est la Reacuteaction en Chaicircne par Polymeacuterase (PCR) mais il en est drsquoautres telles que les puces agrave ADN et ARN (ou micro-arrays) lrsquohybridation in situ en fluorescence (FISH) lrsquoimmunohistochimie la cytomeacutetrie en flux (CMF FACS en anglais) et bien drsquoautres qui sont agrave preacutesent arriveacutees agrave maturiteacute
Le rocircle des biomarqueurs dans la chaicircne de valeur pharmaceutiqueLes biomarqueurs jouent un rocircle important agrave tous les niveaux de la chaicircne de valeur pharmaceutique ils interviennent tregraves tocirct dans le processus de deacutecouverte puis dans le deacuteveloppement du produit ils ont eacutegalement leur importance au niveau du patient notamment pour la preacutevention le suivi du traitement et la gestion de la maladie
Les biomarqueurs peuvent ecirctre trieacutes en trois cateacutegories leur rocircle deacutepend de leur positionnement dans la chaicircne de valeur
Les biomarqueurs de deacutecouverte sont des entiteacutes moleacuteculaires qui sont geacuteneacuteralement identifieacutees pendant les premiegraveres phases du processus de deacutecouverte drsquoun nouveau meacutedicament Ces biomarqueurs sont lieacutes agrave la cible biologique et sont utiliseacutes pour valider les meacutecanismes de la maladie pour sonder de potentiels effets toxicologiques ou pour anticiper les variations geacuteneacutetiques potentielles dans la reacuteponse de lrsquoorganisme aux meacutedicaments Lrsquoespoir pour les responsables de R amp D pharmaceutique est que ces biomarqueurs vont aider agrave atteindre plus rapidement chez lrsquohomme la preuve de concept ou deacutemonstration de validiteacute lrsquoideacutee est drsquoecirctre en mesure drsquoeffectuer des essais cliniques en toute seacutecuriteacute avec de tregraves faibles doses sur un petit nombre de patients et beaucoup plus preacutecocement avant mecircme que les essais preacutecliniques ne soit pleinement acheveacutes Les meacutedicaments qui srsquoaveacutereraient ne pas fonctionner lors de ces essais preacutecoces seraient alors eacutelimineacutes plus tocirct ce qui permettrait par conseacutequent de tester plus de substances
Plus tard dans le processus on trouve les biomarqueurs de deacuteveloppement qui peuvent eacutegalement ecirctre drsquoune grande utiliteacute Ce sont habituellement les mecircmes que ceux qui ont eacuteteacute identifieacutes lors du processus de deacutecouverte et qui sont utiliseacutes dans les essais cliniques pour fournir des informations preacuteliminaires sur lrsquoefficaciteacute du meacutedicament et sa seacutecuriteacute avant qursquoon ne soit agrave mecircme de mesurer des paramegravetres cliniques drsquoaucune sorte Gracircce agrave leur capaciteacute agrave fournir des informations qui ne seraient pas accessibles agrave travers un monitoring clinique classique ils contribuent parfois agrave acceacuteleacuterer sensiblement le processus de deacuteveloppement En un mot afin de mesurer lrsquoefficaciteacute drsquoun nouveau meacutedicament de simples tests sanguins peuvent agrave preacutesent (dans certains cas) remplacer des mois voire des anneacutees drsquoobservation clinique
Et enfin nous avons les biomarqueurs commerciaux Par commercial nous entendons les biomarqueurs qui ont eacuteteacute officiellement reconnus par les autoriteacutes sanitaires comme des outils apportant des informations utiles sur lrsquoeacutetat drsquoun patient et pouvant ecirctre utiliseacutes pour prendre des deacutecisions cliniques des outils de diagnostic recourant agrave ces biomarqueurs seront par ailleurs susceptibles drsquoecirctre rembourseacutes par les systegravemes de santeacute Ce type de biomarqueur nrsquoest pas nouveau Pour ne citer que deux exemples le glucose est reconnu comme biomarqueur du diabegravete depuis le XIXe siegravecle (aujourdrsquohui il a eacuteteacute remplaceacute par lrsquoHbA1c) et le PSA (Antigegravene prostatique speacutecifique) lrsquoest depuis les anneacutees 1980 pour le cancer de la prostate
Bien que lrsquoon utilise les biomarqueurs depuis fort longtemps le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire la bio-informatique et les meacutethodes de deacutetection innovantes ont deacutemultiplieacute les possibiliteacutes de faccedilon spectaculaire et un nouveau type drsquooutil a eacutemergeacute le diagnostic moleacuteculaire Les premiers exemples embleacutematiques de ces nouvelles et puissantes technologies sont les ldquodiagnostics compagnonsrdquo qui ont eacuteteacute introduits dans le traitement du cancer (drsquoabord avec lrsquoHerceptine que nous avons mentionneacutee plus haut) et plus reacutecemment du VIH ougrave certains traitements oneacutereux nrsquoont eacuteteacute prescrits qursquoagrave condition que le patient reacuteponde agrave un test geacuteneacutetique speacutecifique Drsquoautres exemples bien connus sont les tests de deacutepistage de routine des maladies infectieuses (VIH) dont le degreacute de speacutecificiteacute et de sensibiliteacute est tregraves eacuteleveacute
Les diagnostics moleacuteculaires sont les outils de la meacutedecine moderne Ils permettent aux cliniciens drsquoidentifier les signes avant-coureurs des maladies de choisir le bon traitement en fonction des profils geacuteneacutetiques (diagnostics ldquocompagnonsrdquo) de superviser lrsquoefficaciteacute des traitements et bien mieux informeacutes de prendre de meilleures deacutecisions en fonction du profil particulier de chaque patient et de sa reacuteaction aux traitements anteacuterieurs Les diagnostics moleacuteculaires ont eacutegalement un rocircle eacuteconomique agrave jouer car ils pourraient tregraves bien conduire dans certains cas agrave des eacuteconomies substantielles en eacutevitant au meacutedecin de prescrire inutilement des traitements coucircteux
Lrsquoimpact eacuteconomique de la meacutedecine personnaliseacuteeLa demande mondiale pour les produits et services de santeacute est estimeacutee agrave lrsquoheure actuelle agrave 5500 milliards de dollars et elle devrait atteindre 12 000 milliards de dollars agrave lrsquohorizon 2030 La meacutedecine personnaliseacutee va transformer ce marcheacute sur deux plans premiegraverement en fournissant des traitements plus efficaces et deuxiegravemement en offrant le moyen de faire des eacuteconomies
Des traitements plus efficaces Pour un meacutedecin la valeur intrinsegraveque du diagnostic moleacuteculaire ne reacuteside bien sucircr pas dans le traitement drsquoune maladie mais dans lrsquoinformation que ce diagnostic viendra fournir Cette information peut ecirctre inestimable car elle aide les meacutedecins agrave prendre de meilleures deacutecisions sur la faccedilon de traiter un patient Par ailleurs elle est parfois consideacutereacutee par les autoriteacutes sanitaires comme une condition preacutealable pour la prescription drsquoune moleacutecule comme crsquoest le cas en meacutedecine stratifieacutee
LrsquoHerceptine a eacuteteacute le premier meacutedicament issu de la meacutedecine stratifieacutee agrave ecirctre autoriseacute Elle traite le cancer du sein et fonctionne extrecircmement bien mais seulement pour des femmes qui surexpriment un gegravene speacutecifique appeleacute HER-2 Elle est donc commercialiseacutee avec un kit de diagnostic HER-2 et nrsquoest rembourseacutee par les systegravemes de santeacute que si le test est positif LrsquoHerceptine est lrsquoun des meacutedicaments les plus vendus
aujourdrsquohui (pour un total de plus de 5 milliards de dollars) A lrsquoavenir ce type de produit deviendra monnaie courante demain les assureurs de la santeacute ne paieront plus pour des meacutedicaments mais pour des reacutesultats Crsquoest preacuteciseacutement lagrave ce que la meacutedecine personnaliseacutee peut apporter une faccedilon de maximiser lrsquoefficaciteacute des traitements
La reacuteduction des deacutepenses Mecircme si certaines formes de meacutedecine personnaliseacutee (telles que les vaccins contre des cancers ou lrsquoingeacutenierie tissulaire) sont oneacutereuses et vont peser sur les systegravemes de santeacute drsquoautres vont contribuer agrave reacuteduire la facture La meacutedecine preacuteventive en particulier est une solution agrave long terme contre lrsquoexplosion des deacutepenses de santeacute comme chacun sait il est beaucoup moins cher de deacutepister et de preacutevenir une maladie que de la traiter lorsqursquoelle srsquoest deacuteclareacutee Il est deacutesormais possible par exemple de deacutetecter des ldquoindicateurs preacutecocesrdquo (biomarqueurs) de sorte que des mesures efficaces pourront ecirctre prises en amont ndash avant que la maladie ne se deacuteclenche Le coucirct total direct et indirect des maladies cardio-vasculaires et accidents vasculaires ceacutereacutebraux aux Etats-Unis a eacuteteacute estimeacute agrave 450 milliards de dollars en 2008 Reacuteduire la facture de seulement 10 aurait deacutejagrave un impact eacuteconomique eacutenorme
Les eacutevolutions agrave venirLa deacutecouverte de la structure en double heacutelice de lrsquoADN par Watson et Crick en 1953 a ouvert une nouvelle egravere le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire Durant la seconde moitieacute du XXe siegravecle les biologistes et les meacutedecins ont fait eacutenormeacutement progresser notre compreacutehension des meacutecanismes de la vie Cette progression a eacuteteacute consideacuterablement acceacuteleacutereacutee gracircce au deacuteveloppement drsquooutils de diagnostic moleacuteculaire qui permettent aujourdrsquohui aux meacutedecins de reacuteellement comprendre les meacutecanismes intimes moleacuteculaires des maladies Et ce que ces outils apportent crsquoest de lrsquoinformation de lrsquoinformation qui peut sauver ou prolonger la vie eacuteviter la douleur seacutecuriser le patient et aider le praticien agrave prendre la bonne deacutecision
Chaque ecirctre humain est une personne unique avec sa propre histoire ses besoins et ses objectifs personnels et veut ecirctre consideacutereacute en tant que tel La promesse de la meacutedecine personnaliseacutee est qursquoagrave lrsquoavenir la technologie permettra aux professionnels de la santeacute drsquoaccomplir quelques pas de plus pour se rapprocher de ce besoin fondamental
(Ce contenu est issu de ParisTech Review ougrave il a eacuteteacute publieacute agrave lrsquoorigine sous le titre Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche Nous vous invitons agrave vous abonner gratuitement agrave ParisTech Review) - Groupe lsquoLes eacutechosrsquo- Tous droits reacuteserveacutes - Les Echos 2012
Source httpblogslesechosfrparistech-reviewmedecine-personnalisee-la-revolution-est-en-marche-a7747html
Addenda - References
Academic
bull Steven M Paul et al ldquoHow to improve RampD productivity the pharmaceutical industryrsquos grand challengerdquo Nature Reviews 9 March 2010 203
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bull Cepton Strategies ldquoLes perspectives de lrsquoindustrie pharmaceutique agrave lrsquohorizon 2020rdquo septembre 2011
Online
bull ldquo The revolution of molecular diagnosticsrdquo (Cepton Strategies)
bull ldquo Pharma 2015 le nouveau modegravelerdquo (Cepton Strategies)
This content is licensed under a Creative Commons Attribution 30 LicenseYou are free to share copy distribute and transmit this content - Source httpwwwparistechreviewcom20111108medecine-personnalisee-revolution
laquo Meacutedecine personnaliseacutee raquo la part du bluff et celle de la reacutealiteacute Document lsquoScience et pseudo-sciencesrsquo Auteur Bertrand Jordan biologiste moleacuteculaire Directeur de recherche eacutemeacuterite au CNRS Auteur de nombreux articles et drsquoune dizaine de livres sur la geacuteneacutetique et ses applicationshellip SPS ndeg 292 octobre 2010
Lrsquoideacutee (ou le fantasme) de la meacutedecine personnaliseacutee peut se reacutesumer ainsi on va tregraves prochainement pouvoir acceacuteder agrave la totaliteacute de lrsquoinformation geacuteneacutetique drsquoune personne en deacuteduire lrsquoensemble de ses preacutedispositions agrave diffeacuterentes maladies (et mecircme agrave certains comportements) ainsi que sa reacuteaction agrave diffeacuterents types de traitements et de meacutedicaments On pourra alors adopter des conduites de preacutevention cibleacutees et efficaces et traiter lrsquoaffection lorsqursquoelle apparaicirctra avec le meacutedicament preacutesentant le meilleur rapport entre efficaciteacute et effets indeacutesirables Au-delagrave de lrsquoinformation geacuteneacutetique proprement dite la mesure drsquoautres paramegravetres (niveau drsquoexpression de gegravenes preacutesence de diffeacuterentes proteacuteines eacutetat de certains reacutecepteurs) fournira des laquo biomarqueurs raquo1 suppleacutementaires permettant drsquoadapter finement le traitement agrave lrsquoeacutetat du patient
Au niveau de lrsquoaccegraves agrave lrsquoinformation geacuteneacutetique inteacutegrale il srsquoagit bien drsquoune reacutealiteacute maintenant proche (moins de cinq ans agrave coup sucircr) Les nouvelles techniques de seacutequenccedilage drsquoADN apparues depuis 2005 sont de plus en plus rapides et efficaces et degraves aujourdrsquohui la lecture inteacutegrale de lrsquoADN drsquoune personne revient agrave moins de 10 000 euro2 Les progregraves continuent agrave un rythme rapide et il est tregraves vraisemblable que le laquo geacutenome agrave 1000 dollars raquo devienne une reacutealiteacute drsquoici deux agrave trois ans Il sera alors bien plus rationnel drsquoobtenir cette information systeacutematiquement pour chaque individu (agrave la naissance par exemple) plutocirct que de pratiquer des analyses drsquoADN cibleacutees lorsque le besoin en apparaicirct
La traduction de cette information geacuteneacutetique en termes de physiopathologie (le passage du laquo geacutenotype raquo au laquo pheacutenotype raquo) est par contre encore tregraves imparfaite Bien entendu certaines mutations entraicircnent systeacutematiquement une pathologie preacutecise (comme pour la mucoviscidose les myopathies la choreacutee de Huntingtonhellip) mais en geacuteneacuteral la composante geacuteneacutetique drsquoune maladie implique des dizaines des centaines de gegravenes dont certains variants ont un effet aggravant ou au contraire protecteur Nos connaissances sont encore tregraves incomplegravetes et les entreprisequi agrave lrsquoeacutetranger (USA) offrent de reacutealiser un profil geacuteneacutetique (actuellement beaucoup moins preacutecis que le seacutequenccedilage inteacutegral) ne fournissent agrave leurs clients que des informations tregraves vagues (laquo risque drsquoarthrite rhumatoiumlde accru de 20 raquo crsquoestagrave-dire risque absolu passant de 1 agrave 1 2 ) La validiteacute mecircme de ces chiffres est sujette agrave caution dans la mesure ougrave ils ont eacuteteacute eacutetablis sur des groupes de population auxquels le client nrsquoappartient pas neacutecessaire-menthellip La
traduction meacutedicale de lrsquoinformation geacuteneacutetique est donc tregraves partielle et entacheacutee de grandes incertitudes
Photo Une vision du futur proche la carte Vitale contenant la seacutequence drsquoADN du patient
Cependant les choses changent rapidement Le passage prochain du pro-fil geacuteneacutetique (eacutetabli sur 500 000 agrave 1 000 000 de points dans le geacutenome) agrave la lecture inteacutegrale des trois milliards de bases de ce geacutenome va donner une information beaucoup plus fine ndash incluant en particulier les mutations rares qui pour des raisons techniques ne sont guegravere repreacutesenteacutees dans les profils actuels Et la poursuite des grandes eacutetudes de correacutelation entre pathologies et constitution geacuteneacutetique3 (eacutetudes qui vont elles aussi passer agrave la seacutequence) va ameacuteliorer peu agrave peu la traduction du geacutenotype en pheacutenotype y compris pour les maladies dont la part geacuteneacutetique est complexe (soit la grande majoriteacute) Cette transition est deacutejagrave bien amorceacutee pour divers types de cancers pour lesquels la connaissance des caracteacuteristiques geacuteneacutetiques de la cellule tumorale est deacuteterminante pour le choix du traitement4 On peut ainsi espeacuterer agrave terme eacuteradiquer la pratique de chimiotheacuterapies peu speacutecifiques et fortement deacutelabrantes et combiner la chirurgie avec le traitement par des moleacutecules ayant une action reacuteellement cibleacutee sur les cellules tumorales Il est certain que cette approche va srsquoeacutetendre au domaine de la santeacute en geacuteneacuteral et que lrsquoon va de plus en plus vers des traitements cibleacutes fondeacutes sur la connaissance du geacutenome du patient et sur des informations scientifiques constamment mises agrave jour
Au-delagrave de la geacuteneacutetique il faut drsquoailleurs eacutelargir le propos agrave lrsquoensemble des biomarqueurs qui deviennent accessibles Il peut srsquoagir de donneacutees concernant lrsquoADN comme ci-dessus mais aussi du niveau drsquoexpression drsquoun ensemble de gegravenes de la preacutesence de diverses proteacuteines de concentrations de meacutetabolites ou de lrsquoactiviteacute drsquoenzymes comme les kinases Le biomarqueur peut ecirctre simple ou le plus souvent complexe impliquant la mesure simultaneacutee drsquoun nombre important drsquoentiteacutes et donc une technologie sophistiqueacutee Le champ drsquoapplication des biomarqueurs est tregraves large et concerne potentiellement toutes les pathologies Ce domaine de recherches est en plein deacuteveloppement avec encore une fois beaucoup drsquoexageacuterations et drsquoaffirmations peu rigoureuses qursquoil srsquoagisse de la validiteacute statistique des correacutelations repeacutereacutees ou de lrsquoutiliteacute clinique reacuteelle de lrsquoinformation fournie On peut neacuteanmoins penser que la phase critique actuelle va deacuteboucher sur une clarification et un renforcement des exigences et que des biomarqueurs reacuteellement valides et utiles eacutemergeront de ces travaux il deviendra alors indispensable de les deacuteterminer avant tout traitement
Photo - Lrsquointerpreacutetation meacutedicale drsquoune seacutequence drsquoADN nrsquoest pas eacutevidente
La meacutedecine personnaliseacutee nrsquoest donc pas qursquoun fantasme le concept comporte une part de veacuteriteacute qui va aller croissant Les conseacutequences sur le systegraveme de santeacute sont multiples Les meacutedicaments vont de plus en plus srsquoadresser agrave un sous-ensemble de patients geacuteneacutetiquement deacutefini ce qui nrsquoest pas sans poser de seacuterieux problegravemes aux industriels de la pharmacie (deacutecheacuteance du modegravele de blockbuster5 mais peut paradoxalement permettre drsquoacceacuteleacuterer les essais cliniques en les pratiquant sur des groupes drsquoindividus seacutelectionneacutes Lrsquoimportance du diagnostic va srsquoaccentuer notamment ndash mais pas seulement ndash pour tous les cancers et la mise agrave jour incessante des connaissances sera essentielle pour tirer le maximum de sens clinique des informations geacuteneacutetiques et des
biomarqueurs en geacuteneacuteral Il faudra donc disposer agrave lrsquohocircpital drsquoinstallations et de personnels capables drsquoobtenir ces informations et de les interpreacuteter Le rocircle de moleacutecules cibleacutees efficaces et preacutesentant peu drsquoeffets secondaires va srsquoaccroicirctre au deacutetriment des theacuterapeutiques geacuteneacuteralistes et reacuteduire les temps drsquohospitalisation Il srsquoagit lagrave de tendances lourdes dont lrsquoorientation ne fait aucun doute Seul le calendrier preacutesente quelques incertitudes La pratique de la meacutedecine va donc changer Espeacuterons que notre systegraveme de santeacute qui est (encore) lrsquoun des meilleurs au monde saura srsquoadapter agrave cette nouvelle donnehellip
1 Biomarqueur tout paramegravetre biologique mesurable qui fournit des informations pour le diagnostic le pronostic ou le choix du traitement pour tout type de maladie
2 Il srsquoagit lagrave de donneacutees veacuterifieacutees et drsquooffres commerciales existantes et non drsquoextrapolations publicitaires ou journalistiques
3 Etudes dites WGAS Whole Genome Association Studies Il srsquoen est deacutejagrave pratiqueacute plus de 500 portant agrave chaque fois sur des milliers de malades et de teacutemoins
4 Pour les leuceacutemies la preacutesence drsquoun reacutearrangement chromosomique impliquant les gegravenes BCR et Abl permet un traitement tregraves efficace par le Gleevec
5 Meacutedicament largement prescrit et geacuteneacuterant plus drsquoun milliard de dollars de chiffre drsquoaffaires
Source httpwwwpseudo-sciencesorgspipphparticle1500
Mitochondrie ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Une mitochondrie (du grec mitos fil et chondros grain) est un organite agrave linteacuterieur dune cellule eucaryote dont la taille est de lordre du micromegravetre Son rocircle physiologique est primordial puisque cest dans les mitochondries que leacutenergie fournie par les moleacutecules organiques est reacutecupeacutereacutee sous forme dATP (eacutenergie contenue dans la liaison phosphate-phosphate) la source principale deacutenergie pour la cellule eucaryote par le processus doxydation phosphorylante
Lensemble des mitochondries dune cellule constitue ce que lon appelle son chondriome
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Structure
bull 3 Origine
bull 4 Geacutenome mitochondrial
bull 5 Proteacuteome mitochondrie
o 51 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome mitochondrial
o 52 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome nucleacuteaire
o 53 Chez lHomme
bull 6 Fonctionnement
bull 7 Poisons mitochondriaux
bull 8 Maladies mitochondriales
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiMitochondrie
Oncogegravene
Les oncogegravenes sont une cateacutegorie de gegravenes dont lexpression favorise la survenue de cancers Ce sont des gegravenes qui commandent la synthegravese doncoproteacuteines (proteacuteines anormales stimulant la division et la diffeacuterenciation cellulaire) et deacuteclenchent une prolifeacuteration deacutesordonneacutee des cellules Le terme vient du grec onkos signifiant vrac masse ou tumeur
Le terme oncogegravene peut deacutesigner aussi des virus qui provoquent lapparition de cancers On parle doncovirus
Sommaire
[masquer]
bull 1 Introduction
bull 2 Oncogegravenes
o 21 Seacutemantique et histoire du terme
o 22 Oncogegravenes et cancers
o 23 Diffeacuterents oncogegravenes
o 24 Les oncogegravenes comme cibles pour le deacuteveloppement de nouvelles
theacuterapies
bull 3 Notes et reacutefeacuterences
bull 4 Voir aussi
o 41 Article connexe
o 42 Liens externes
Introduction[modifier]
Notre organisme est composeacute denviron 1014 cellules reacuteparties dans plus de 200 types cellulaires diffeacuterents qui composent les tissus (cellules sanguines nerveuses germinales etc) La prolifeacuteration cellulaire au sein de ces tissus est rigoureusement controcircleacutee au cours de notre vie certaines cellules (les neurones) ne neacutecessitant pas un renouvellement constant dautres eacutetant perpeacutetuellement en cours de multiplication (cellules sanguines ou de la peau) Le controcircle de cette multiplication cellulaire normale se fait par lintermeacutediaire dun eacutequilibre permanent entre facteurs activateurs (stimulateurs de la division cellulaire) et facteurs inhibiteurs (freins de la division cellulaire) Toute alteacuteration de cet eacutequilibre ou homeacuteostasie cellulaire peut faire pencher la balance soit du cocircteacute inhibiteur dans ce cas la cellule meurt et disparaicirct soit du cocircteacute activateur et la cellule se divise de faccedilon incontrocircleacutee et peut donner naissance agrave un cancerDe maniegravere scheacutematique on peut faire une analogie entre une voiture et une cellule Lorsque les systegravemes qui controcirclent lrsquoacceacuteleacuterateur et les freins de la voiture sont en bon eacutetat celle-ci va donc pouvoir avoir une vitesse de croisiegravere parfaitement controcircleacutee Une voiture dans laquelle lrsquoacceacuteleacuterateur serait activeacute en permanence ou bien ayant une absence totale de frein est donc lanceacutee dans une course folle qui ne peut plus ecirctre arrecircteacutee sauf par une catastrophe Dans les cellules canceacutereuses cela se passe exactement de la mecircme faccedilon
Il y a trois grandes cateacutegories de gegravenes associeacutes aux pathologies canceacutereuses les oncogegravenes (cet article) les gegravenes suppresseur de tumeurs et les gegravenes de Reacuteparation de lADN
Les proto-oncogegravenes sont les reacutegulateurs positifs de la prolifeacuteration cellulaire (les acceacuteleacuterateurs) Ils deviennent hyper-actifs et leur modification (en oncogegravene) est dominante car il suffit quune des deux copies du gegravene soit modifieacutee On a identifieacute actuellement plus de 100 proto-oncogegravenes Les plus connus sont les gegravenes Ha-ras myc ou abl
La seconde cateacutegorie comprend les gegravenes suppresseurs de tumeurs qui sont des reacutegulateurs neacutegatifs de la prolifeacuteration cellulaire (les freins)
Il existe eacutegalement les gegravenes de reacuteparation qui sont capables de deacutetecter et de reacuteparer les leacutesions de lrsquoADN qui ont modifieacute les oncogegravenes ou les gegravenes suppresseurs de tumeur Ces systegravemes de reacuteparation sont eacutegalement inactiveacutes dans les cellules canceacutereuses
Les cancers sont des pathologies geacuteneacutetiques crsquoest-agrave-dire qursquoils ont pour origine une modification quantitative etou qualitative des gegravenes deacutecrits ci-dessus Comme il srsquoagit drsquoalteacuterations geacuteneacutetiques somatiques qui ne sont preacutesentes que dans le tissu malade la plupart des cancers ne sont donc pas heacutereacuteditaires Les cancers familiaux (10 des cancers humains) sont associeacutes agrave une alteacuteration constitutionnelle (ou germinale) drsquoun gegravene Cette alteacuteration est donc preacutesente dans toutes les cellules de notre organisme gamegravetes incluses elle peut donc ecirctre transmise agrave la descendance
Scheacutemas agrave consulter agrave la source- Lespegravece humaine possegravede 23 paires de chromosomes (tous les gegravenes sont donc preacutesent agrave leacutetat de deux copies par cellules agrave lexception des cellules germinales et on fait abstraction des chromosomes sexuels X et Y) Lalteacuteration dune copie dun proto-oncogegravene produit une proteacuteine dont lactiviteacute diffegravere fortement de celle du produit normale (par exemple expression tregraves augmenteacutee ou encore preacutesence du produit dans des cellules innapproprieacutes) Cette proteacuteine muteacutee stimule de faccedilon constante la division cellulaire qui ne sera plus reacuteguleacutee normalement Cette alteacuteration est dite dominante car la production de proteacuteine alteacutereacutee par une seule des deux copies du proto-oncogegravene est neacutecessaire et suffisante pour alteacuterer sa fonction
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiOncogC3A8ne
Phosphorylation oxydative ndash Article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biochimie Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
La phosphorylation oxydative est une voie meacutetabolique qui utilise leacutenergie libeacutereacutee par loxydation des nutriments pour la production dadeacutenosine triphosphate
Voir aussi
bull Chaicircne respiratoire
Source httpfrwikipediaorgwikiPhosphorylation_oxydative
Photosynthegravese - lsquoNote de Futura-Sciencesrsquo
La photosynthegravese est une reacuteaction biochimique eacutenergeacutetique qui se deacuteroule chez les plantes
Rocircle de la photosynthegravese
La photosynthegravese a pour but de creacuteer de leacutenergie (sous forme de glucide) agrave partir de leacutenergie lumineuse provenant du soleil Les organismes qui utilisent le meacutecanisme de photosynthegravese sont autotrophes car ils fabriquent des matiegraveres organiques agrave partir de matiegraveres inorganiques
Meacutecanisme de la photosynthegravese
Leacutenergie solaire est utiliseacutee pour oxyder leau et reacuteduire le gaz carbonique afin de syntheacutetiser des substances organiques (glucides) Ce pheacutenomegravene a lieu dans les choloroplastes un organite speacutecifique des plantes au niveau des membranes des thylacoiumldes ougrave se situent les photosystegravemes I et II et les cytochromes
Bilan eacutenergeacutetique de la photosynthegravese
Il faut six moleacutecules de dioxyde de carbone et six moleacutecules deau pour syntheacutetiser une moleacutecule de glucose relacircchant six moleacutecules de dioxygegravene gracircce agrave leacutenergie lumineuse
6 CO2 + 6 H2O + eacutenergie lumineuse rarr C6H12O6 (glucose) + 6 O2
Mais ce bilan est en fait deacutecomposeacute en deux eacutetapes successives
bull les reacuteactions photochimiques (phase claire) 12 H2O + lumiegravere rarr 6 O2 + eacutenergie chimique (24 H)
bull le cycle de Calvin (phase sombre) 6 CO2 + eacutenergie chimique (24 H) rarr C6H12O6 + 6 H2O
La photosynthegravese est un meacutecanisme speacutecifique des plantes vertes copy Jon Sullivan Wikimedia domaine publicSource httpwwwfutura-sciencescomfrdefinitiontbotanique-2dphotosynthese_227
Photosynthegravese - Introduction drsquoun article XWikipeacutedia
La photosynthegravese (grec φῶς phōs lumiegravere et σύνθεσις syacutenthesis composition) est le processus bioeacutenergeacutetique qui permet aux plantes et agrave certaines bacteacuteries de syntheacutetiser de la matiegravere organique en exploitant la lumiegravere du soleil Les besoins nutritifs de ces organismes sont du dioxyde de carbone de lrsquoeau et des sels mineacuteraux La photosynthegravese est agrave la base de lautotrophie de ces organismes La photosynthegravese est la principale voie de transformation du carbone mineacuteral en carbone organique En tout les organismes photosyntheacutetiques assimilent environ 100 milliards de tonnes de carbone en biomasse chaque anneacutee1
La photosynthegravese se deacuteroule dans les membranes des thylakoiumldes chez les plantes les algues et les cyanobacteacuteries ou dans la membrane plasmique chez les bacteacuteries photosyntheacutetiques Une conseacutequence importante est la libeacuteration de moleacutecules de dioxygegravene
Sommaire
bull 1 La deacutecouverte du meacutecanisme
bull 2 Vue geacuteneacuterale
bull 3 Le support de la photosynthegravese
bull 4 Les deux phases de la photosynthegravese
o 41 Les reacuteactions photochimiques ou phase claire
411 Le photosystegraveme II
412 Le photosystegraveme I
413 La photophosphorylation cyclique
o 42 Le cycle de Calvin ou phase chimique non photo-deacutependante (ou
laquo phase sombre raquo expression deacutesormais deacutesuegravete)
bull 5 Les diffeacuterents types de fixation du carbone
o 51 Le meacutecanisme des plantes en C3
o 52 Le meacutecanisme des plantes en C4
o 53 Le meacutecanisme des plantes CAM ( Crassulacean Acid Metabolism )
bull 6 Cas particuliers de photosynthegravese
o 61 Photosynthegravese chez un animal
o 62 Photosynthegravese artificielle
bull 7 Production doxygegravene amp captage deacutenergie
bull 8 Notes
bull 9 Reacutefeacuterences
bull 10 Voir aussi
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiPhotosynthC3A8se
Potentiel doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Le potentiel doxydo-reacuteduction ou potentiel redox est une grandeur empirique exprimeacutee en volt (de symbole V) et noteacutee E Ce potentiel est exprimeacute par rapport agrave une reacutefeacuterence souvent mesureacutee par une eacutelectrode normale agrave hydrogegravene (ENH) dougrave luniteacute VENH rencontreacutee dans certains ouvrages Cette mesure est appliqueacutee aux couples
doxydo-reacuteduction pour preacutevoir la reacuteactiviteacute des espegraveces chimiques entre elles Par convention le potentiel standard Edeg est mesureacute par rapport au couple protonhydrogegravene (H+ H2) de potentiel nul
Sommaire
bull 1 Mesure
o 11 Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
111 Exemples
bull 2 Oxydant et reacuteducteur
bull 3 Potentiels standard doxydo-reacuteduction agrave 25 degC
bull 4 laquo Noblesse raquo dun meacutetal
bull 5 Applications pratiques
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Articles connexes
Mesure [modifier]
La mesure dun potentiel deacutelectro-reacuteduction se fait expeacuterimentalement agrave laide de deux demi-piles Pour obtenir le potentiel standard dun couple redox lune de ces piles doit mettre en œuvre le couple de reacutefeacuterence H+ H2 et lautre celui dont on veut mesurer le potentiel
Concregravetement les deux demi-piles sont constitueacutees chacune dun soluteacute et dune eacutelectrode les soluteacutes sont relieacutes entre eux par un pont salin qui leur permet deacutechanger des ions et les eacutelectrodes sont relieacutees entre elles par un circuit eacutelectrique sur lequel est placeacute un voltmegravetre Les deux demi-piles une fois relieacutees forment une pile eacutelectrique fournissant un courant continu alimenteacute par les reacuteactions chimiques qui ont lieu spontaneacutement aux eacutelectrodes degraves lors quest formeacutee la pile
-Le sens de courant eacutelectrique donne le signe du potentiel (neacutegatif si les eacutelectrons vont vers H+H2 et positif au contraire)
-Le voltmegravetre donne la valeur du potentiel du couple redox
-Les couples ayant des Edeg eacuteleveacutes (positifs) impliquent des oxydants forts
-Les couples ayant des Edeg tregraves bas (neacutegatifs) impliquent des reacuteducteurs forts
Ce potentiel peut deacutependre du contexte chimique et notamment du pH et mecircme du contexte physique les effets de la lumiegravere sont mis agrave profit aussi bien par la nature dans la photosynthegravese que par lhomme dans la photographie
Les chimistes utilisent des tables deacutejagrave deacutefinies elles fournissent les potentiels mesureacutes dans les conditions standard de pression et de tempeacuterature (25 degC 1 bar) par rapport au couple H+ H2
Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo [modifier]
Pour une reacuteaction redox on peut deacutefinir la diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur)
Exemples [modifier]
a)NAD+ + 2H+ + 2 e- rarr NADH + H+ E0rsquo = -0320 V
b) Aceacutetaldeacutehyde + 2 H+ + 2 e- rarr Eacutethanol E0rsquo = -0197 V
Reacuteaction redox
Aceacutetaldeacutehyde + NADH + H+ rarr Eacutethanol + NAD+ ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur) = -0197 ndash (-0320) = + 0123 V
Regravegle geacuteneacuterale
Les reacuteactions redox spontaneacutees possegravedent un ΔE gt 0
Oxydant et reacuteducteur [modifier]
La reacutefeacuterence du potentiel doxydo-reacuteduction est celui de leau pure conventionnellement fixeacute agrave zeacutero Les corps dits laquo oxydants raquo sont les oxydants des couples ayant un potentiel positif (ils captent des eacutelectrons ce qui se traduit par une charge eacutelectrique neacutegative) les corps dits laquo reacuteducteurs raquo sont les reacuteducteurs des couples ayant un potentiel neacutegatif (ils cegravedent des eacutelectrons dougrave une charge eacutelectrique positive) Les valeurs caracteacuteristiques des potentiels sont de lordre de quelques volts
On voit lagrave que lon a deux significations diffeacuterentes pour les termes laquo oxydant raquo et laquo reacuteducteur raquo
bull la signification lieacutee agrave une reacuteaction doxydo-reacuteduction donneacutee (capteur ou eacutemetteur deacutelectron dans la reacuteaction)
bull la signification lieacutee au potentiel doxydo-reacuteduction un laquo reacuteducteur raquo est un corps qui joue le rocircle de reacuteducteur dans de nombreuses reacuteactions un laquo oxydant raquo est un corps qui joue le rocircle doxydant dans de nombreuses reacuteactions mais un laquo oxydant raquo peut parfois ecirctre un reacuteducteur sil est face agrave un laquo oxydant raquo plus fort et quil peut encore soxyder
Cest cette deuxiegraveme signification qui est utiliseacutee ici Les laquo oxydants raquo les plus forts ne peuvent pas soxyder eux-mecircmes et sont donc toujours des oxydants les laquo reacuteducteurs raquo les plus forts ne peuvent pas se reacuteduire eux-mecircmes et sont donc toujours des reacuteducteurs Mais certains corps peuvent ecirctre alternativement oxydants et reacuteducteurs comme par exemple leau ou le monoxyde de carbone
Les oxydants les plus forts dans cette eacutechelle sont les halogegravenes (F2 Cl2) lion permanganate (MnO4
-) en milieu acide lion hypochlorite (ClO-) le dioxygegravene (O2) le soufre (S)
Des reacuteducteurs classiques sont les meacutetaux le carbone et lhydrogegravene solide1
Lire lrsquoarticle complet sur httpfrwikipediaorgwikiPotentiel_d27oxydo-rC3A9duction
Reacuteaction doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Des informations de cet article ou section devraient ecirctre mieux relieacutees aux sources mentionneacutees dans la bibliographie ou en liens externes Ameacuteliorez sa veacuterifiabiliteacute en les associant par des reacutefeacuterences
Une reacuteaction doxydo-reacuteduction est une reacuteaction chimique au cours de laquelle se produit un eacutechange deacutelectrons Lespegravece chimique qui capte les eacutelectrons est appeleacutee laquo oxydant raquo celle qui les cegravede laquo reacuteducteur raquo On abregravege couramment loxydo-reacuteduction par redox
Les reacuteactions doxydo-reacuteductions constituent une grande famille comprenant de nombreuses reacuteactions chimiques puisquelles interviennent dans les combustions certains dosages meacutetallurgiques la corrosion des meacutetaux leacutelectrochimie ou la respiration cellulaire Ces reacuteactions jouent en particulier un rocircle fondamental en biologie dans la transformation de loxygegravene au sein des corps vivants Elles sont eacutegalement massivement utiliseacutees par lindustrie humaine agrave lexemple de lobtention de la fonte agrave partir de minerais composeacutes doxyde de fer par reacuteduction puis de fer et dacier agrave partir de la fonte par oxydation
Cette varieacuteteacute sexplique par la mobiliteacute la leacutegegravereteacute et lomnipreacutesence dans toutes les formes de la matiegravere de leacutelectron
Sommaire
bull 1 Deacutefinitions
o 11 Premiegravere deacutefinition
o 12 Deacutefinitions plus modernes
bull 2 Vocabulaire
bull 3 Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction
bull 4 Potentiel doxydo-reacuteduction
bull 5 Principaux couples doxydants-reacuteducteurs
bull 6 Reacuteactions doxydo-reacuteduction sans transfert eacutevident deacutelectrons [1]
o 61 Position du problegraveme
o 62 Geacuteneacuteralisation de la notion de transfert deacutelectrons
621 Formation dune liaison chimique et eacutelectroneacutegativiteacute
622 Transfert total deacutelectrons
623 Transfert total fictif (virtuel)
624 Application agrave la reacuteaction 2 H 2 + O2 rarr 2 H 2O
o 63 Nombre doxydation dun eacuteleacutement
o 64 Geacuteneacuteralisation de loxydo-reacuteduction
o 65 Utilisation des nombres doxydation
bull 7 Notes et reacutefeacuterences
bull 8 Bibliographie
bull 9 Voir aussi
o 91 Articles connexes
o 92 Liens externes
Deacutefinitions [modifier]
Premiegravere deacutefinition [modifier]
Suite agrave des expeacuteriences avec le mercure Lavoisier met en eacutevidence en 1772 le rocircle du dioxygegravene dans certaines reacuteactions doxydo-reacuteduction Il pose les premiegraveres deacutefinitions
bull Loxydation signifie laquo combinaison avec loxygegravene raquo Par exemple
2 Hg + O2 rarr Hg2O2
bull Une reacuteduction est laquo lextraction dun meacutetal de son oxyde raquo deacutefinition deacutejagrave utiliseacutee
en meacutetallurgie Par exemple
SO2 rarr S + O2
Dans le langage courant loxydation est la reacuteaction chimique dans laquelle un composeacute se combine avec un ou plusieurs atomes doxygegravene Comme loxydation du fer qui produit la rouille
4 Fe + 3O2 rarr 2 Fe2O3
Ce nest quau XX e siegravecle apregraves la deacutecouverte de leacutelectron (JJ Thomson 1897) et lintroduction du modegravele atomique de Bohr (1913) que les reacuteactions chimiques ont eacuteteacute reacuteexamineacutees agrave la lumiegravere de ces nouveaux modegraveles et que des similitudes observeacutees permirent de deacutegager progressivement le concept actuel doxydo-reacuteduction qui sexprime en termes de transferts deacutelectrons
Les reacuteactions doxydo-reacuteduction par voie segraveche (eacutechange de dioxygegravene) sont efficacement deacutecrites par les diagrammes Ellingham Loutil principal des reacuteactions redox en milieu aqueux eacutetant la formule de Nernst
Deacutefinitions plus modernes [modifier]
Pour faciliter leacutetude des reacuteactions on utilise un outil qui associe (parfois abstraitement) agrave chaque atome dun composeacute un nombre doxydation (no) qui symbolise la valeur de la charge porteacutee (Fe2+ a un nombre doxydation de 2)
bull Une oxydation est une perte deacutelectrons (donc une augmentation du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Zn rarr Zn2+ + 2 e-
bull Ce don deacutelectrons ne se produit que sil existe un corps susceptible de les
accepter
bull Le pheacutenomegravene inverse (acceptation des eacutelectrons) est appeleacute la reacuteduction
bull Une reacuteduction est un gain deacutelectrons (donc une diminution du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Cu2+ + 2 e- rarr Cu
Ainsi les laquo combinaisons avec loxygegravene raquo ne sont quun cas particulier des reacuteactions doxydo-reacuteduction Voici deux reacuteactions avec le cuivre
2Cu + O2 rarr 2CuO
Cu + Cl2 rarr CuCl2
La premiegravere combine le cuivre et le dioxygegravene tandis que la seconde combine le cuivre et le dichlore Le chlore et loxygegravene ont un point commun ce sont des eacuteleacutements plus eacutelectroneacutegatifs que le cuivre
Loxydation dun corps saccompagne toujours de la reacuteduction dun autre (les eacutelectrons ne peuvent pas circuler seuls et sont neacutecessairement capteacutes) on parle dune reacuteaction doxydo-reacuteduction Loxydation est une demi-reacuteaction de loxydo-reacuteduction et la reacuteduction est lautre demi-reacuteaction
Vocabulaire [modifier]
Scheacutema - Preacutevision du sens dune reacuteaction doxydo-reacuteduction en utilisant la regravegle du gamma
Dans une oxydo-reacuteduction
bull leacuteleacutement qui cegravede un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo reacuteducteur raquo
bull leacuteleacutement qui capte un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo oxydant raquo
Le reacuteducteur soxyde (reacuteaction doxydation) loxydant se reacuteduit (reacuteaction de reacuteduction) Loxydo-reacuteduction se compose donc de deux demi-reacuteactions une oxydation et une reacuteduction
bull Oxydationreacuteducteur(1) = oxydant(1) + ne- (les flegraveches napparaissent que si la reacuteaction est totale quand K gt 10 000)
bull Reacuteduction
oxydant(2) + ne- = reacuteducteur(2)
bull Oxydo-reacuteduction (laquo somme raquo de loxydation et de la reacuteduction)
oxydant(2) + reacuteducteur(1) rarr oxydant(1) + reacuteducteur(2)
Exemple
Ce4+ + e- = Ce3+ (Reacuteduction)
Fe2+ = Fe3+ + e- (Oxydation)
dougrave la reacuteaction bilan
Ce4+ + Fe2+ rarr Ce3+ + Fe3+
Un reacuteducteur oxydeacute (=forme oxydeacutee) est un oxydant et un oxydant reacuteduit (=forme reacuteduite) est un reacuteducteur On deacutefinit ainsi le couple oxydant-reacuteducteur (aussi appeleacute laquo couple redox raquo) qui se compose de loxydant et du reacuteducteur conjugueacute (loxydant reacuteduit) On le note sous la forme Oxydant Reacuteducteur
En biochimie et notamment agrave propos de la synthegravese des moleacutecules preacutebiotiques on parle de reacuteactions se produisant dans une atmosphegravere oxydante cest-agrave-dire en preacutesence doxygegravene par opposition agrave une atmosphegravere reacuteductrice contenant par exemple du gaz carbonique
Certain composeacutes chimiques peuvent se comporter aussi bien en oxydant quen reacuteducteur Cest notamment le cas de leau oxygeacuteneacutee dont on dit quelle se dismute et qui par conseacutequent ne peut ecirctre conserveacutee longtemps
H2O2 = 2H+ + O2 + 2e- (oxydation)
H2O2 + 2H+ + 2e- = 2H2O (reacuteduction)
Soit au final
2H2O2 rarr 2H2O + O2 (oxydo-reacuteduction)
On a par exemple les couples oxydant-reacuteducteur Cu 2+ Cu et Zn 2+ Zn qui donnent la reacuteaction en solution aqueuse
Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+
(aq) + Cu(s) (oxydo-reacuteduction)
Cette reacuteaction peut se deacutecomposer en une reacuteduction (de loxydant) et une oxydation (du reacuteducteur)
Zn(s) = Zn2+(aq) + 2e- (oxydation)
Cu2+(aq) + 2e- = Cu(s) (reacuteduction)
Les deux demi-reacuteactions doxydation et de reacuteduction peuvent reacuteellement ecirctre seacutepareacutees dans certains cas (cest-agrave-dire quelles ne se produisent pas au mecircme endroit) ce qui permet de geacuteneacuterer un courant eacutelectrique (cest ce qui se passe dans les piles eacutelectriques) Dans les autres cas par exemple dans lexemple donneacute elles nont quun inteacuterecirct formel (les eacutelectrons libres nexistent pas dans leau)
Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction hellip
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRC3A9action_d27oxydo-rC3A9duction
Respiration ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biologie et la meacutedecine Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
Dans le langage courant la respiration deacutesigne agrave la fois les eacutechanges gazeux (rejet de dioxyde de carbone CO2 appeleacute parfois de faccedilon impropre laquo gaz carbonique raquo et absorption de dioxygegravene O2 ou appeleacute couramment laquo oxygegravene raquo) et la respiration cellulaire qui permet en deacutegradant du glucose gracircce au dioxygegravene dobtenir de leacutenergie Les eacutechanges gazeux assistent la respiration cellulaire en lui fournissant le dioxygegravene et en le deacutebarrassant du dioxyde de carbone produit
Pour certains organismes ces eacutechanges se reacutealisent directement par diffusion aux travers des parois cellulaires Pour dautres des organes speacutecialiseacutes se sont formeacutes permettant ainsi daugmenter les quantiteacutes de gaz brasseacutes Il existe plusieurs types dorganes
bull les branchies qui sont les adaptations respiratoires des animaux aquatiques poissons mais aussi certains anneacutelides (vers) eacutechinodermes (eacutetoiles de mers) et mollusques
bull les poumons qui sont les adaptations des verteacutebreacutes terrestres
Dans le cas des animaux qui possegravedent des poumons on parle de ventilation pulmonaire pour deacutesigner lensemble des meacutecanismes qui permettent les transferts de gaz entre les milieux exteacuterieur et inteacuterieur (le sang)
Sommaire
bull 1 Aspect biochimique
bull 2 La respiration chez lecirctre humain
bull 3 Classification des sujets lieacutes agrave la respiration
o 31 Par maladie et urgences
o 32 Par meacutedication
o 33 Par soins intensifs et meacutedecine durgence
o 34 Par autres sujets meacutedicaux
bull 4 Voir aussi
o 41 Articles connexes
o 42 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRespiration
Tomographie par eacutemission de positons - Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
La tomographie par eacutemission de positons (TEP) deacutenommeacutee PET ou PET scan pour laquo positron emission tomography raquo dans la terminologie anglo-saxonne est une meacutethode
dimagerie meacutedicale pratiqueacutee par les speacutecialistes en meacutedecine nucleacuteaire qui permet de mesurer en trois dimensions lactiviteacute meacutetabolique dun organe gracircce aux eacutemissions produites par les positons (ou positrons) issus de la deacutesinteacutegration dun produit radioactif injecteacute au preacutealable
La TEP repose sur le principe geacuteneacuteral de la scintigraphie qui consiste agrave injecter un traceur dont on connaicirct le comportement et les proprieacuteteacutes biologiques pour obtenir une image du fonctionnement dun organe Ce traceur est marqueacute par un atome radioactif (carbone fluor azote oxygegravene) qui eacutemet des positons dont lannihilation produit elle-mecircme deux photons La deacutetection de la trajectoire de ces photons par le collimateur de la cameacutera TEP permet de localiser le lieu de leur eacutemission et donc la concentration du traceur en chaque point de lorgane Cest cette information quantitative que lon repreacutesente sous la forme dune image faisant apparaicirctre en couleurs les zones de forte concentration du traceur
Ainsi la TEP permet de visualiser les activiteacutes du meacutetabolisme des cellules on parle dimagerie fonctionnelle par opposition aux techniques dimagerie dite structurelle comme celles baseacutees sur les rayons X (radiologie ou CT-scan) qui reacutealisent des images de lanatomie Par conseacutequent la tomographie par eacutemission de positons est un outil diagnostique qui permet de deacuteceler certaines pathologies qui se traduisent par une alteacuteration de la physiologie normale comme les cancers La TEP est aussi utiliseacutee en recherche biomeacutedicale par exemple en imagerie ceacutereacutebrale ougrave elle permet de reacuteveacuteler les reacutegions actives du cerveau lors de telle ou telle activiteacute cognitive de maniegravere analogue agrave ce qui se fait avec limagerie par reacutesonance magneacutetique fonctionnelle (IRM)
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Deacutefinition
o 21 Principe
o 22 Exposition aux radiations et radioprotection
bull 3 Principaux traceurs utiliseacutes
o 31 Le 18 F FDG
bull 4 Deacuteroulement dun examen TEP
bull 5 Diagnostic
bull 6 Applications
o 61 Canceacuterologie
o 62 Imagerie ceacutereacutebrale et neurologie
o 63 Cardiologie
bull 7 Limites
bull 8 Avenir de la TEP
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Annexes
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiTomographie_par_C3A9mission_de_positons
Warburg ndash Selon Wikipeacutedia
Otto Heinrich Warburg (8 octobre 1883 agrave Fribourg-en-Brisgau Bade-Wurtemberg Allemagne - 1 er aoucirct 1970 agrave Berlin) est un meacutedecin physiologiste et biochimiste allemand Il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine de 19311
Sommaire
bull 1 Biographie
bull 2 Hypothegravese
bull 3 Le cas Warburg
bull 4 Notes et reacutefeacuterences
bull 5 Voir aussi
o 51 Liens externes
Biographie
Docteur en chimie et docteur en meacutedecine il a deacutecouvert des processus-cleacutes de la respiration cellulaire et de diffeacuterents systegravemes enzymatiques En 1931 il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine laquo pour sa deacutecouverte de la nature et du mode opeacuteratoire de lenzyme respiratoire1 raquo
Ayant deacutemontreacute que les cellules canceacutereuses changent leur meacutetabolisme pour passer agrave un meacutetabolisme anaeacuterobie il a formuleacute lhypothegravese non confirmeacutee que le cancer na pas besoin dun milieu riche en oxygegravene pour se deacutevelopper Parmi ses eacutetudiants le plus illustre est Hans Adolf Krebs prix Nobel en 1953
Hypothegravese
Il constata lors de ses observations sur des cellules canceacutereuses une concentration anormalement eacuteleveacutee dions lactates lun des sels de lacide lactique Or cet acide est typiquement le reacutesultat dune fermentation
En 1924 Warburg en tira une hypothegravese sur la formation de cellules canceacutereuses celles-ci tireraient principalement leur eacutenergie de la fermentation anaeacuterobie du glucose (glycolyse anaeacuterobie) et par conseacutequent la preacutesence doxygegravene ne serait pas neacutecessaire agrave leur deacuteveloppement
Lapparition du cancer serait due agrave un dysfonctionnement des mitochondries des cellules canceacutereuses au lieu de le consommer elles fermenteraient le glucose
Selon Warburg linduction dun eacutetat dacidification dans lorganisme est incompatible avec le meacutetabolisme des cellules canceacutereuses2
Le cas Warburg
Otto Warburg eacutetait juif Agrave ce titre il aurait ducirc ecirctre soit expulseacute dAllemagne soit deacuteporteacute dans les camps de concentration Il nen fut rien En effet parce quAdolf Hitler eacutetait particuliegraverement preacuteoccupeacute davoir un cancer et parce quil pensait que Warburg serait le seul scientifique susceptible de trouver un traitement efficace il donna donc des instructions pour quil fucirct preacuteserveacute de la deacuteportation3 Warburg est enterreacute au cimetiegravere de Dahlem agrave Berlin
Photo - Otto Heinrich Warburg en 1931
Notes et reacutefeacuterences
1 uarr a et b (en) laquo for his discovery of the nature and mode of action of the respiratory enzyme raquo in Personnel de reacutedaction laquo The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1931 [archive] raquo Fondation Nobel 2010 Consulteacute le 26 novembre 2010
2 uarr La theacuteorie de O H Warburg Nexus ndeg48 page 66
3 uarr Robert Paxton la France de Vichy 1940-1944 coll Points-Histoire eacuted Seuil 1973 p178
Source httpfrwikipediaorgwikiOtto_Heinrich_Warburg
Traduction deacutefinitions et compleacutements
Jacques Hallard Ing CNAM consultant indeacutependantRelecture et corrections Christiane Hallard-Lauffenburger professeur des eacutecoleshonoraireAdresse 585 19 Chemin du Malpas 13940 Molleacutegegraves FranceCourriel jacqueshallard921orangefr
Fichier ISIS Santeacute Cancer a Redox Disease French version3 alleacutegeacutee
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moleacutecules dATP suppleacutementaires dans la cellule canceacutereuse soit un total de 56 moleacutecules dATP par rapport agrave 36 dans une cellule normale [13]
Des mitochondries anormales dans les cellules canceacutereuses
Les cellules canceacutereuses preacutesentent non seulement la glycolyse aeacuterobie mais eacutegalement une reacutesistance agrave lrsquoapoptose (suicide cellulaire) un destin qui devrait normalement arriver avec les mitochondries des cellules dysfonctionnelles Il apparaicirct donc que la glycolyse aeacuterobie et lapoptose sont lieacutees
Evangelos Michelakis et son eacutequipe de lUniversiteacute de lAlberta au Canada ont eacuteteacute parmi les premiers agrave noter que la glycolyse aeacuterobie et lapoptose se rencontrent dans les mitochondries [14] Ils ont deacutemontreacute le potentiel theacuterapeutique remarquable dun produit chimique bon marcheacute et facilement disponible le dichloroaceacutetate (DCA) qui reacuteactive lenzyme drsquoentreacutee pour loxydation dans les mitochondries le pyruvate deacuteshydrogeacutenase (voir [15]
En franccedilais Le DCA peut-il soigner le cancer par le Dr Mae-Wan Ho Traduction et compleacutements de Jacques Hallard accessible sur le site httpisiastransition89lautrenetspipphparticle243
Le reacutesultat de ces observations est que les cellules canceacutereuses se suicident et qursquoune tumeur drsquoorigine humaine cultiveacutee chez des rats ainsi preacutedisposeacutes au cancer se reacutetreacutecit
Nous allons regarder ces reacutesultats en deacutetail car ils sont pertinents pour notre compreacutehension du cancer consideacutereacute comme une maladie qui deacutepend des reacuteactions drsquooxydo-reacuteduction
Le lien entre la glycolyse et de lapoptose est eacutevident car de nombreuses enzymes de la glycolyse peuvent eacutegalement reacuteguler lapoptose tandis que plusieurs oncoproteacuteines induisent lexpression des enzymes de la glycolyse Cette toile de causaliteacute circulaire est ce que lon est venu agrave comprendre comme eacutetant une conseacutequence de la fluiditeacute du geacutenome [16] Living with the Fluid Genome (ISIS publication)
On peut se reacutefeacuterer agrave lrsquoarticle lsquoLa vie apregraves le cauchemar des manipulations geacuteneacutetiquesrsquo par le Docteur Mae-Wan Ho Traduction par Jacques Hallard accessible sur le site suivant httpwwwi-sisorgukispLifeAfterGEFRphp
Tout cela rend aussi souvent inefficaces les interventions theacuterapeutiques baseacutees sur de simples cibles moleacuteculaires et parfois avec de lourds effets secondaires
Par exemple la proteacuteine Akt qui stimule la glycolyse et induit une reacutesistance agrave lapoptose active eacutegalement lhexokinase une enzyme catalysant la premiegravere et qui est une eacutetape irreacuteversible de la glycolyse (voir Fig 1) dans laquelle le glucose est phosphoryleacute par lATP donnant le glucose-6-phosphate La proteacuteine Akt induit la translocation de lhexokinase - reacutesidant normalement dans le cytoplasme - vers la membrane mitochondriale par lintermeacutediaire de son meacutediateur en aval la glycogegravene synthase kinase 3 (GSK3)
Dans la membrane mitochondriale lrsquohexokinase se lie au canal des anions deacutependant du voltage (VDAC) une partie importante des pores du transit mitochondrial qui controcircle la permeacuteabiliteacute de la mitochondrie pour les petites moleacutecules hydrophiles Cela supprime lapoptose sans doute en rendant la membrane mitochondriale impermeacuteable Lrsquonhibition de la GSK3 dans les cellules canceacutereuses entraicircne vraisemblablement lhexokinase agrave se deacutelier du canal VDAC ce qui rend la mitochondrie permeacuteable aux petites moleacutecules cela induit lapoptose et contribue agrave lrsquoaugmentation de la sensibiliteacute agrave la chimiotheacuterapie
Ceci a suggeacutereacute agrave leacutequipe de Michelakis que peut-ecirctre le pheacutenotype meacutetabolique dans le cas des cancers est ducirc agrave un remodelage des mitochondries qui supprime (ou perturbe) la phosphorylation oxydative ameacuteliore la glycolyse et arrecircte lapoptose
Lobservation selon laquelle les ligneacutees cellulaires canceacutereuses ont plus de potentiel de membrane avec des mitochondries hyperpolariseacutees (plus neacutegatif agrave lrsquointerieur par rapport agrave lexteacuterieur) cette observation est en accord avec lrsquohypothegravese formuleacutee preacuteceacutedemment (voir encadreacute 1) [17]
Les cellules canceacutereuses sont aussi relativement deacuteficientes en canaux du potassium deacutependants du voltage (Kv) dans la membrane cellulaire (les canaux pour le potassium K+ ne souvrent que si le potentiel eacutelectrique est au-delagrave dune valeur seuil) La deacuteficience du canal K+ est connue pour supprimer lapoptose dans plusieurs types cellulaires y compris dans les cellules canceacutereuses
Encadreacute 1
Les cellules canceacutereuses ont des mitochondries hyperpolariseacutees
Le potentiel eacutelectrique mitochondrial hyperpolariseacute Dym (plus neacutegatif que la normale) srsquoest montreacute lieacute agrave des transformations malignes et ceci depuis les anneacutees 1980 Les tumeurs des cellules sont geacuteneacuteralement tregraves heacuteteacuterogegravenes et dans une population de cellules tumorales il y a des sous-populations mineures avec des diffeacuterences stables dans leur potentiel eacutelectrique Dym qui survivent apregraves clonage des cellules Les cellules avec un haut potentiel eacutelectrique Dym ont geacuteneacuteralement diminueacute leur sensibiliteacute aux agents chimioprotecteurs drsquoune part et preacutesentent une seacutecreacutetion accrue de VEGF (vascular endothelial growth factor) qui assure la promotion de la croissance des vaisseaux sanguins) dans les tumeurs meacutetastatiques mais pas dans les tumeurs sans meacutetastases en correacutelation avec le potentiel invasif drsquoautre part [17]
Cependant les meacutecanismes impliqueacutes dans la geacuteneacuteration et dans le maintien de diffeacuterence du potentiel eacutelectrique mitochondrial ne sont pas claires elles peuvent refleacuteter des modifications dans la composition des membranes mitochondriales des modulations de lexpression de gegravenes nucleacuteaires mitochondriales cibles ou encore un enrichissement avec une population mitochondriale donneacutee
Les effets en aval du produit chimique DCA
Le traitement par le produit chimique DCA a reacuteduit le potentiel mitochondrial hyperpolariseacute agrave des niveaux normaux accompagneacute par une diminution de la croissance des cellules tumorales in vitro et in vivo comme cela a eacuteteacute rapporteacute [15]
Les potentiels des mitochondries issues de trois ligneacutees cellulaires canceacutereuses humaines A549 (cancer du poumon sans petites cellules) M059K (glioblastome) et MCF-7 (cancer du sein) ont eacuteteacute compareacutes avec des ligneacutees cellulaires humaines en bonne santeacute non canceacutereuses les cellules eacutepitheacuteliales des petites voies aeacuteriennes (SAEC) ainsi qursquoavec des fibroblastes et des cellules pulmonaires musculaires lisses des artegraveres (PASMC)
Toutes les ligneacutees cellulaires des diffeacuterents cancers ont un potentiel mitochondrial significativement plus hyperpolariseacute par rapport agrave des cellules normales selon des mesures effectueacutees par une fluorescence accrue du colorant sensible agrave un potentiel lrsquoester meacutethylique de teacutetrameacutethyle rhodamine TMRM
Lincubation de tous les trois types de cellules canceacutereuses avec le DCA a renverseacute lrsquohyperpolarisation qui est revenue au niveau des cellules normales apregraves 48 h Mais les cellules normales ne sont pas affecteacutees Les effets du DCA sur le potentiel eacutelectrique mitochondrial a eu lieu aussi rapidement (au bout de 5-10 minutes) et les effets ont eacuteteacute deacutependants de la dose
La baisse induite par le DCA dans le potentiel eacutelectrique mitochondrial a eacuteteacute limiteacutee par un inhibiteur de la VDAC indiquant que le transport hors de la mitochondrie est important pour la reacuteponse au traitement avec le DCA Cela est compatible avec cette hypothegravese car le DCA a causeacute un apport de facteurs pro-apoptotiques depuis la mitochondrie ainsi qursquoune production accrue despegraveces reacuteactives agrave lrsquooxygegravene (voir ci-dessous)
Chez les cellules A549 non traiteacutees le cytochrome c et le facteur inducteur pro-apoptotique (FIA) ont eacuteteacute limiteacutes aux mitochondries Mais dans les cellules traiteacutees au DCA le cytochrome c srsquoest diffuseacute dans le cytoplasme et lAIF a eacuteteacute transporteacute vers le noyau ces observations sont toutes deux indicatrices du pheacutenomegravene dapoptose
En outre le DCA a conduit agrave une augmenteacute de loxydation du glucose de lrsquoordre de 23 et de faccedilon concomitante a supprimeacute loxydation des acides gras et la glycolyse dans les cellules A549
Apregraves 48 h de traitement avec le DCA le taux de lactate extracellulaire a eacuteteacute diminueacute tandis que le pH a eacuteteacute augmenteacute dans les cellules A549 par rapport aux cellules non traiteacutees
Les espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene des mitochondries et le DCA
Les espegraveces reacuteactives de loxygegravene (ROS) sont de petites moleacutecules contenant de loxygegravene et qui sont plus reacuteactives que loxygegravene moleacuteculaire ordinaire Les ROS sont produites dans les mitochondries comme intermeacutediaires du transport des eacutelectrons [18] (voir encadreacute 2)
Encadreacute 2
Les mitochondries sont la principale source des espegraveces reacuteactives de loxygegravene ou ROS
Dans le processus de la phosphorylation oxydative de loxygegravene est reacuteduit drsquoun eacutelectron agrave la fois dans une seacutequence loxygegravene en superoxyde puis en peroxyde dhydrogegravene et en radical hydroxyle et donne enfin de leau selon la suite ci-apregraves
O2 rarr O2- rarr H2O2 rarr OH rarr H2O
Toutes ces formes sauf la premiegravere et la derniegravere ont un eacutelectron non apparieacute et sont tregraves reacuteactives et par conseacutequent elles sont appeleacutees espegraveces reacuteactives de loxygegravene (ROS)
Ainsi la phosphorylation oxydative geacutenegravere ineacutevitablement ces ROS comme intermeacutediaires et les mitochondries sont consideacutereacutees comme la principale source de formation des ces moleacutecules ROS la principale ROS eacutetant lanion superoxyde O2
- Il est le preacutecurseur de toutes les autres espegraveces de ROS et il est produit in vivo agrave la fois par voie enzymatique par la NADPH oxydase et la xanthine oxydase et par voie non enzymatique lorsquun seul eacutelectron est transfeacutereacute directement agrave O2
Lanion superoxyde acquiert un proton pour devenir un radical hydroperoxyle (HO2-)
suivi par un reacutearrangement rapide (dismutation) soit spontaneacutement soit par une reacuteaction catalyseacutee par la superoxyde dismutase (SOD) pour produire du peroxyde dhydrogegravene H2O2 Ce dernier H2O2 est relativement stable et permeacuteable agrave travers la membrane il peut se diffuser dans la cellule pour ecirctre eacutelimineacute par des systegravemes anti-oxydants preacutesents dans les cellules ou dans les mitochondries tele que la catalase la glutathion peroxydase la peroxydase et la thioreacutedoxine
Il y a un deacutesaccord sur le fait de savoir si normalement les mitochondries fonctionnelles transportent effectivement les ROS [18 19] Je crois quil est tout agrave fait possible que les ROS soient seulement produites agrave la suite drsquoune dimination de la coheacuterence dans le transport des eacutelectrons ce qui entraicircne des intermeacutediaires partiellement oxydeacutes parce que cest ce en quoi consistent les ROS
Le produit chimique DCA a augmenteacute la production du ROS peroxyde dhydrogegravene (H2O2) dune maniegravere deacutependante de la dose de lrsquoordre de 25 agrave 005 mM de DCA puis agrave 35 agrave la dose de 05 mM de DCA [14] Cette augmentation a eacuteteacute inhibeacutee par la roteacutenone suggeacuterant limplication du complexe I de la chaicircne de transport deacutelectrons sans doute dans une inversion du transport deacutelectrons en raison dune accumulation de NADH un autre signe que la chaicircne de transport des eacutelectrons dans les mitochondries ne fonctionne pas normalement dans les cellules canceacutereuses Conformeacutement agrave cette hypothegravese il a eacuteteacute observeacute que les mitochondries isoleacutees et exposeacutees agrave un traitement avec le DCA ont une augmentation des niveaux de NADH dans les mitochondries [19]
Une complication est que les ROS agrave des niveaux infeacuterieurs ce qui est caracteacuteristique dun stress chronique et drsquoune inflammation sont un laquosecond messagerraquo de la prolifeacuteration cellulaire - une preacutedisposition agrave la transformation maligne - en soutenant lideacutee que le cancer est une maladie eacutepigeacuteneacutetique [2] Toutefois les eacuteleacutements de preuve reliant les ROS des mitochondries sans doute agrave des concentrations plus eacuteleveacutees agrave lapoptose sont eacutegalement forts
La principale ROS produite dans les mitochondries est H2O2 (voir encadreacute 2) Si elle nest pas eacutelimineacutee par le systegraveme antioxydant de la cellule elle peut ecirctre en outre transformeacutee
en radical hydroxyle (OH) en preacutesence dions meacutetalliques OH est tregraves reacuteactif et il peut causer des dommages [18] Un large eacuteventail de ROS des mitochondriales induisent des dommages agrave des proteacuteines agrave des lipides et agrave lADN mitochondrial ont eacuteteacute deacutecrit Ces dommages peuvent entraicircner une catastrophe eacutenergeacutetique
Comme il cela est deacutecrit par leacutequipe de Michelakis [14] la principale cible des ROS dans les mitochondries sont les pores de transition membranaire qui deviennent hautement conducteurs en preacutesence de ROS ce qui permet de laisser passer de petites moleacutecules dans les deux directions De petits soluteacutes srsquoeacutecoulent dans la matrice mitochondriale au long de leur gradients eacutelectrochimiques (agrave partir des concentrations eacuteleveacutees agrave lexteacuterieur pour de faibles concentrations) dissipant alors le potentiel eacutelectrochimique et induisant un gonflement de la matrice mitochondriale eacuteventuellement une rupture de la membrane externe libeacuterant le cytochrome c et le facteur inducteur pro-apoptotique (AIF) dans le cytoplasme ce qui entraicircne finalement lapoptose
Les cellules utilisent une forme particuliegravere drsquoautophagie la mitophagie [18] pour eacuteliminer seacutelectivement les mitochondries deacutefectueuses Laugmentation des ROS cellullaires conduit agrave la perte de potentiel de la membrane mitochondriale qui est un deacuteclencheur pour la mitophagie Lorsque de nombreuses mitochondrias sont eacutelimineacutees par mitophagie le pheacutenomegravene dapoptose suit
Le DCA et les changements eacutelectrochimiques
Une augmentation de la production de H2O2 par les cellules canceacutereuses exposeacutees au produit DCA est impliqueacutee dans lactivation des canaux de potassium K+ sensibles au voltage (Kv) dans la membrane cellulaire Lrsquoeacutequipe de Michelakis a montreacute que le traitement avec le DCA a augmenteacute le courant du K+ sortant de maniegravere significative dans toutes les cellules canceacutereuses mais pas dans les cellules normales [15]
Cette augmentation de courant du K+ sortant accompagneacutee dune expression accrue des canaux K+ lsquoKv15rsquo conduit agrave une hyperpolarisation de la membrane plasmique (de plus en plus neacutegative) et elle est bloqueacutee par la catalase intracellulaire qui se deacutecompose en H2O2 ainsi que par la roteacutenone qui inhibe H2O2 produite par le complexe I
Dans le mecircme temps le DCA a diminueacute le Ca2+ intracellulaire en inhibant les canaux Ca2+ deacutependants du voltage de sorte que les cellules traiteacutees avec le DCA avaient une teneur infeacuterieure en Ca2+ intracellulaire par rapport aux cellules non traiteacutees la diminution se produisant dans les 5 minutes et elle a eacuteteacute encore soutenue apregraves 48 heures drsquoexposition au DCA Les effets sur le Ca2+ ont eacuteteacute inhibeacutes par la roteacutenone et limiteacutes par H2O2 entre autres choses
On peut penser que le DCA diminue le Ca2+ intracellulaire et accroicirct lrsquoexpression de lsquoKv15rsquo du fait de lrsquoinhibition par le NFAT (nuclear factor of activated T lymphocytes le facteur nucleacuteaire des lymphocytes T activeacutes) Le NFAT est connu pour inhiber agrave la fois lapoptose et lexpression de Kv15 dans les cellules myocardiques et leacutequipe a constateacute que cela eacutetait eacutegalement vrai dans les cellules canceacutereuses
Lrsquoaugmentation de la concentration en Ca2+ intracellulaire active la calcinerine qui deacutephosphoryle le NFAT lui permettant decirctre transporteacute vers le noyau ougrave il reacutegule la transcription du gegravene Lrsquoactivation induite par le DCA du lsquoKv15rsquo conduit agrave une
hyperpolarisation de la membrane cellulaire inhibant les canaux Ca2+ deacutependant du voltage donc blocage de laugmentation de la concentration intracellulaire de Ca2+ et inhibition du facteur NFAT
Le DCA et lapoptose
Michelakis et ses collegravegues ont constateacute que le DCA augmente lexpression de lannexine provoquant une multiplication par 6 des noyaux TUNEL-positifs et une activation des deux caspases 3 et 9 dans les cellules A549 TUNEL signifie Terminal deoxynucleotidyl transferase dUTP nick end labelling crsquoest une meacutethode qui est utiliseacutee pour deacutetecter la fragmentation de lADN par leacutetiquetage de la partie terminale des acides nucleacuteiques
Le produit DCA semble eacuteliminer les cellules hautement prolifeacuterantes en induisant lapoptose et en diminuant les niveaux du calcium Ca2+ intracellulaire Il diminue eacutegalement la prolifeacuteration cellulaire telle que mesureacutee par le test de lincorporation de la BrdU (bromodeacutesoxyuridine) et lexpression de lantigegravene nucleacuteaire de cellules prolifeacuterantes (PCNA) En outre le DCA a diminueacute lexpression de la survivine qui est un indicateur mitotique
Le DCA induit lapoptose des cellules canceacutereuses par deux voies lune dans les mitochondries ougrave la deacutepolarisation active lapoptose deacutependante des mitochondries et lautre agrave la membrane cellulaire ougrave la reacutegulation positive des canaux lsquoKv15rsquo fait deacutecroicirctre le K+ ce qui active les caspases On peut penser que la composante mitochondriale est plus importante que les autres facteurs et les manipulations pour fournir le composant cytoplasmique de lapoptose nont pas entraicircneacute une intensiteacute de lapoptose comme celle qui est induite par le DCA
Ces reacutesultats en plus de la deacutemonstration de la capaciteacute du DCA de reacutetreacutecir des xeacutenogreffes de tumeurs humaines chez les rats et des glioblastomes chez des ecirctres humains [16] renforcent lhypothegravese proposeacutee par Warburg selon laquelle le cancer est une maladie impliquant un dysfonctionnement mitochondrial mais peut-ecirctre pas dans sa forme originale car Warburg pensait alors en son temps que les mitochondries eacutetaient totalement inactives
Il y a un deacuteseacutequilibre des reacuteactions drsquooxydo-reacuteduction dans les cellules canceacutereuses
Peu drsquoattention a eacuteteacute porteacutee sur leacutetat eacutelectronique de la cellule ou de ses organites jusquagrave tout reacutecemment quand les colorants sensibles au voltage sont devenus disponibles Cela a rendu beaucoup plus facile la mesure du potentiel eacutelectrique des cellules et des organites En conseacutequence les chercheurs ont deacutecouvert que le potentiel eacutelectrique de la cellule deacutetermine ses eacutetats vitaux de la division cellulaire agrave la formation de structures de la diffeacuterenciation de la reacutegeacuteneacuteration et des cancers ([20] ] Membrane Potential Rules SiS 52)
Ceci est parfaitement en accord avec la nature eacutelectrodynamique quantique de la vie [10 11]
En fait il a eacuteteacute reconnu depuis les anneacutees 1950 que le potentiel de membrane cellulaire mesureacute agrave laide de microeacutelectrodes varie tout au long du cycle cellulaire [21] Les types
de cellules agrave tregraves hauts potentiels de repos telles que les cellules musculaires et les neurones montrent peu ou pas de tendance agrave se diviser alors quune diminution du potentiel de membrane suit la transformation maligne
Dans les anneacutees 1970 Clarence D Cocircne Jr avait reacuteussi agrave induire la mitose et la synthegravese de lADN dans des neurones totalement diffeacuterencieacutes du systegraveme nerveux central en utilisant une varieacuteteacute dagents qui deacutepolarisent la membrane cellulaire (la rendant moins neacutegative) [22]
Dans les anneacutees 1990 des mesures des potentiels eacutelectriques des sites de la peau sur des tumeurs malignes du sein avaient donneacute des lectures eacutelectropositives qui avaient eacuteteacute correacuteleacutees avec une deacutepolarisation accrue dans le potentiel de membrane des cellules et des tissus canceacutereux par rapport aux cellules normales ou aux cellules non canceacutereuses [23]
Lautre signe bien connu de deacuteseacutequilibre drsquooxydo-reacuteduction (redox) dans les cellules canceacutereuses est le cas des mitochondries hyperpolariseacutees (voir encadreacute 1)
Une preuve suppleacutementaire vient maintenant agrave partir de mesures directes des eacutetats doxydo-reacuteduction Les paires redox de la cellule sont NADH NAD + (nicotinamide adeacutenine dinucleacuteotide) NADPH NADP + (nicotinamide adeacutenine dinucleacuteotide phosphate) et GSH GSSG (glutathion) Le rapport des formes reacuteduites et des formes oxydeacutees refleacutete leacutetat doxydo-reacuteduction de la cellule
Par exemple dans des conditions non contraintes et non stressantes chez des astrocytes (cellules du cerveau qui controcirclent le flux sanguin vers les neurones) qui sont mises en culture la paire NADH NAD+ est principalement agrave leacutetat oxydeacute afin drsquoaccepter les eacutelectrons produits au cours de la glycolyse lors de la reacuteaction de la glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate deacuteshydrogeacutenase (GAPDH) (voir fig 1)
En revanche le couple redox NADPH NADP+ est maintenu dans un eacutetat plus reacuteduit pour fournir des eacutelectrons pour la biosynthegravese reacuteductrice tandis que la concentration de GSH deacutepasse fortement celle de GSSG pour soutenir une deacutefense antioxydante efficace Ces ratios des couples redox chez les astrocytes mis en culture sont similaires agrave ceux qui ont eacuteteacute rapporteacutes pour le cerveau [24] et ils sont intimement lieacutes au meacutetabolisme et aux fonctionnements cellulaires
La thioreacutedoxine est une classe de petites proteacuteines redox qui sont preacutesentes dans tous les organismes et qui agissent comme des antioxydants avec des fonctions de signalisation redox On pense que la thioreacutedoxine inteacutegre leacutetat redox global de la cellule et qursquoelle est essentielle pour la vie chez les mammifegraveres [25]
Des chercheurs de leacutecole de meacutedecine et de santeacute publique aupregraves de lrsquoUniversiteacute du Wisconsin agrave Madison aux Eacutetats-Unis ont examineacute les niveaux des proteacuteines et des changements redox de la thioreacutedoxine 1 (TRX1) dans les tissus de la prostate humaine et dans des cellules en culture [26] Ils ont trouveacute 4 fois plus de proteacuteines TRX1 dans le noyau des cellules canceacutereuses de haut grade par rapport aux teacutemoins normaux et laugmentation est correacuteleacutee avec la progression du cancer La proteacuteine a eacutegalement eacuteteacute multiplieacutee environ par 2 dans le cytoplasme Malgreacute des niveaux accrus en proteacuteines les formes oxydeacutees de TRX1 nucleacuteaire eacutetaient plus eacuteleveacutees dans les lignes cellulaires du
cancer de la prostate par rapport agrave leurs homologues beacutenins ce qui suggegravere que le deacuteseacutequilibre redox nucleacuteaire a eu lieu de maniegravere seacutelective dans les cellules canceacutereuses
TRX1 a un rocircle speacutecifique dans la modulation de la signalisation redox avec des pools nucleacuteaires et cytoplasmiques distincts chacun drsquoeux ayant des fonctions diffeacuterentes Dans le noyau TRX1 interagit avec certains facteurs de transcription pour reacuteguler leur liaison agrave lADN il sagit notamment de p53 (reacuteponse par apoptose) du facteur nucleacuteaire kB (NF-kB impliqueacute dans la reacuteponse inflammatoire) et du facteur nucleacuteaire 2 (Nrf2 impliqueacute dans la reacuteponse antioxydante)
Dans le cytoplasme TRX1 peut reacuteguler les kinases du signal de reacutegulation de lapoptose TRX1 est eacutegalement connu pour passer du cytoplasme vers le noyau en reacuteponse au stress oxydatif Lrsquooxydation seacutelective de TRX1 peut se produire et elle a eacuteteacute deacutetecteacutee agrave la fois dans le noyau et dans le cytoplasme en reacuteponse agrave des modifications cellulaires redox
Lrsquoaugmentation de lexpression de la proteacuteine TRX1 a eacuteteacute deacutetecteacutee dans les tissus canceacutereux et dans de multiples ligneacutees de cellules canceacutereuses et une augmentation de lexpression de TRX1 a eacuteteacute associeacutee agrave niveau tumoral eacuteleveacute et elle a eacuteteacute impliqueacutee dans la reacutesistance des cellules tumorales agrave certaines chimiotheacuterapies et agrave des agents geacuteneacuterateurs de ROS
Pour conclure
De nouvelles preuves suggegraverent que les cellules canceacutereuses sont plus oxydeacutees par rapport agrave la normale il leur manque des eacutelectrons
Ceci est coheacuterent avec dautres indications selon lesquelles le cancer est une maladie qui deacutepend des reacuteactions doxydo-reacuteduction qui est un eacutetat de deacuteseacutequilibre eacutelectronique
La preacutevention des cancers et une theacuterapie rationnelle devraient commencer agrave partir de ces constats
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Deacutefinitions et compleacutements
Apoptose ndash Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
On nomme apoptose (ou mort cellulaire programmeacutee) le processus par lequel des cellules deacuteclenchent leur auto-destruction en reacuteponse agrave un signal Cest lune des voies possibles de la mort cellulaire qui est physiologique geacuteneacutetiquement programmeacutee neacutecessaire agrave la survie des organismes multicellulaires Elle est en eacutequilibre constant avec la prolifeacuteration cellulaire Contrairement agrave la neacutecrose elle ne provoque pas dinflammation les membranes plasmiques ne sont pas deacutetruites du moins dans un premier temps et la cellule eacutemet des signaux (en particulier elle expose sur le feuillet
externe de sa membrane plasmique de la phosphatidylseacuterine un phospholipide normalement constitutif de son feuillet interne) qui permettront sa phagocytose par des globules blancs notamment des macrophages
Sommaire
bull 1 Deacutecouverte et eacutetymologie
bull 2 Exemples de rocircles physiologiques
o 21 Morphogenegravese
o 22 Systegraveme immunitaire
o 23 Diffeacuterenciation intestinale
o 24 Deacutediffeacuterenciation mammaire
bull 3 Causes
bull 4 Manifestation cytologique
o 41 Meacutecanisme intracellulaire
411 Voie extrinsegraveque
412 Voie intrinsegraveque
bull 5 Fragmentation de lADN
o 51 Maladies ou affections induites par le blocage de lapoptose
o 52 Maladies ou affections causeacutees par lrsquoactivation intempestive de
lrsquoapoptose
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Voir aussi
o 71 Bibliographie
o 72 Articles connexes
o 73 Liens externes Article complet sur le site httpfrwikipediaorgwikiApoptose
Cancer ndash Document Futura-Sciences
Un cancer est une pathologie caracteacuteriseacutee par la preacutesence dune (ou de plusieurs) tumeur maligne formeacutee agrave partir de la transformation par mutations ou instabiliteacute geacuteneacutetique (anomalies cytogeacuteneacutetiques) dune cellule initialement normale
Formation du cancer
La transformation cellulaire tumorale se traduit notamment par une perte de controcircle du cycle cellulaire une insensibiliteacute agrave lapoptose des anomalies de la reacuteparation de lADN Les cancers sont alors classeacutes selon le type de la cellule dans laquelle sest produite la premiegravere transformation (lymphomes carcinomes sarcomes) cette premiegravere cellule maligne seacutetant ensuite diviseacutee formant la tumeur primaire constitueacutee de cellules clonales
Eacutevolution du cancer
Certaines tumeurs primaires peuvent progresser vers un envahissement plus global de lorganisme par eacutechappement de cellules tumorales issues de cette tumeur primaire on parle alors de meacutetastase
Pour en savoir plus sur les diffeacuterents cancers consultez les questions-reacuteponses cibleacutees de Futura-Sciences sur
le cancer du foie le cancer du poumon le cancer du sein le cancer de la peau le cancer de la thyroiumlde le cancer de la vessie le cancer de la prostate le cancer colorectal le cancer de lestomac le cancer de lœsophage le cancer du rein
httpwwwfutura-sciencescomfrquestion-reponsetcancerdle-cancer-de-la-peau-en-detail_1354
Photo - Le cancer est la premiegravere cause de mortaliteacute en France Ici des cellules de cancer du poumon copy Anne Weston- LRI- CRUK- Wellcome Images Filckr nc nd 20copy 2001-2012 Futura-Sciences tous droits reacuteserveacutes ndashSource wwwgooglefrsearchsource=igamphl=framprlz=1G1GGLQ_FRFR368ampq=cancerampbtnG=Recherche+Google
Cancer ndash Introduction drsquoun article Wiipeacutedia
Le cancer est une maladie caracteacuteriseacutee par une prolifeacuteration cellulaire anormalement importante au sein dun tissu normal de lorganisme de telle maniegravere que la survie de ce dernier est menaceacutee Ces cellules deacuterivent toutes dun mecircme clone cellule initiatrice du cancer qui a acquis certaines caracteacuteristiques lui permettant de se diviser indeacutefiniment Au cours de leacutevolution de la maladie certaines cellules peuvent migrer de leur lieu de production et former des meacutetastases Pour ces deux raisons le deacutepistage du cancer doit ecirctre le plus preacutecoce possible
laquo Cancer raquo est un terme geacuteneacuteral deacutesignant une maladie pour lesquelles certaines cellules dun organisme adoptent un comportement anormal caracteacuteriseacute par1234 une indeacutependance vis-agrave-vis des signaux qui stimulent normalement la prolifeacuteration cellulaire une insensibiliteacute aux signaux et meacutecanismes anti-prolifeacuteratifs une capaciteacute prolifeacuterative qui nest plus limiteacutee (croissance agrave linfini) la disparition du pheacutenomegravene dapoptose une capaciteacute anormale agrave susciter langiogenegravese et lacquisition dun pouvoir invasif et de production de meacutetastases
Les nouvelles cellules reacutesultantes dites canceacutereuses ou tumorales peuvent former une tumeur maligne (un neacuteoplasme) ou se propager agrave travers le corps
Les facteurs de risques sont internes (geacutenome mutation 5 etc) induction par un agent infectieux etc etou externes (alimentation exposition agrave des substances canceacuterigegravenes ou agrave des conditions telles que lirradiation etc) Des facteurs hormonaux eacutepigeacuteneacutetiques et psychosomatiques sont possibles 90 agrave 95 des cas de cancers ne sont pas attribuables agrave des mutations geacuteneacutetiques6
Durant la derniegravere deacutecennie plusieurs types de cancers semblent en augmentation si dans certains cas cette progression est facilement lieacutee agrave des facteurs de risque identifieacutes (tabac alcool polluants industriels reconnus canceacuterigegravenes obeacutesiteacute seacutedentariteacute exposition au soleil) dans certains cas il est difficile dattribuer agrave des facteurs preacutecis laugmentation observeacutee Lameacutelioration des outils de diagnostic7et le vieillissement de la population8 explique une part importante de la progression de lincidence de certains cancers Agrave linverse une eacutetude de lInstitut de veille sanitaire montre que les cancers de lestomac de loesophage (chez lhomme) du col de luteacuterus et le lymphome Hodghinien ont reacutegresseacute entre 1980 et 20009
Sommaire
bull 1 Terminologie et eacutetymologie
bull 2 Biologie
o 21 Typologie
o 22 Geacuteneacutetique
o 23 Transformation cellulaire
o 24 Chronologie de la transformation canceacutereuse
o 25 Origine
o 26 Eacutevolution
bull 3 Causes
o 31 Risques endogegravenes
o 32 Risques dits laquo environnementaux raquo
bull 4 Preacutevention
o 41 Deacutepistage
bull 5 Diagnostic
bull 6 Traitements
o 61 Traitements alternatifs
o 62 Soutien psychologique
bull 7 Coucircts eacuteconomiques et socioeacuteconomiques
bull 8 Statistiques par pays
o 81 France
o 82 Taux de survie et surmortaliteacute
o 83 Chez lenfant
bull 9 Eacutepideacutemiologie
bull 10 Historique
bull 11 Chez les animaux
bull 12 Notes et reacutefeacuterences
bull 13 Voir aussi
o 131 Articles connexes
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiCancer
Chaicircne de transfert deacutelectrons ndash Deacutefinition de Futura-Sciences
Ensemble de moleacutecules pouvant capter et donner des eacutelectrons dont des cytochromes et des flavoproteacuteines qui agissent en seacuterie pour transporter des eacutelectrons du NADH ou du FADH2 jusquagrave loxygegravene qui est ainsi reacuteduit en eau (H2O) La respiration cellulaire est principalement attribuable agrave cette consommation doxygegravene La chaicircne respiratoire est localiseacutee dans la membrane interne des mitochondries
Source httpwwwfutura-sciencescomfrdefinitiontphysique-2dchaine-de-transfert-delectrons_686
Chaicircne respiratoire ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
La chaicircne respiratoire est constitueacutee dun ensemble complexe de proteacuteines membranaires de la mitochondrie des cellules eucaryotes qui servent agrave reacuteoxyder les coenzymes NADH et ubiquinone (CoQ) qui ont eacuteteacute reacuteduits en particulier au cours du cycle de Krebs Cette reacuteoxydation saccompagne de la creacuteation dun gradient transmembranaire de protons Ce gradient est une forme de stockage de leacutenergie contenue dans les coenzymes qui deacuterive elle-mecircme de leacutenergie contenue dans les moleacutecules deacutegradeacutees au cours du catabolisme Le gradient de proton va servir agrave fabriquer de lATP moleacutecule eacutenergeacutetique universellement utilisable au niveau de lATP synthase une proteacuteine membranaire mitochondriale Ce meacutecanisme de phosphorylation oxydative a eacuteteacute deacutecouvert par Peter Mitchell ce qui lui a valu le prix Nobel de chimie en 19781 Ce meacutecanisme est aussi connu sous le nom de Theacuteorie chimiosmotique (de Mitchell) Additionneacute agrave la synthegravese dATP par les ATP synthase on la nomme phosphorylation oxydative (nb le terme phosphorylation oxydative est impropre il faut lui preacutefeacuterer celui doxydations phosphorylantes)
Sommaire
bull 1 Origine des reacuteactifs de la chaicircne respiratoire
bull 2 Enchaicircnement des systegravemes doxydoreacuteduction de la chaicircne respiratoire
bull 3 Inhibiteurs de la chaicircne respiratoire
bull 4 Reacutegulation
bull 5 Theacuteorie chimio-osmotique de Mitchell
bull 6 Complexes et fonctionnement
bull 7 Transport des moleacutecules dATP formeacutees
bull 8 Bilan total
bull 9 Des chaicircnes respiratoires particuliegraveres celles des bacteacuteries
bull 10 Notes et reacutefeacuterences
bull 11 Voir aussi
o 111 Articles connexes
o 112 Liens externes
Origine des reacuteactifs de la chaicircne respiratoire [modifier]
Lors des reacuteactions du catabolisme que sont la glycolyse (dans le cytosol) et le cycle de Krebs (dans la mitochondrie) il y a production de coenzymes reacuteduits (NADH et CoQH2) Ces coenzymes vont ecirctre reacuteoxydeacutes par la chaicircne respiratoire (en aeacuterobiose) au niveau des crecirctes de la membrane interne mitochondriale ou dans la membrane plasmique des bacteacuteries
Enchaicircnement des systegravemes doxydoreacuteduction de la chaicircne respiratoire [modifier]
Remarque lenchaicircnement indiqueacute ici concerne les organismes eucaryotes la chaicircne respiratoire au niveau de la mitochondrie
Lordre dans lequel on trouve les eacuteleacutements de la chaicircne respiratoire (figure 1) deacutepend de leur potentiel standard doxydoreacuteduction (tableau 1)
Tableau 1 Systegravemes reacutedox mis en jeu dans la chaicircne respiratoire
Systegravemes reacutedox Potentiel standard (agrave pH = 7 et 25 degC) (V)
NAD+NADH -032
FPFPH2 -014
CoQCoQH2 -009
Cytb Fe3+Cytb Fe2+ +004
CytC1 Fe3+CytC1 Fe2+ +022
CytC Fe3+CytC Fe2+ +026
Cyt(a+a3) Fe3+Cyt(a+a3) Fe2+ +029
frac12O2O2- +082
Figure 1 enchaicircnement des constituants de la chaicircne respiratoire
La reacuteaction de synthegravese dATP
est une reacuteaction endergonique elle a besoin deacutenergie pour avoir lieu Sa variation denthalpie libre standard (ΔGdeg) est eacutegale agrave + 30 kJmol
Lors de la chaicircne respiratoire trois reacuteactions libegraverent suffisamment deacutenergie (variation denthalpie libre standard (ΔGdeg) est infeacuterieure ou eacutegale agrave - 30 kJmol)
bull ΔGdeg = - 42 460 Jmolminus1
bull ΔGdeg = - 34 740 Jmolminus1
bull ΔGdeg = -
102 290 Jmolminus1
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiChaC3AEne_respiratoire
Phosphorylation oxydative lieacutee agrave la chaicircne de transport des eacutelectrons ndash Document lsquoulysse u-bordeauxrsquo
La chaicircne de transport des eacutelectrons
Les hydrogegravenes (eacutelectrons plus protons) capteacutes par le (qui devient le
) issus de la deacutegradation des moleacutecules de glucose et dacide gras sont
transfeacutereacutes agrave l gracircce agrave une seacuterie deacutevegravenements qui aboutit agrave la formation d la chaicircne de transport des eacutelectrons Cette chaicircne se deacuteroule dans la membrane interne de la mitochondrie surtout dans les crecirctes et elle fait intervenir plusieurs complexes enzymatiques appeleacutes NADH-quinone oxydoreacuteductase (complexe I) succinate-quinone oxydoreacuteductase (complexe II) Quinol-cytochrome c oxydoreacuteductase (complexe III ou complexe bc1) et Cytochrome c oxydase (complexe IV)
Elle contient eacutegalement 1) lubiquinone qui se trouve dans leacutepaisseur de la membrane interne (moleacutecule lipophile) qui transporte les eacutelectrons (et protons) du complexe II au complexe III et 2) le cytochrome c qui se trouve dans lespace inter membranaire et qui eacutetablit une navette deacutelectrons entre complexes III et IV Les eacuteveacutenements sont preacutesenteacutes scheacutematiquement figure 11 Dans cette image les complexes sont repreacutesenteacutes en une seule entiteacute mais en reacutealiteacute ils sont constitueacutes de plusieurs sous-uniteacutes proteacuteiques Le tableau ci-dessous donne une ideacutee de la taille et de lheacuteteacuterogeacuteneacuteiteacute des complexes de la chaicircne respiratoire
fonction enzymatique poids moleacuteculaire
nombre de sous-uniteacutes
Complexe I NADH-quinone oxydoreacuteductase 800 kDa 25
Complexe II succinate-quinone oxydoreacuteductase
140 kDa 4
Complexe III quinol-cytochrome c oxydoreacuteductase
250 kDa 9-10
Complexe IV cytochrome c oxydase 170 kDa 13
Complexe V ATP synthase 380 kDa 12-14
Figure 11 [agrave consulter agrave la source] La chaicircne respiratoire
Pour plus dinformation sur la composition des proteacuteines de la chaicircne respiratoire et leur arrangement dans des super complexes consultez le document suivant
laquo Supercomplexes dans la chaine respiratoire de la mitochondrie 2010_Boekema raquo (pdf 1 Mo)
Animation cette animation montre comment le passage des eacutelectrons de cytochrome c agrave cytochrome c oxydase (complexe IV) permet le transport
simultaneacute de protons ( ) agrave travers la membrane interne de la mitochondrie (fonction de pompe de la cytochrome c oxydase)
Macromedia Shockwave - 106Ko
La direction du flux deacutelectrons le long de la chaicircne de transport est deacutetermineacutee par la faculteacute des composants agrave perdre ou agrave gagner des eacutelectrons Par exemple
a une affiniteacute modeacutereacutee pour les eacutelectrons si bien que sa forme reacuteduite
peut facilement ceacuteder ses deux eacutelectrons Au contraire loxygegravene moleacuteculaire a une tregraves forte affiniteacute pour les eacutelectrons et est donc un tregraves bon agent oxydant capable de capturer avidement les eacutelectrons des autres moleacutecules La capaciteacute agrave laquo donner raquo ou agrave laquo prendre raquo des eacutelectrons est exprimeacutee
par un paramegravetre nommeacute potentiel doxydoreacuteduction (symbole Eograve) ayant
un potentiel de et loxygegravene moleacuteculaire un potentiel de Les eacutelectrons se deacuteplacent des moleacutecules agrave faible potentiel doxydoreacuteduction vers
les moleacutecules posseacutedant un potentiel fort et donc dans le cas de la chaicircne mitochondriale de transport des eacutelectrons du NADH agrave loxygegravene moleacuteculaire (voir figure 12 )
Figure 12 [agrave consulter agrave la source] Potentiel doxydoreacuteduction
Fondamentalement au cours de la capture des eacutelectrons par les complexes I III et IV il y a simultaneacutement translocation des protons vers lespace
inter membranaire (pompe ) (voir figure 11 et son animation) Le processus creacutee un gradient protonique (potentiel membranaire de 150 mV neacutegatif cocircteacute espace matriciel et une diffeacuterence de pH de 05) Le gradient eacutelectrochimique ainsi geacuteneacutereacute est utiliseacute pour la phosphorylation de lADP en ATP par lATP synthase (complexe V qui constitue une particule dite eacuteleacutementaire visible en microscopie eacutelectronique) (voir figure 13 ) Le couplage de loxydation des
meacutetabolites en et et la production dATP est appeleacute phosphorylation oxydative
Figure 13 [agrave consulter agrave la source] ATP synthase
Heacutebergement des eacutelectrons dans les composants de la chaicircne
Au sein de la chaicircne de transport les eacutelectrons sont successivement et transitoirement laquo heacutebergeacutes raquo par diffeacuterents sites moleacuteculaires appeleacutes groupes prostheacutetiques (porphyrines et flavine mononucleacuteotides (FMN apporteacutee par la
vitamine laquo riboflavine raquo) Les atomes qui heacutebergent les eacutelectrons dans ces
groupes prostheacutetiques peuvent ecirctre des atomes de C ou N pour (apporteacute
par la laquo vitamine raquo (acide nicotinique) et ubiquinone des atomes de Fe inclus dans une structure moleacuteculaire appeleacutee hegraveme ou heacutemochrome pour les cytochromes des complexes de FeS pour les FMN et cytochrome bc1 des atomes de Cu dans la cytochrome c oxydase Cette ressource na pas pour but dexposer en deacutetail laspect biochimique et biophysique de la phosphorylation oxydative Pour information compleacutementaire sur le sujet nous vous suggeacuterons de consulter laquo La biochimie Tome 1 biochimie structurale et meacutetabolique raquo Christian Moussard De Boeck Universiteacute
Etymologie des termes cytochrome et ubiquinone
Les cytochromes sont des pigments cellulaires (chromos = couleur) deacutetectables dans lintervalle 300 agrave 600 nm du spectre de la lumiegravere Le terme deacutesigne un ensemble formeacute dune proteacuteine et dun groupe prostheacutetique (heacutemochrome)
responsable de labsorption caracteacuteristique de la lumiegravere
Ubiquinone nommeacutee pour sa reacutepartition tregraves large ubiquitaire chez les veacutegeacutetaux animaux et micro-organismes (latin ubique = preacutesent partout) Elle fut identifieacutee plus tard agrave un co-enzyme de la chaicircne respiratoire nommeacute pour cela co-enzyme Q10 (ubiQuinone) 10 fait reacutefeacuterence au nombre duniteacutes isopreacuteniques (
) preacutesentes dans la queue hydrophobe de la moleacutecule (situeacutee dans la membrane)
Cardiolipine et chaicircne respiratoire
La cardiolipine ou diphosphatidylglyceacuterol est un lipide qui est speacutecifique des membranes des bacteacuteries et des mitochondries autrement dit des membranes dont la fonction est de fournir un potentiel eacutelectrochimique pour le transport des eacutelectrons et la synthegravese dATP Le terme cardiolipine vient du fait que ce lipide a eacuteteacute isoleacute agrave partir de cœur de bovin dans lequel il repreacutesente 10 des phospholipides totaux Plus tard la cardiolipine a eacuteteacute trouveacutee en abondance dans la mitochondrie ougrave elle repreacutesente 20 des phospholipides totaux et dans la membrane externe des bacteacuteries Etant donneacute que la cardiolipine est un lipide speacutecifique de la mitochondrie on est en droit de penser que sa fonction biologique dans cet organite est fondamentale Elle est localiseacutee principalement dans la membrane interne ougrave elle interagit avec plusieurs proteacuteines parmi lesquelles les complexes III (cytochrome bc1) et IV (cytochrome c oxydase) la proteacuteine deacutechange ATPADP lATP synthase et le transporteur de phosphate inorganique (Pi) Il a eacuteteacute montreacute que la cardiolipine deacuteterminait la structure quaternaire (et donc fonctionnelle) de ces proteacuteines enzymatiques et assurait eacutegalement la bonne orientation et la bonne position (pour faciliter le passage des eacutelectrons) des diffeacuterents composants de la chaicircne respiratoire Ce rocircle est bien illustreacute par le syndrome de Barth myopathie speacutecifique due agrave une production deacutefectueuse de cardiolipine reacutesultant en un fort deacuteficit dans la production dATP La cardiolipine limite aussi la diffusion de protons situeacutes dans lespace inter membranaire en les liant agrave ses groupes phosphates tamponnant ainsi le pH global (voir figure 14 ) Enfin la cardiolipine est consideacutereacutee comme un co-facteur deacuteterminant de limportation du cholesteacuterol indispensable au deacuteroulement de la steacuteroiumldogenegravese mitochondriale
Figure 14 [agrave consulter agrave la source] Cardiolipine dans la membrane interne de la mitochondrie
LATP synthase ( )
En preacutesence du gradient de protons eacutetabli entre les deux faces de la membrane mitochondriale interne et en absence de concentrations eacuteleveacutees dATP dans la matrice
lATP synthase laisse passer les protons au niveau du domaine membranaire un
passage qui permet la production dATP par le domaine Plus preacuteciseacutement chaque
sous-uniteacute du domaine de la proteacuteine couple rapidement lADP et le Pi en produisant lATP qui reste en place Cest le potentiel de membrane et le passage des protons qui en reacutesulte (laquo source deacutenergie raquo) qui permet lexpulsion de lATP vers
lespace matriciel au cours dun mouvement de rotation de la sous-uniteacute dans le
domaine La place de lATP est immeacutediatement prise par un nouvel ADP + Pi Il faut 12 protons pour la production de 3 ATP (voir figure 13 ci-dessus)
Cette enzyme peut eacutegalement fonctionner dans lautre sens ce qui se produit en absence de gradient de protons et en preacutesence dATP Dans ce cas elle fonctionne comme une
pompe agrave protons comparable agrave l -ATPase de la membrane des lysosomes deacutecrite dans la ressource laquo Transport membranaire raquo
Bilan final
Le bilan final de toutes ces inter conversions chimiques cest que loxydation complegravete dune moleacutecule de glucose fournira 30 moleacutecules dATP et quune moleacutecule dacide gras tel que le palmitate (C16) fournira 120 moleacutecules dATP La complexiteacute des inter conversions chimiques qui seffectuent dans les mitochondries trouve sa justification dans un pheacutenomegravene de fractionnement de leacutenergie libeacutereacutee qui eacutevite un deacutegagement
excessif de chaleur ducirc agrave la condensation de et (en ) Leacutenergie peut ecirctre convertie efficacement en liaisons riches en eacutenergie dans des moleacutecules telles que lATP gracircce agrave des reacuteactions coupleacutees
La theacuteorie de chimiosmose
Le processus preacuteceacutedemment deacutecrit est analogue agrave un geacuteneacuterateur faisant passer un courant agrave travers une seacuterie de moteurs eacutelectriques Cependant dans les systegravemes biologiques les eacutelectrons sont transporteacutes dun site agrave lautre par des moleacutecules diffusibles qui prennent des eacutelectrons au niveau dun site pour les apporter sur un autre site Dans le cas de la chaicircne mitochondriale de transfert
deacutelectrons le processus commence avec le
Cest langlais Peter Mitchell qui proposa le meacutecanisme de couplage entre le transport des eacutelectrons et la synthegravese de lATP Il suggeacutera que le flux des eacutelectrons dun composant agrave lautre de la chaicircne respiratoire (et ceci est eacutegalement vrai pour le flux des eacutelectrons dans les photo systegravemes du chloroplaste) dirige des protons (ions hydrogegravene) au travers de la membrane (vers lespace inter membranaire) creacuteant ainsi un gradient protonique (150 mV) Secondairement la production dATP est due au flux inverse de protons descendant le gradient Cette proposition constitue la base de la theacuteorie appeleacutee chimiosmose (Mitchell prix Nobel en 1978)
Creacuteatine phosphate
Bien que la production dATP soit essentiellement due aux processus meacutetaboliques deacutecrits plus haut la mitochondrie peut utiliser une voie alternative pour assurer la production immeacutediate dATP Elle possegravede en effet une enzyme creacuteatine kinase qui catalyse la production de creacuteatine-phosphate Celle-ci est agrave son tour transporteacutee dans le cytoplasme ougrave elle est utiliseacutee pour phosphoryler lADP en ATP (reacutegeacuteneacuteration tregraves rapide de lATP indeacutependante de la production dATP mitochondrial) (voir figure 15 ) Cette voie seacutepuise en environ 8 secondes dans le muscle au travail et pourrait donc ecirctre vue comme un processus tampon entre la demande immeacutediate et la possibiliteacute de production par la glycolyse et la chaicircne respiratoire
Figure 15 [agrave consulter agrave la source] Creacuteatine phosphate et ATP
La creacuteatine est un additif nutritionnel populaire chez les athlegravetes dont la speacutecialiteacute sportive neacutecessite un apport brutal deacutenergie (par exemple sprinters et halteacuterophiles) Lideacutee de deacutepart est datteindre un haut niveau de creacuteatine-phosphate et donc datteindre une production plus eacuteleveacutee dATP dans les 8 premiegraveres secondes Cependant il ny a pas de preuve eacutetablie que cette suppleacutementation artificielle augmente le niveau cellulaire de creacuteatine phosphate et donc augmente reacuteellement les possibiliteacutes de lathlegravete La figure 16 preacutesente lusage de diffeacuterentes sources deacutenergie utiliseacutees pour lapprovisionnement en ATP pendant un exercice physique
Figure 16 [agrave consulter agrave la source] Creacuteatine phosphate dans le temps (sources deacutenergie)
Source httpwwwulysseu-bordeauxfratelierikramerbiocell_diffusiongbbcelfa105b3contentcours07htm
Fluiditeacute du geacutenome ou geacutenome fluide ndash Note du traducteur cette notion est relativement reacutecente en biologie et en geacuteneacutetique et tregraves peu de reacutefeacuterences en franccedilais sont encore disponibles agrave ce jour Nous reprenons agrave la suite une note sur le sujetLa fluiditeacute des geacutenomes par Eric Coissac INRIA Rhocircne-Alpes - HELIX
Depuis le milieu des anneacutees 1990 et la publication des deux premiers geacutenomes complegravetement seacutequenceacutes (Haemophilus influenzae et Saccharomyces cerevisiae) la biologie a franchi une nouvelle eacutetape Apregraves la reacutevolution de la biologie moleacuteculaire du deacutebut des anneacutees 1970 et la vision que certains qualifient de reacuteductionniste quelle a ameneacutee legravere de la geacutenomique fait actuellement eacutevoluer la biologie vers une vision plus inteacutegrative Ce nouvel engouement pour une biologie dite inteacutegrative a permis de prendre conscience que lideacutee selon laquelle linventaire complet des gegravenes dun organisme permettrait dappreacutehender son fonctionnement est une vision simpliste bien quelle ait justifieacute en grande partie le deacuteveloppement de nombreux projets geacutenomes
Jai eu la chance de commencer mes travaux de recherche au deacutebut des projets geacutenomes et jai dans ce cadre participeacute au projet de seacutequenccedilage du geacutenome de la levureSaccharomyces cerevisiae Je ne pourrais dire si cest en opposition agrave lideacutee du geacutenome vu comme un simple sac agrave gegravenes mais degraves ce moment jai orienteacute mon travail de recherche vers leacutetude de leacutevolution de la structure des chromosomes de la maniegravere la plus indeacutependante possible des gegravenes quils portent Il mimporte au travers de mes
travaux dessayer de mettre en eacutevidence des contraintes eacutevolutive qui sont lieacutees agrave la nature mecircme du support de linformation geacuteneacutetique et non agrave linformation porteacutee
La strateacutegie suivie ma conduit agrave eacutetudier les meacutecanismes de duplication agrave lorigine de nombreux remaniements chromosomiques Il ma eacuteteacute ainsi possible de proposer un modegravele expliquant lorigine de nombreuses reacutepeacutetitions observables dans les geacutenomes ainsi que leurs eacutevolutions Ce modegravele semble ecirctre applicable pour ses grandes lignes aux trois super regravegnes (Eucaryotae Eubacteriacae et Archae) ce qui montre le caractegravere ancestral des meacutecanismes sous-jacents
Mecircme si lexercice preacutesente un inteacuterecirct il ne serait sans doute pas raisonnable de poursuivre ce type de travail sans tenter de croiser les reacutesultats ainsi obtenus avec des donneacutees relatives agrave linformation preacutesente sur les chromosomes et donc agrave la fonction des gegravenes codeacutes par ceux-ci La mise en place du lien entre les donneacutees de reacutepeacutetitions dont je dispose et les donneacutees fonctionnelles disponibles relegraveve de linteacutegration et donc de la repreacutesentation des connaissances MicrOBI peut ecirctre consideacutereacute comme ma reacuteponse agrave ce problegraveme Aujourdhui cette base de donneacutees permet de maintenir coheacuterents les liens existant entre plusieurs bases de donneacutees publiques deacutecrivant diffeacuterents types dinformations biologiques Lajout des donneacutees de reacutepeacutetition au scheacutema actuel permettra de poser au systegraveme des requecirctes complexes inteacutegrant les diffeacuterents niveaux de donneacutees que sont le geacutenome le proteacuteome et les classifications fonctionnelles Source httpwww-helixinrialpesfrIMGpdfhdr-coissacpdf via httptelarchivesouvertesfrtel-00011102en
Glycolyse ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
La glycolyse (γλῠκὖς glykyacutes laquo sucreacute raquo et λύσις lyacutesis laquo dissolution raquo) ou voie dEmbden-Meyerhof-Parnas est une voie meacutetabolique dassimilation du glucose et de production deacutenergie Elle se deacuteroule dans le cytoplasme (ou cytosol) de la cellule Comme son nom lindique elle neacutecessite du glucose et a pour produit du pyruvate Ce dernier peut soit entrer dans le cycle de Krebs qui se deacuteroule dans la mitochondrie des eucaryotes ou le cytoplasme des bacteacuteries en aeacuterobiose soit ecirctre meacutetaboliseacute par fermentation en anaeacuterobiose pour produire par exemple du lactate ou de leacutethanol
Sommaire
bull 1 Principe geacuteneacuteral
bull 2 Eacutetapes de la glycolyse
o 21 Activation des hexoses par phosphorylations successives
211 Phosphorylation du glucose en glucose-6-phosphate
212 Isomeacuterisation du glucose-6-phosphate en fructose-6-phosphate
213 Phosphorylation du fructose-6-phosphate en fructose-16- diphosphate
o 22 Clivage du fructose-16-diphosphate en deux moleacutecules de
glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate
221 Clivage du fructose-16-diphosphate en glyceacuteraldeacutehyde-3- phosphate et dihydroxyaceacutetone phosphate
222 Isomeacuterisation de la dihydroxyaceacutetone phosphate en glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate
o 23 Reacutecupeacuteration de leacutenergie investie dans les phosphorylations
231 Phosphorylation du glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate en 13- diphosphoglyceacuterate
232 Conversion du 13-diphosphoglyceacuterate en 3-phosphoglyceacuterate avec reacutecupeacuteration dATP
233 Isomeacuterisation du 3-phosphoglyceacuterate en 2-phosphoglyceacuterate
234 Conversion du 2-phosphoglyceacuterate en phosphoeacutenolpyruvate
235 Conversion du phosphoeacutenolpyruvate en pyruvate avec reacutecupeacuteration dATP
bull 3 Bilan de la glycolyse
bull 4 Reacutegulation de la glycolyse
o 41 Reacutegulation de la PFK-1
o 42 Reacutegulation de la pyruvate kinase
o 43 Reacutegulation au niveau de lhexokinase
bull 5 Reacuteoxydation des coenzymes
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Voir aussi
o 71 Articles connexes
Principe geacuteneacuteral
La glycolyse est un meacutecanisme de reacutegeacuteneacuteration dATP qui ne neacutecessite pas doxygegravene Au cours de ce processus on assiste agrave
bull des reacuteactions doxydo-reacuteduction au cours desquelles un accepteur deacutelectrons
(coenzyme NAD + ) est reacuteduit
NAD + + 2 H + + 2 e minus rarr NADH + H +
bull des synthegraveses dATP par phosphorylation dADP (formation de quatre moleacutecules dATP mais consommation de deux moleacutecules dATP soit au total formation nette de deux moleacutecules dATP)
2 ADP + 2 Pi + 2 H + rarr 2 ATP + 2 H2O
Le symbole Pi repreacutesente ici le phosphate inorganique HPO42- ou hydrogeacutenophosphate1
La glycolyse se traduisant par la reacuteduction de coenzymes elle saccompagne donc de loxydation de moleacutecules organiques On peut dire quelle correspond agrave loxydation du glucose en pyruvate
glucose + 2 NAD + rarr 2 CH3-CO-COO - + 2 (NADH + H + )
coupleacutee agrave
2 ADP + 2 Pi + 2 H + rarr 2 ATP + 2 H2O
soit au total
glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD + rarr 2 pyruvate + 2 ATP + 2 (NADH + H + ) + 2 H2O
Le pyruvate CH3-CO-COO- deacutesigne en toute rigueur la base conjugueacutee de lacide pyruvique CH3-CO-COOH
Article complet sur le site httpfrwikipediaorgwikiGlycolyse
Glycolyse ndash Document Universiteacute Jussieu Paris Contributions de Caroline Benlot Nicole Blanchouin Collaboration Philippe Denoulet
La voie de la glycolyse correspond agrave une seacuterie de reacuteactions catalyseacutees par des enzymes qui deacutegradent une moleacutecule de glucose (6 carbones) en deux moleacutecules de pyruvate (3 carbones) Chez les eucaryotes cette transformation a lieu dans le cytosol de la cellule
Cette voie meacutetabolique produit de leacutenergie libre sous forme dATP Il est agrave noter que tous les intermeacutediaires entre le glucose et le pyruvate sont phosphoryleacutes ce qui leur confegravere une charge neacutegative nette agrave pH 7 les empecircchant ainsi de diffuser agrave lexteacuterieur de la cellule
La glycolyse se deacutecompose en deux phases
- La phase preacuteparatoire ougrave le glucose est transformeacute en deux trioses phosphates avec consommation deacutenergie
- La phase de remboursement qui produit de leacutenergie sous forme dATP
Le bilan global de la glycolyse est
Glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ -----gt 2 pyruvate + 2 ATP + 2 H2O + 2 NADH
Les diffeacuterents chaicircnons meacutetaboliques intervenant dans la glycolyse sont soit des reacuteactions simples soit des reacuteactions deacutecomposables en reacuteactions simples Parmi les dix reacuteactions enzymatiques de la glycolyse trois sont exergoniques et donc irreacuteversibles Les autres chaicircnons seffectuant avec des ΔG proches de leacutequilibre sont reacuteversibles et permettent la gluconeacuteogenegravese
Source httpwwwsnvjussieufrbmediaMetaboglyco1html
Lactate ndash Renvoi agrave Acide lactique selon une introduction agrave un articl de Wikipeacutedia
Lacide lactique est un acide organique qui joue un rocircle dans divers processus biochimiques Un lactate est un sel de cet acide Contrairement agrave ce que peut laisser penser son nom lacide lactique nest pas preacutesent uniquement dans le lait mais eacutegalement dans le vin certains fruits et leacutegumes et dans les muscles
Lacide lactique est un acide alpha hydroxyleacute sa formule chimique est C3H6O3 et sa structure se reflegravete dans son nom systeacutematique lacide 2-hydroxypropanoiumlque
Sommaire
bull 1 Chimie
bull 2 Effort musculaire et fermentation lactique
bull 3 Fermentation bacteacuterienne
bull 4 Utilisations
bull 5 Historique
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
o 61 Voir aussi
611 Articles connexes
612 Liens externes
Chimie [modifier]
Latome de carbone 2 portant le groupe hydroxyle est asymeacutetrique rendant la moleacutecule dacide lactique chirale Il se preacutesente donc sous forme de deux eacutenantiomegraveres
bull (R)-acide lactique ou D(ndash)-acide lactique
bull (S)-acide lactique ou L(+)-acide lactique
En solution le groupe carboxyle -COOH peut perdre un proton donnant un ion lactate CH3CHOHCOO-
Lacide lactique est soluble dans leau et consideacutereacute comme un acide faible (pKa=390) cest-agrave-dire que la reacuteaction de dissociation dans leau nest pas totale
CH3CHOHCOOH + H2O CH3CHOHCOO- + H3O+
On trouve donc agrave la fois en solution lacide lactique et sa forme basique lion lactate en proportions variables selon le pH
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiAcide_lactique
Meacutedecine personnaliseacutee ndash Articles seacutelectionneacutes par Jacques Hallard
Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche ndash Document lsquoGroupe Les eacutechosfrrsquo Par Marc-Olivier Beacutevierre Partner Cepton Strategies bureau de Paris 03 deacutecembre 2011
Du profilage des patients aux theacuterapies geacuteniques en passant par le diagnostic moleacuteculaire et de nouvelles formes de vaccination les possibiliteacutes ouvertes par la meacutedecine personnaliseacutee sont immenses Crsquoest aussi un enjeu consideacuterable pour lrsquoeacuteconomie des systegravemes de santeacute et bien sucircr pour les grandes firmes pharmaceutiques qui ont ducirc repenser en profondeur leurs deacutemarches de recherche et deacuteveloppement
Le concept de meacutedecine personnaliseacutee a eacuteteacute deacuteveloppeacute il y a deux deacutecennies par la socieacuteteacute suisse Roche lrsquoun des leaders mondiaux de lrsquoindustrie pharmaceutique Le concept initial eacutetait fondeacute sur une reacutealiteacute tregraves simple dans la pratique meacutedicale le mecircme meacutedicament peut provoquer des reacuteactions diffeacuterentes selon les patients et pour un patient donneacute certains meacutedicaments fonctionnent et drsquoautres non
Avec lrsquointroduction dans les anneacutees 1990 de lrsquoHerceptine un traitement pour le cancer du sein Roche a deacutemontreacute qursquoil eacutetait possible drsquoanticiper gracircce agrave un simple test sur les patients ceux pour qui le traitement serait le plus beacuteneacutefique et ceux pour qui il ne le serait probablement pas
Il est deacutesormais possible de personnaliser les traitements crsquoest-agrave-dire de nrsquoadministrer un meacutedicament qursquoaux patients qui reacuteagissent positivement Lrsquoimpact de cette nouvelle approche est eacutenorme une efficaciteacute accrue moins drsquoeffets secondaires et plus de temps ni de ressources perdus pour un traitement inopeacuterant
Les cinq grandes approchesCette premiegravere forme de meacutedecine personnaliseacutee a ouvert la voie agrave une multitude drsquoapproches diffeacuterentes que lrsquoon peut classer en cinq cateacutegories
1 La meacutedecine stratifieacutee Crsquoest lrsquoapproche retenue pour lrsquoHerceptine elle consiste agrave diviser les patients en quatre groupes en fonction de leur reacuteaction agrave un meacutedicament en termes drsquoefficaciteacute et drsquoeffets secondaires Le meacutedicament est administreacute uniquement au groupe pour lequel la reacuteponse aura eacuteteacute positive et qui nrsquoaura pas preacutesenteacute drsquoeffets secondaires
2 Les vaccinations antitumorales Il srsquoagit drsquoune autre forme de meacutedecine personnaliseacutee ici le systegraveme immunitaire du patient est ldquoentraicircneacuterdquo agrave deacutetruire les cellules tumorales On obtient un tel reacutesultat en reacuteinjectant dans le corps drsquoun patient un eacutechantillon de ses propres cellules apregraves un traitement externe Les cellules ainsi traiteacutees sont destineacutees agrave stimuler le systegraveme immunitaire du patient speacutecifiquement contre les cellules tumorales
3 Lrsquoingeacutenierie tissulaire La reconstruction tissulaire est un domaine meacutedical nouveau et extrecircmement prometteur Elle srsquoaccomplit gracircce agrave lrsquoimplantation de cellules capables de pousser sur un tissu endommageacute et de le ldquoreacuteparerrdquo Ces cellules peuvent provenir soit du patient lui-mecircme apregraves traitement externe soit de cellules souches provenant de donneurs
4 La theacuterapie geacutenique Elle vise agrave modifier le geacutenome drsquoun patient afin drsquoeacuteliminer la mutation qui est agrave lrsquoorigine drsquoune maladie Il y a trois types de theacuterapie geacutenique la transfection permanente drsquoADN la transfection transitoire drsquoADN et les theacuterapies portant sur lrsquoARN Aujourdrsquohui le premier type a eacuteteacute pratiquement abandonneacute alteacuterer de faccedilon permanente le geacutenome drsquoune personne peut avoir des conseacutequences sur le long terme y compris apregraves la mort du patient ndash puisque les modifications de son geacutenome seront aussi transmises agrave sa descendance Qui plus est elle a souvent des conseacutequences impreacutevisibles sur drsquoautres processus biologiques La recherche se concentre agrave preacutesent sur les deux autres approches qui ont elles lrsquoavantage drsquoecirctre reacuteversibles Les premiers meacutedicaments arrivent maintenant sur le marcheacute Un exemple inteacuteressant le Glybera premier traitement efficace contre la LPLD une maladie orpheline dont les patients ont un deacuteficit en proteacuteines LPL ce qui entraicircne lrsquoapparition de diabegravete et de maladies cardiovasculaires
5 Le profilage du risque La forme la plus meacutediatiseacutee de meacutedecine personnaliseacutee est probablement le profilage du risque gracircce au seacutequenccedilage du geacutenome drsquoun patient il devient deacutesormais possible de calculer le risque que cette personne deacuteveloppe un jour une maladie Etant donneacute que le coucirct total pour seacutequencer le geacutenome entier drsquoune personne diminue drsquoanneacutee en anneacutee il sera bientocirct possible pour tout le monde drsquoobtenir son propre seacutequenccedilage de geacutenome et donc de connaicirctre son profil de risque pour un certain nombre de maladies Par ailleurs certaines autres formes de profilage du risque plus preacutecises existent deacutejagrave en cardiologie par exemple en mesurant le niveau de concentration drsquoune certaine proteacuteine dans le sang il devient possible de preacutedire avec preacutecision le risque pour un patient drsquoavoir un accident cardio-vasculaire (AVC insuffisance cardiaque) dans les mois ou les anneacutees agrave venir
Le profilage du risque est un aspect particuliegraverement important pour la meacutedecine personnaliseacutee car il ouvre la voie agrave la preacutevention une source potentiellement gigantesque de bien-ecirctre pour les personnes mais aussi drsquoeacuteconomies substantielles pour les systegravemes de santeacute
Afin de comprendre pourquoi et comment lrsquoindustrie de la santeacute tout entiegravere se tourne drsquoores et deacutejagrave vers la meacutedecine personnaliseacutee il est important de srsquoarrecircter un instant sur la reacutevolution scientifique qui a deacuteclencheacute ce changement de paradigme
Le diagnostic moleacuteculaire moteur sous-jacentTout au long des dix derniegraveres anneacutees lrsquoameacutelioration de la productiviteacute en R amp D a eacuteteacute lrsquoun des principaux enjeux pour les entreprises pharmaceutiques Alors que la plupart de leurs meacutedicaments les plus vendeurs tombent ou vont tomber dans le domaine public ndash depuis 2004 et jusqursquoagrave 2012 ndash et en lrsquoabsence drsquoun nombre suffisant de nouveaux produits pour compenser la perte associeacutee cette riche industrie a eacuteteacute confronteacutee agrave une pression croissante pour aller vers plus drsquoinnovation
Rationaliser la gestion des projets de R amp D former des alliances construire des accords agrave long terme avec des eacutequipes de recherche universitaires ou en biotechnologie breveter les projets de recherche dans le cadre de structures de partenariat sophistiqueacutees autant de reacuteponses qui caracteacuterisent ce deacutefi et qui parfois ont eacuteteacute tregraves efficaces Cependant aucune de ces approches nrsquoa vraiment abordeacute le problegraveme qui est aujourdrsquohui au cœur de la recherche et du deacuteveloppement pharmaceutique Pour trouver demain de nouveaux meacutedicaments les scientifiques auront besoin de mieux comprendre les processus moleacuteculaires qui reacutegissent les maladies et comment la diversiteacute geacuteneacutetique des patients influe sur les reacutesultats des traitements
Parallegravelement lrsquoindustrialisation des techniques de biologie moleacuteculaire a permis drsquoimportants progregraves dans la deacutetection et lrsquoanalyse de moleacutecules drsquoune complexiteacute toujours croissante telles que de longs fragments drsquoADN ARN des proteacuteines voire des cellules entiegraveres Ces techniques ont permis aux scientifiques de parvenir agrave une compreacutehension beaucoup plus preacutecise des processus moleacuteculaires qui sont agrave lrsquoorigine de nombreuses maladies Le potentiel de ce qursquoon appelle maintenant le diagnostic moleacuteculaire est immense non seulement en termes de R amp D mais aussi dans la pratique meacutedicale quotidienne
Agrave lrsquoautre extreacutemiteacute du spectre les systegravemes de santeacute sont de plus en plus sous pression Ils ne remboursent plus que les meacutedicaments qui apportent un reacuteel plus par rapport aux traitements deacutejagrave en place et dans certains cas ils ne paient que si le traitement a un reacutesultat positif Dans un nombre croissant de systegravemes de santeacute le besoin drsquoun retour sur investissement ndash sujet qui eacutetait tabou dans le passeacute ndash est en train de devenir une reacutealiteacute
Le diagnostic moleacuteculaire fournit agrave ces deux deacutefis la reacuteponse de la science non seulement il accroicirct la productiviteacute de R amp D mais il fournit aussi aux cliniciens des outils puissants pour mieux comprendre ce qursquoils font et quelle est lrsquoefficaciteacute reacuteelle de leurs deacutecisions theacuterapeutiques Au final ils traitent mieux leurs patients et pour un coucirct moindre
Diagnostic moleacuteculaire et biomarqueurs quelques deacutefinitionsLe diagnostic moleacuteculaire deacutetecte des cibles moleacuteculaires speacutecifiques par le truchement de sondes seacutelectives qui sont toujours associeacutees agrave une meacutethode de visualisation La valeur de ces cibles ndash appeleacutees biomarqueurs ndash est qursquoelles sont correacuteleacutees agrave une maladie parfois elles sont mecircme la racine du mal Les biomarqueurs peuvent ecirctre de natures tregraves diffeacuterentes allant de la simple petite moleacutecule (comme les meacutetabolites) agrave des structures complexes comme les proteacuteines les acides nucleacuteiques ou mecircme des cellules entiegraveres
Trouver le biomarqueur adeacutequat qui permettra aux cliniciens de comprendre et de suivre avec preacutecision lrsquoeacutevolution de la maladie ndash ou bien sa reacuteponse agrave un traitement ndash est lrsquoun des principaux enjeux de la recherche pharmaceutique aujourdrsquohui En effet il nrsquoy a souvent pas de lien de causaliteacute direct entre un biomarqueur et une maladie ou sa reacuteponse Certains biomarqueurs peuvent ecirctre repreacutesentatifs de plusieurs maladies et inversement il peut ecirctre neacutecessaire de deacutetecter plusieurs biomarqueurs afin de deacutepister une maladie donneacutee
Les technologies de deacutetection et drsquoamplification ont progresseacute agrave pas de geacuteant ces derniegraveres anneacutees et sont devenues les principaux moteurs du deacuteveloppement des outils de diagnostic moleacuteculaire La meacutethode la plus connue est la Reacuteaction en Chaicircne par Polymeacuterase (PCR) mais il en est drsquoautres telles que les puces agrave ADN et ARN (ou micro-arrays) lrsquohybridation in situ en fluorescence (FISH) lrsquoimmunohistochimie la cytomeacutetrie en flux (CMF FACS en anglais) et bien drsquoautres qui sont agrave preacutesent arriveacutees agrave maturiteacute
Le rocircle des biomarqueurs dans la chaicircne de valeur pharmaceutiqueLes biomarqueurs jouent un rocircle important agrave tous les niveaux de la chaicircne de valeur pharmaceutique ils interviennent tregraves tocirct dans le processus de deacutecouverte puis dans le deacuteveloppement du produit ils ont eacutegalement leur importance au niveau du patient notamment pour la preacutevention le suivi du traitement et la gestion de la maladie
Les biomarqueurs peuvent ecirctre trieacutes en trois cateacutegories leur rocircle deacutepend de leur positionnement dans la chaicircne de valeur
Les biomarqueurs de deacutecouverte sont des entiteacutes moleacuteculaires qui sont geacuteneacuteralement identifieacutees pendant les premiegraveres phases du processus de deacutecouverte drsquoun nouveau meacutedicament Ces biomarqueurs sont lieacutes agrave la cible biologique et sont utiliseacutes pour valider les meacutecanismes de la maladie pour sonder de potentiels effets toxicologiques ou pour anticiper les variations geacuteneacutetiques potentielles dans la reacuteponse de lrsquoorganisme aux meacutedicaments Lrsquoespoir pour les responsables de R amp D pharmaceutique est que ces biomarqueurs vont aider agrave atteindre plus rapidement chez lrsquohomme la preuve de concept ou deacutemonstration de validiteacute lrsquoideacutee est drsquoecirctre en mesure drsquoeffectuer des essais cliniques en toute seacutecuriteacute avec de tregraves faibles doses sur un petit nombre de patients et beaucoup plus preacutecocement avant mecircme que les essais preacutecliniques ne soit pleinement acheveacutes Les meacutedicaments qui srsquoaveacutereraient ne pas fonctionner lors de ces essais preacutecoces seraient alors eacutelimineacutes plus tocirct ce qui permettrait par conseacutequent de tester plus de substances
Plus tard dans le processus on trouve les biomarqueurs de deacuteveloppement qui peuvent eacutegalement ecirctre drsquoune grande utiliteacute Ce sont habituellement les mecircmes que ceux qui ont eacuteteacute identifieacutes lors du processus de deacutecouverte et qui sont utiliseacutes dans les essais cliniques pour fournir des informations preacuteliminaires sur lrsquoefficaciteacute du meacutedicament et sa seacutecuriteacute avant qursquoon ne soit agrave mecircme de mesurer des paramegravetres cliniques drsquoaucune sorte Gracircce agrave leur capaciteacute agrave fournir des informations qui ne seraient pas accessibles agrave travers un monitoring clinique classique ils contribuent parfois agrave acceacuteleacuterer sensiblement le processus de deacuteveloppement En un mot afin de mesurer lrsquoefficaciteacute drsquoun nouveau meacutedicament de simples tests sanguins peuvent agrave preacutesent (dans certains cas) remplacer des mois voire des anneacutees drsquoobservation clinique
Et enfin nous avons les biomarqueurs commerciaux Par commercial nous entendons les biomarqueurs qui ont eacuteteacute officiellement reconnus par les autoriteacutes sanitaires comme des outils apportant des informations utiles sur lrsquoeacutetat drsquoun patient et pouvant ecirctre utiliseacutes pour prendre des deacutecisions cliniques des outils de diagnostic recourant agrave ces biomarqueurs seront par ailleurs susceptibles drsquoecirctre rembourseacutes par les systegravemes de santeacute Ce type de biomarqueur nrsquoest pas nouveau Pour ne citer que deux exemples le glucose est reconnu comme biomarqueur du diabegravete depuis le XIXe siegravecle (aujourdrsquohui il a eacuteteacute remplaceacute par lrsquoHbA1c) et le PSA (Antigegravene prostatique speacutecifique) lrsquoest depuis les anneacutees 1980 pour le cancer de la prostate
Bien que lrsquoon utilise les biomarqueurs depuis fort longtemps le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire la bio-informatique et les meacutethodes de deacutetection innovantes ont deacutemultiplieacute les possibiliteacutes de faccedilon spectaculaire et un nouveau type drsquooutil a eacutemergeacute le diagnostic moleacuteculaire Les premiers exemples embleacutematiques de ces nouvelles et puissantes technologies sont les ldquodiagnostics compagnonsrdquo qui ont eacuteteacute introduits dans le traitement du cancer (drsquoabord avec lrsquoHerceptine que nous avons mentionneacutee plus haut) et plus reacutecemment du VIH ougrave certains traitements oneacutereux nrsquoont eacuteteacute prescrits qursquoagrave condition que le patient reacuteponde agrave un test geacuteneacutetique speacutecifique Drsquoautres exemples bien connus sont les tests de deacutepistage de routine des maladies infectieuses (VIH) dont le degreacute de speacutecificiteacute et de sensibiliteacute est tregraves eacuteleveacute
Les diagnostics moleacuteculaires sont les outils de la meacutedecine moderne Ils permettent aux cliniciens drsquoidentifier les signes avant-coureurs des maladies de choisir le bon traitement en fonction des profils geacuteneacutetiques (diagnostics ldquocompagnonsrdquo) de superviser lrsquoefficaciteacute des traitements et bien mieux informeacutes de prendre de meilleures deacutecisions en fonction du profil particulier de chaque patient et de sa reacuteaction aux traitements anteacuterieurs Les diagnostics moleacuteculaires ont eacutegalement un rocircle eacuteconomique agrave jouer car ils pourraient tregraves bien conduire dans certains cas agrave des eacuteconomies substantielles en eacutevitant au meacutedecin de prescrire inutilement des traitements coucircteux
Lrsquoimpact eacuteconomique de la meacutedecine personnaliseacuteeLa demande mondiale pour les produits et services de santeacute est estimeacutee agrave lrsquoheure actuelle agrave 5500 milliards de dollars et elle devrait atteindre 12 000 milliards de dollars agrave lrsquohorizon 2030 La meacutedecine personnaliseacutee va transformer ce marcheacute sur deux plans premiegraverement en fournissant des traitements plus efficaces et deuxiegravemement en offrant le moyen de faire des eacuteconomies
Des traitements plus efficaces Pour un meacutedecin la valeur intrinsegraveque du diagnostic moleacuteculaire ne reacuteside bien sucircr pas dans le traitement drsquoune maladie mais dans lrsquoinformation que ce diagnostic viendra fournir Cette information peut ecirctre inestimable car elle aide les meacutedecins agrave prendre de meilleures deacutecisions sur la faccedilon de traiter un patient Par ailleurs elle est parfois consideacutereacutee par les autoriteacutes sanitaires comme une condition preacutealable pour la prescription drsquoune moleacutecule comme crsquoest le cas en meacutedecine stratifieacutee
LrsquoHerceptine a eacuteteacute le premier meacutedicament issu de la meacutedecine stratifieacutee agrave ecirctre autoriseacute Elle traite le cancer du sein et fonctionne extrecircmement bien mais seulement pour des femmes qui surexpriment un gegravene speacutecifique appeleacute HER-2 Elle est donc commercialiseacutee avec un kit de diagnostic HER-2 et nrsquoest rembourseacutee par les systegravemes de santeacute que si le test est positif LrsquoHerceptine est lrsquoun des meacutedicaments les plus vendus
aujourdrsquohui (pour un total de plus de 5 milliards de dollars) A lrsquoavenir ce type de produit deviendra monnaie courante demain les assureurs de la santeacute ne paieront plus pour des meacutedicaments mais pour des reacutesultats Crsquoest preacuteciseacutement lagrave ce que la meacutedecine personnaliseacutee peut apporter une faccedilon de maximiser lrsquoefficaciteacute des traitements
La reacuteduction des deacutepenses Mecircme si certaines formes de meacutedecine personnaliseacutee (telles que les vaccins contre des cancers ou lrsquoingeacutenierie tissulaire) sont oneacutereuses et vont peser sur les systegravemes de santeacute drsquoautres vont contribuer agrave reacuteduire la facture La meacutedecine preacuteventive en particulier est une solution agrave long terme contre lrsquoexplosion des deacutepenses de santeacute comme chacun sait il est beaucoup moins cher de deacutepister et de preacutevenir une maladie que de la traiter lorsqursquoelle srsquoest deacuteclareacutee Il est deacutesormais possible par exemple de deacutetecter des ldquoindicateurs preacutecocesrdquo (biomarqueurs) de sorte que des mesures efficaces pourront ecirctre prises en amont ndash avant que la maladie ne se deacuteclenche Le coucirct total direct et indirect des maladies cardio-vasculaires et accidents vasculaires ceacutereacutebraux aux Etats-Unis a eacuteteacute estimeacute agrave 450 milliards de dollars en 2008 Reacuteduire la facture de seulement 10 aurait deacutejagrave un impact eacuteconomique eacutenorme
Les eacutevolutions agrave venirLa deacutecouverte de la structure en double heacutelice de lrsquoADN par Watson et Crick en 1953 a ouvert une nouvelle egravere le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire Durant la seconde moitieacute du XXe siegravecle les biologistes et les meacutedecins ont fait eacutenormeacutement progresser notre compreacutehension des meacutecanismes de la vie Cette progression a eacuteteacute consideacuterablement acceacuteleacutereacutee gracircce au deacuteveloppement drsquooutils de diagnostic moleacuteculaire qui permettent aujourdrsquohui aux meacutedecins de reacuteellement comprendre les meacutecanismes intimes moleacuteculaires des maladies Et ce que ces outils apportent crsquoest de lrsquoinformation de lrsquoinformation qui peut sauver ou prolonger la vie eacuteviter la douleur seacutecuriser le patient et aider le praticien agrave prendre la bonne deacutecision
Chaque ecirctre humain est une personne unique avec sa propre histoire ses besoins et ses objectifs personnels et veut ecirctre consideacutereacute en tant que tel La promesse de la meacutedecine personnaliseacutee est qursquoagrave lrsquoavenir la technologie permettra aux professionnels de la santeacute drsquoaccomplir quelques pas de plus pour se rapprocher de ce besoin fondamental
(Ce contenu est issu de ParisTech Review ougrave il a eacuteteacute publieacute agrave lrsquoorigine sous le titre Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche Nous vous invitons agrave vous abonner gratuitement agrave ParisTech Review) - Groupe lsquoLes eacutechosrsquo- Tous droits reacuteserveacutes - Les Echos 2012
Source httpblogslesechosfrparistech-reviewmedecine-personnalisee-la-revolution-est-en-marche-a7747html
Addenda - References
Academic
bull Steven M Paul et al ldquoHow to improve RampD productivity the pharmaceutical industryrsquos grand challengerdquo Nature Reviews 9 March 2010 203
bull Iain Miller et al ldquoMarket access challenges in the EU for high medical value
diagnostic testsrdquo Personalized Medicine (2011) 8(2)
bull Cepton Strategies ldquoLes perspectives de lrsquoindustrie pharmaceutique agrave lrsquohorizon 2020rdquo septembre 2011
Online
bull ldquo The revolution of molecular diagnosticsrdquo (Cepton Strategies)
bull ldquo Pharma 2015 le nouveau modegravelerdquo (Cepton Strategies)
This content is licensed under a Creative Commons Attribution 30 LicenseYou are free to share copy distribute and transmit this content - Source httpwwwparistechreviewcom20111108medecine-personnalisee-revolution
laquo Meacutedecine personnaliseacutee raquo la part du bluff et celle de la reacutealiteacute Document lsquoScience et pseudo-sciencesrsquo Auteur Bertrand Jordan biologiste moleacuteculaire Directeur de recherche eacutemeacuterite au CNRS Auteur de nombreux articles et drsquoune dizaine de livres sur la geacuteneacutetique et ses applicationshellip SPS ndeg 292 octobre 2010
Lrsquoideacutee (ou le fantasme) de la meacutedecine personnaliseacutee peut se reacutesumer ainsi on va tregraves prochainement pouvoir acceacuteder agrave la totaliteacute de lrsquoinformation geacuteneacutetique drsquoune personne en deacuteduire lrsquoensemble de ses preacutedispositions agrave diffeacuterentes maladies (et mecircme agrave certains comportements) ainsi que sa reacuteaction agrave diffeacuterents types de traitements et de meacutedicaments On pourra alors adopter des conduites de preacutevention cibleacutees et efficaces et traiter lrsquoaffection lorsqursquoelle apparaicirctra avec le meacutedicament preacutesentant le meilleur rapport entre efficaciteacute et effets indeacutesirables Au-delagrave de lrsquoinformation geacuteneacutetique proprement dite la mesure drsquoautres paramegravetres (niveau drsquoexpression de gegravenes preacutesence de diffeacuterentes proteacuteines eacutetat de certains reacutecepteurs) fournira des laquo biomarqueurs raquo1 suppleacutementaires permettant drsquoadapter finement le traitement agrave lrsquoeacutetat du patient
Au niveau de lrsquoaccegraves agrave lrsquoinformation geacuteneacutetique inteacutegrale il srsquoagit bien drsquoune reacutealiteacute maintenant proche (moins de cinq ans agrave coup sucircr) Les nouvelles techniques de seacutequenccedilage drsquoADN apparues depuis 2005 sont de plus en plus rapides et efficaces et degraves aujourdrsquohui la lecture inteacutegrale de lrsquoADN drsquoune personne revient agrave moins de 10 000 euro2 Les progregraves continuent agrave un rythme rapide et il est tregraves vraisemblable que le laquo geacutenome agrave 1000 dollars raquo devienne une reacutealiteacute drsquoici deux agrave trois ans Il sera alors bien plus rationnel drsquoobtenir cette information systeacutematiquement pour chaque individu (agrave la naissance par exemple) plutocirct que de pratiquer des analyses drsquoADN cibleacutees lorsque le besoin en apparaicirct
La traduction de cette information geacuteneacutetique en termes de physiopathologie (le passage du laquo geacutenotype raquo au laquo pheacutenotype raquo) est par contre encore tregraves imparfaite Bien entendu certaines mutations entraicircnent systeacutematiquement une pathologie preacutecise (comme pour la mucoviscidose les myopathies la choreacutee de Huntingtonhellip) mais en geacuteneacuteral la composante geacuteneacutetique drsquoune maladie implique des dizaines des centaines de gegravenes dont certains variants ont un effet aggravant ou au contraire protecteur Nos connaissances sont encore tregraves incomplegravetes et les entreprisequi agrave lrsquoeacutetranger (USA) offrent de reacutealiser un profil geacuteneacutetique (actuellement beaucoup moins preacutecis que le seacutequenccedilage inteacutegral) ne fournissent agrave leurs clients que des informations tregraves vagues (laquo risque drsquoarthrite rhumatoiumlde accru de 20 raquo crsquoestagrave-dire risque absolu passant de 1 agrave 1 2 ) La validiteacute mecircme de ces chiffres est sujette agrave caution dans la mesure ougrave ils ont eacuteteacute eacutetablis sur des groupes de population auxquels le client nrsquoappartient pas neacutecessaire-menthellip La
traduction meacutedicale de lrsquoinformation geacuteneacutetique est donc tregraves partielle et entacheacutee de grandes incertitudes
Photo Une vision du futur proche la carte Vitale contenant la seacutequence drsquoADN du patient
Cependant les choses changent rapidement Le passage prochain du pro-fil geacuteneacutetique (eacutetabli sur 500 000 agrave 1 000 000 de points dans le geacutenome) agrave la lecture inteacutegrale des trois milliards de bases de ce geacutenome va donner une information beaucoup plus fine ndash incluant en particulier les mutations rares qui pour des raisons techniques ne sont guegravere repreacutesenteacutees dans les profils actuels Et la poursuite des grandes eacutetudes de correacutelation entre pathologies et constitution geacuteneacutetique3 (eacutetudes qui vont elles aussi passer agrave la seacutequence) va ameacuteliorer peu agrave peu la traduction du geacutenotype en pheacutenotype y compris pour les maladies dont la part geacuteneacutetique est complexe (soit la grande majoriteacute) Cette transition est deacutejagrave bien amorceacutee pour divers types de cancers pour lesquels la connaissance des caracteacuteristiques geacuteneacutetiques de la cellule tumorale est deacuteterminante pour le choix du traitement4 On peut ainsi espeacuterer agrave terme eacuteradiquer la pratique de chimiotheacuterapies peu speacutecifiques et fortement deacutelabrantes et combiner la chirurgie avec le traitement par des moleacutecules ayant une action reacuteellement cibleacutee sur les cellules tumorales Il est certain que cette approche va srsquoeacutetendre au domaine de la santeacute en geacuteneacuteral et que lrsquoon va de plus en plus vers des traitements cibleacutes fondeacutes sur la connaissance du geacutenome du patient et sur des informations scientifiques constamment mises agrave jour
Au-delagrave de la geacuteneacutetique il faut drsquoailleurs eacutelargir le propos agrave lrsquoensemble des biomarqueurs qui deviennent accessibles Il peut srsquoagir de donneacutees concernant lrsquoADN comme ci-dessus mais aussi du niveau drsquoexpression drsquoun ensemble de gegravenes de la preacutesence de diverses proteacuteines de concentrations de meacutetabolites ou de lrsquoactiviteacute drsquoenzymes comme les kinases Le biomarqueur peut ecirctre simple ou le plus souvent complexe impliquant la mesure simultaneacutee drsquoun nombre important drsquoentiteacutes et donc une technologie sophistiqueacutee Le champ drsquoapplication des biomarqueurs est tregraves large et concerne potentiellement toutes les pathologies Ce domaine de recherches est en plein deacuteveloppement avec encore une fois beaucoup drsquoexageacuterations et drsquoaffirmations peu rigoureuses qursquoil srsquoagisse de la validiteacute statistique des correacutelations repeacutereacutees ou de lrsquoutiliteacute clinique reacuteelle de lrsquoinformation fournie On peut neacuteanmoins penser que la phase critique actuelle va deacuteboucher sur une clarification et un renforcement des exigences et que des biomarqueurs reacuteellement valides et utiles eacutemergeront de ces travaux il deviendra alors indispensable de les deacuteterminer avant tout traitement
Photo - Lrsquointerpreacutetation meacutedicale drsquoune seacutequence drsquoADN nrsquoest pas eacutevidente
La meacutedecine personnaliseacutee nrsquoest donc pas qursquoun fantasme le concept comporte une part de veacuteriteacute qui va aller croissant Les conseacutequences sur le systegraveme de santeacute sont multiples Les meacutedicaments vont de plus en plus srsquoadresser agrave un sous-ensemble de patients geacuteneacutetiquement deacutefini ce qui nrsquoest pas sans poser de seacuterieux problegravemes aux industriels de la pharmacie (deacutecheacuteance du modegravele de blockbuster5 mais peut paradoxalement permettre drsquoacceacuteleacuterer les essais cliniques en les pratiquant sur des groupes drsquoindividus seacutelectionneacutes Lrsquoimportance du diagnostic va srsquoaccentuer notamment ndash mais pas seulement ndash pour tous les cancers et la mise agrave jour incessante des connaissances sera essentielle pour tirer le maximum de sens clinique des informations geacuteneacutetiques et des
biomarqueurs en geacuteneacuteral Il faudra donc disposer agrave lrsquohocircpital drsquoinstallations et de personnels capables drsquoobtenir ces informations et de les interpreacuteter Le rocircle de moleacutecules cibleacutees efficaces et preacutesentant peu drsquoeffets secondaires va srsquoaccroicirctre au deacutetriment des theacuterapeutiques geacuteneacuteralistes et reacuteduire les temps drsquohospitalisation Il srsquoagit lagrave de tendances lourdes dont lrsquoorientation ne fait aucun doute Seul le calendrier preacutesente quelques incertitudes La pratique de la meacutedecine va donc changer Espeacuterons que notre systegraveme de santeacute qui est (encore) lrsquoun des meilleurs au monde saura srsquoadapter agrave cette nouvelle donnehellip
1 Biomarqueur tout paramegravetre biologique mesurable qui fournit des informations pour le diagnostic le pronostic ou le choix du traitement pour tout type de maladie
2 Il srsquoagit lagrave de donneacutees veacuterifieacutees et drsquooffres commerciales existantes et non drsquoextrapolations publicitaires ou journalistiques
3 Etudes dites WGAS Whole Genome Association Studies Il srsquoen est deacutejagrave pratiqueacute plus de 500 portant agrave chaque fois sur des milliers de malades et de teacutemoins
4 Pour les leuceacutemies la preacutesence drsquoun reacutearrangement chromosomique impliquant les gegravenes BCR et Abl permet un traitement tregraves efficace par le Gleevec
5 Meacutedicament largement prescrit et geacuteneacuterant plus drsquoun milliard de dollars de chiffre drsquoaffaires
Source httpwwwpseudo-sciencesorgspipphparticle1500
Mitochondrie ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Une mitochondrie (du grec mitos fil et chondros grain) est un organite agrave linteacuterieur dune cellule eucaryote dont la taille est de lordre du micromegravetre Son rocircle physiologique est primordial puisque cest dans les mitochondries que leacutenergie fournie par les moleacutecules organiques est reacutecupeacutereacutee sous forme dATP (eacutenergie contenue dans la liaison phosphate-phosphate) la source principale deacutenergie pour la cellule eucaryote par le processus doxydation phosphorylante
Lensemble des mitochondries dune cellule constitue ce que lon appelle son chondriome
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Structure
bull 3 Origine
bull 4 Geacutenome mitochondrial
bull 5 Proteacuteome mitochondrie
o 51 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome mitochondrial
o 52 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome nucleacuteaire
o 53 Chez lHomme
bull 6 Fonctionnement
bull 7 Poisons mitochondriaux
bull 8 Maladies mitochondriales
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiMitochondrie
Oncogegravene
Les oncogegravenes sont une cateacutegorie de gegravenes dont lexpression favorise la survenue de cancers Ce sont des gegravenes qui commandent la synthegravese doncoproteacuteines (proteacuteines anormales stimulant la division et la diffeacuterenciation cellulaire) et deacuteclenchent une prolifeacuteration deacutesordonneacutee des cellules Le terme vient du grec onkos signifiant vrac masse ou tumeur
Le terme oncogegravene peut deacutesigner aussi des virus qui provoquent lapparition de cancers On parle doncovirus
Sommaire
[masquer]
bull 1 Introduction
bull 2 Oncogegravenes
o 21 Seacutemantique et histoire du terme
o 22 Oncogegravenes et cancers
o 23 Diffeacuterents oncogegravenes
o 24 Les oncogegravenes comme cibles pour le deacuteveloppement de nouvelles
theacuterapies
bull 3 Notes et reacutefeacuterences
bull 4 Voir aussi
o 41 Article connexe
o 42 Liens externes
Introduction[modifier]
Notre organisme est composeacute denviron 1014 cellules reacuteparties dans plus de 200 types cellulaires diffeacuterents qui composent les tissus (cellules sanguines nerveuses germinales etc) La prolifeacuteration cellulaire au sein de ces tissus est rigoureusement controcircleacutee au cours de notre vie certaines cellules (les neurones) ne neacutecessitant pas un renouvellement constant dautres eacutetant perpeacutetuellement en cours de multiplication (cellules sanguines ou de la peau) Le controcircle de cette multiplication cellulaire normale se fait par lintermeacutediaire dun eacutequilibre permanent entre facteurs activateurs (stimulateurs de la division cellulaire) et facteurs inhibiteurs (freins de la division cellulaire) Toute alteacuteration de cet eacutequilibre ou homeacuteostasie cellulaire peut faire pencher la balance soit du cocircteacute inhibiteur dans ce cas la cellule meurt et disparaicirct soit du cocircteacute activateur et la cellule se divise de faccedilon incontrocircleacutee et peut donner naissance agrave un cancerDe maniegravere scheacutematique on peut faire une analogie entre une voiture et une cellule Lorsque les systegravemes qui controcirclent lrsquoacceacuteleacuterateur et les freins de la voiture sont en bon eacutetat celle-ci va donc pouvoir avoir une vitesse de croisiegravere parfaitement controcircleacutee Une voiture dans laquelle lrsquoacceacuteleacuterateur serait activeacute en permanence ou bien ayant une absence totale de frein est donc lanceacutee dans une course folle qui ne peut plus ecirctre arrecircteacutee sauf par une catastrophe Dans les cellules canceacutereuses cela se passe exactement de la mecircme faccedilon
Il y a trois grandes cateacutegories de gegravenes associeacutes aux pathologies canceacutereuses les oncogegravenes (cet article) les gegravenes suppresseur de tumeurs et les gegravenes de Reacuteparation de lADN
Les proto-oncogegravenes sont les reacutegulateurs positifs de la prolifeacuteration cellulaire (les acceacuteleacuterateurs) Ils deviennent hyper-actifs et leur modification (en oncogegravene) est dominante car il suffit quune des deux copies du gegravene soit modifieacutee On a identifieacute actuellement plus de 100 proto-oncogegravenes Les plus connus sont les gegravenes Ha-ras myc ou abl
La seconde cateacutegorie comprend les gegravenes suppresseurs de tumeurs qui sont des reacutegulateurs neacutegatifs de la prolifeacuteration cellulaire (les freins)
Il existe eacutegalement les gegravenes de reacuteparation qui sont capables de deacutetecter et de reacuteparer les leacutesions de lrsquoADN qui ont modifieacute les oncogegravenes ou les gegravenes suppresseurs de tumeur Ces systegravemes de reacuteparation sont eacutegalement inactiveacutes dans les cellules canceacutereuses
Les cancers sont des pathologies geacuteneacutetiques crsquoest-agrave-dire qursquoils ont pour origine une modification quantitative etou qualitative des gegravenes deacutecrits ci-dessus Comme il srsquoagit drsquoalteacuterations geacuteneacutetiques somatiques qui ne sont preacutesentes que dans le tissu malade la plupart des cancers ne sont donc pas heacutereacuteditaires Les cancers familiaux (10 des cancers humains) sont associeacutes agrave une alteacuteration constitutionnelle (ou germinale) drsquoun gegravene Cette alteacuteration est donc preacutesente dans toutes les cellules de notre organisme gamegravetes incluses elle peut donc ecirctre transmise agrave la descendance
Scheacutemas agrave consulter agrave la source- Lespegravece humaine possegravede 23 paires de chromosomes (tous les gegravenes sont donc preacutesent agrave leacutetat de deux copies par cellules agrave lexception des cellules germinales et on fait abstraction des chromosomes sexuels X et Y) Lalteacuteration dune copie dun proto-oncogegravene produit une proteacuteine dont lactiviteacute diffegravere fortement de celle du produit normale (par exemple expression tregraves augmenteacutee ou encore preacutesence du produit dans des cellules innapproprieacutes) Cette proteacuteine muteacutee stimule de faccedilon constante la division cellulaire qui ne sera plus reacuteguleacutee normalement Cette alteacuteration est dite dominante car la production de proteacuteine alteacutereacutee par une seule des deux copies du proto-oncogegravene est neacutecessaire et suffisante pour alteacuterer sa fonction
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiOncogC3A8ne
Phosphorylation oxydative ndash Article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biochimie Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
La phosphorylation oxydative est une voie meacutetabolique qui utilise leacutenergie libeacutereacutee par loxydation des nutriments pour la production dadeacutenosine triphosphate
Voir aussi
bull Chaicircne respiratoire
Source httpfrwikipediaorgwikiPhosphorylation_oxydative
Photosynthegravese - lsquoNote de Futura-Sciencesrsquo
La photosynthegravese est une reacuteaction biochimique eacutenergeacutetique qui se deacuteroule chez les plantes
Rocircle de la photosynthegravese
La photosynthegravese a pour but de creacuteer de leacutenergie (sous forme de glucide) agrave partir de leacutenergie lumineuse provenant du soleil Les organismes qui utilisent le meacutecanisme de photosynthegravese sont autotrophes car ils fabriquent des matiegraveres organiques agrave partir de matiegraveres inorganiques
Meacutecanisme de la photosynthegravese
Leacutenergie solaire est utiliseacutee pour oxyder leau et reacuteduire le gaz carbonique afin de syntheacutetiser des substances organiques (glucides) Ce pheacutenomegravene a lieu dans les choloroplastes un organite speacutecifique des plantes au niveau des membranes des thylacoiumldes ougrave se situent les photosystegravemes I et II et les cytochromes
Bilan eacutenergeacutetique de la photosynthegravese
Il faut six moleacutecules de dioxyde de carbone et six moleacutecules deau pour syntheacutetiser une moleacutecule de glucose relacircchant six moleacutecules de dioxygegravene gracircce agrave leacutenergie lumineuse
6 CO2 + 6 H2O + eacutenergie lumineuse rarr C6H12O6 (glucose) + 6 O2
Mais ce bilan est en fait deacutecomposeacute en deux eacutetapes successives
bull les reacuteactions photochimiques (phase claire) 12 H2O + lumiegravere rarr 6 O2 + eacutenergie chimique (24 H)
bull le cycle de Calvin (phase sombre) 6 CO2 + eacutenergie chimique (24 H) rarr C6H12O6 + 6 H2O
La photosynthegravese est un meacutecanisme speacutecifique des plantes vertes copy Jon Sullivan Wikimedia domaine publicSource httpwwwfutura-sciencescomfrdefinitiontbotanique-2dphotosynthese_227
Photosynthegravese - Introduction drsquoun article XWikipeacutedia
La photosynthegravese (grec φῶς phōs lumiegravere et σύνθεσις syacutenthesis composition) est le processus bioeacutenergeacutetique qui permet aux plantes et agrave certaines bacteacuteries de syntheacutetiser de la matiegravere organique en exploitant la lumiegravere du soleil Les besoins nutritifs de ces organismes sont du dioxyde de carbone de lrsquoeau et des sels mineacuteraux La photosynthegravese est agrave la base de lautotrophie de ces organismes La photosynthegravese est la principale voie de transformation du carbone mineacuteral en carbone organique En tout les organismes photosyntheacutetiques assimilent environ 100 milliards de tonnes de carbone en biomasse chaque anneacutee1
La photosynthegravese se deacuteroule dans les membranes des thylakoiumldes chez les plantes les algues et les cyanobacteacuteries ou dans la membrane plasmique chez les bacteacuteries photosyntheacutetiques Une conseacutequence importante est la libeacuteration de moleacutecules de dioxygegravene
Sommaire
bull 1 La deacutecouverte du meacutecanisme
bull 2 Vue geacuteneacuterale
bull 3 Le support de la photosynthegravese
bull 4 Les deux phases de la photosynthegravese
o 41 Les reacuteactions photochimiques ou phase claire
411 Le photosystegraveme II
412 Le photosystegraveme I
413 La photophosphorylation cyclique
o 42 Le cycle de Calvin ou phase chimique non photo-deacutependante (ou
laquo phase sombre raquo expression deacutesormais deacutesuegravete)
bull 5 Les diffeacuterents types de fixation du carbone
o 51 Le meacutecanisme des plantes en C3
o 52 Le meacutecanisme des plantes en C4
o 53 Le meacutecanisme des plantes CAM ( Crassulacean Acid Metabolism )
bull 6 Cas particuliers de photosynthegravese
o 61 Photosynthegravese chez un animal
o 62 Photosynthegravese artificielle
bull 7 Production doxygegravene amp captage deacutenergie
bull 8 Notes
bull 9 Reacutefeacuterences
bull 10 Voir aussi
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiPhotosynthC3A8se
Potentiel doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Le potentiel doxydo-reacuteduction ou potentiel redox est une grandeur empirique exprimeacutee en volt (de symbole V) et noteacutee E Ce potentiel est exprimeacute par rapport agrave une reacutefeacuterence souvent mesureacutee par une eacutelectrode normale agrave hydrogegravene (ENH) dougrave luniteacute VENH rencontreacutee dans certains ouvrages Cette mesure est appliqueacutee aux couples
doxydo-reacuteduction pour preacutevoir la reacuteactiviteacute des espegraveces chimiques entre elles Par convention le potentiel standard Edeg est mesureacute par rapport au couple protonhydrogegravene (H+ H2) de potentiel nul
Sommaire
bull 1 Mesure
o 11 Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
111 Exemples
bull 2 Oxydant et reacuteducteur
bull 3 Potentiels standard doxydo-reacuteduction agrave 25 degC
bull 4 laquo Noblesse raquo dun meacutetal
bull 5 Applications pratiques
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Articles connexes
Mesure [modifier]
La mesure dun potentiel deacutelectro-reacuteduction se fait expeacuterimentalement agrave laide de deux demi-piles Pour obtenir le potentiel standard dun couple redox lune de ces piles doit mettre en œuvre le couple de reacutefeacuterence H+ H2 et lautre celui dont on veut mesurer le potentiel
Concregravetement les deux demi-piles sont constitueacutees chacune dun soluteacute et dune eacutelectrode les soluteacutes sont relieacutes entre eux par un pont salin qui leur permet deacutechanger des ions et les eacutelectrodes sont relieacutees entre elles par un circuit eacutelectrique sur lequel est placeacute un voltmegravetre Les deux demi-piles une fois relieacutees forment une pile eacutelectrique fournissant un courant continu alimenteacute par les reacuteactions chimiques qui ont lieu spontaneacutement aux eacutelectrodes degraves lors quest formeacutee la pile
-Le sens de courant eacutelectrique donne le signe du potentiel (neacutegatif si les eacutelectrons vont vers H+H2 et positif au contraire)
-Le voltmegravetre donne la valeur du potentiel du couple redox
-Les couples ayant des Edeg eacuteleveacutes (positifs) impliquent des oxydants forts
-Les couples ayant des Edeg tregraves bas (neacutegatifs) impliquent des reacuteducteurs forts
Ce potentiel peut deacutependre du contexte chimique et notamment du pH et mecircme du contexte physique les effets de la lumiegravere sont mis agrave profit aussi bien par la nature dans la photosynthegravese que par lhomme dans la photographie
Les chimistes utilisent des tables deacutejagrave deacutefinies elles fournissent les potentiels mesureacutes dans les conditions standard de pression et de tempeacuterature (25 degC 1 bar) par rapport au couple H+ H2
Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo [modifier]
Pour une reacuteaction redox on peut deacutefinir la diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur)
Exemples [modifier]
a)NAD+ + 2H+ + 2 e- rarr NADH + H+ E0rsquo = -0320 V
b) Aceacutetaldeacutehyde + 2 H+ + 2 e- rarr Eacutethanol E0rsquo = -0197 V
Reacuteaction redox
Aceacutetaldeacutehyde + NADH + H+ rarr Eacutethanol + NAD+ ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur) = -0197 ndash (-0320) = + 0123 V
Regravegle geacuteneacuterale
Les reacuteactions redox spontaneacutees possegravedent un ΔE gt 0
Oxydant et reacuteducteur [modifier]
La reacutefeacuterence du potentiel doxydo-reacuteduction est celui de leau pure conventionnellement fixeacute agrave zeacutero Les corps dits laquo oxydants raquo sont les oxydants des couples ayant un potentiel positif (ils captent des eacutelectrons ce qui se traduit par une charge eacutelectrique neacutegative) les corps dits laquo reacuteducteurs raquo sont les reacuteducteurs des couples ayant un potentiel neacutegatif (ils cegravedent des eacutelectrons dougrave une charge eacutelectrique positive) Les valeurs caracteacuteristiques des potentiels sont de lordre de quelques volts
On voit lagrave que lon a deux significations diffeacuterentes pour les termes laquo oxydant raquo et laquo reacuteducteur raquo
bull la signification lieacutee agrave une reacuteaction doxydo-reacuteduction donneacutee (capteur ou eacutemetteur deacutelectron dans la reacuteaction)
bull la signification lieacutee au potentiel doxydo-reacuteduction un laquo reacuteducteur raquo est un corps qui joue le rocircle de reacuteducteur dans de nombreuses reacuteactions un laquo oxydant raquo est un corps qui joue le rocircle doxydant dans de nombreuses reacuteactions mais un laquo oxydant raquo peut parfois ecirctre un reacuteducteur sil est face agrave un laquo oxydant raquo plus fort et quil peut encore soxyder
Cest cette deuxiegraveme signification qui est utiliseacutee ici Les laquo oxydants raquo les plus forts ne peuvent pas soxyder eux-mecircmes et sont donc toujours des oxydants les laquo reacuteducteurs raquo les plus forts ne peuvent pas se reacuteduire eux-mecircmes et sont donc toujours des reacuteducteurs Mais certains corps peuvent ecirctre alternativement oxydants et reacuteducteurs comme par exemple leau ou le monoxyde de carbone
Les oxydants les plus forts dans cette eacutechelle sont les halogegravenes (F2 Cl2) lion permanganate (MnO4
-) en milieu acide lion hypochlorite (ClO-) le dioxygegravene (O2) le soufre (S)
Des reacuteducteurs classiques sont les meacutetaux le carbone et lhydrogegravene solide1
Lire lrsquoarticle complet sur httpfrwikipediaorgwikiPotentiel_d27oxydo-rC3A9duction
Reacuteaction doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Des informations de cet article ou section devraient ecirctre mieux relieacutees aux sources mentionneacutees dans la bibliographie ou en liens externes Ameacuteliorez sa veacuterifiabiliteacute en les associant par des reacutefeacuterences
Une reacuteaction doxydo-reacuteduction est une reacuteaction chimique au cours de laquelle se produit un eacutechange deacutelectrons Lespegravece chimique qui capte les eacutelectrons est appeleacutee laquo oxydant raquo celle qui les cegravede laquo reacuteducteur raquo On abregravege couramment loxydo-reacuteduction par redox
Les reacuteactions doxydo-reacuteductions constituent une grande famille comprenant de nombreuses reacuteactions chimiques puisquelles interviennent dans les combustions certains dosages meacutetallurgiques la corrosion des meacutetaux leacutelectrochimie ou la respiration cellulaire Ces reacuteactions jouent en particulier un rocircle fondamental en biologie dans la transformation de loxygegravene au sein des corps vivants Elles sont eacutegalement massivement utiliseacutees par lindustrie humaine agrave lexemple de lobtention de la fonte agrave partir de minerais composeacutes doxyde de fer par reacuteduction puis de fer et dacier agrave partir de la fonte par oxydation
Cette varieacuteteacute sexplique par la mobiliteacute la leacutegegravereteacute et lomnipreacutesence dans toutes les formes de la matiegravere de leacutelectron
Sommaire
bull 1 Deacutefinitions
o 11 Premiegravere deacutefinition
o 12 Deacutefinitions plus modernes
bull 2 Vocabulaire
bull 3 Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction
bull 4 Potentiel doxydo-reacuteduction
bull 5 Principaux couples doxydants-reacuteducteurs
bull 6 Reacuteactions doxydo-reacuteduction sans transfert eacutevident deacutelectrons [1]
o 61 Position du problegraveme
o 62 Geacuteneacuteralisation de la notion de transfert deacutelectrons
621 Formation dune liaison chimique et eacutelectroneacutegativiteacute
622 Transfert total deacutelectrons
623 Transfert total fictif (virtuel)
624 Application agrave la reacuteaction 2 H 2 + O2 rarr 2 H 2O
o 63 Nombre doxydation dun eacuteleacutement
o 64 Geacuteneacuteralisation de loxydo-reacuteduction
o 65 Utilisation des nombres doxydation
bull 7 Notes et reacutefeacuterences
bull 8 Bibliographie
bull 9 Voir aussi
o 91 Articles connexes
o 92 Liens externes
Deacutefinitions [modifier]
Premiegravere deacutefinition [modifier]
Suite agrave des expeacuteriences avec le mercure Lavoisier met en eacutevidence en 1772 le rocircle du dioxygegravene dans certaines reacuteactions doxydo-reacuteduction Il pose les premiegraveres deacutefinitions
bull Loxydation signifie laquo combinaison avec loxygegravene raquo Par exemple
2 Hg + O2 rarr Hg2O2
bull Une reacuteduction est laquo lextraction dun meacutetal de son oxyde raquo deacutefinition deacutejagrave utiliseacutee
en meacutetallurgie Par exemple
SO2 rarr S + O2
Dans le langage courant loxydation est la reacuteaction chimique dans laquelle un composeacute se combine avec un ou plusieurs atomes doxygegravene Comme loxydation du fer qui produit la rouille
4 Fe + 3O2 rarr 2 Fe2O3
Ce nest quau XX e siegravecle apregraves la deacutecouverte de leacutelectron (JJ Thomson 1897) et lintroduction du modegravele atomique de Bohr (1913) que les reacuteactions chimiques ont eacuteteacute reacuteexamineacutees agrave la lumiegravere de ces nouveaux modegraveles et que des similitudes observeacutees permirent de deacutegager progressivement le concept actuel doxydo-reacuteduction qui sexprime en termes de transferts deacutelectrons
Les reacuteactions doxydo-reacuteduction par voie segraveche (eacutechange de dioxygegravene) sont efficacement deacutecrites par les diagrammes Ellingham Loutil principal des reacuteactions redox en milieu aqueux eacutetant la formule de Nernst
Deacutefinitions plus modernes [modifier]
Pour faciliter leacutetude des reacuteactions on utilise un outil qui associe (parfois abstraitement) agrave chaque atome dun composeacute un nombre doxydation (no) qui symbolise la valeur de la charge porteacutee (Fe2+ a un nombre doxydation de 2)
bull Une oxydation est une perte deacutelectrons (donc une augmentation du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Zn rarr Zn2+ + 2 e-
bull Ce don deacutelectrons ne se produit que sil existe un corps susceptible de les
accepter
bull Le pheacutenomegravene inverse (acceptation des eacutelectrons) est appeleacute la reacuteduction
bull Une reacuteduction est un gain deacutelectrons (donc une diminution du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Cu2+ + 2 e- rarr Cu
Ainsi les laquo combinaisons avec loxygegravene raquo ne sont quun cas particulier des reacuteactions doxydo-reacuteduction Voici deux reacuteactions avec le cuivre
2Cu + O2 rarr 2CuO
Cu + Cl2 rarr CuCl2
La premiegravere combine le cuivre et le dioxygegravene tandis que la seconde combine le cuivre et le dichlore Le chlore et loxygegravene ont un point commun ce sont des eacuteleacutements plus eacutelectroneacutegatifs que le cuivre
Loxydation dun corps saccompagne toujours de la reacuteduction dun autre (les eacutelectrons ne peuvent pas circuler seuls et sont neacutecessairement capteacutes) on parle dune reacuteaction doxydo-reacuteduction Loxydation est une demi-reacuteaction de loxydo-reacuteduction et la reacuteduction est lautre demi-reacuteaction
Vocabulaire [modifier]
Scheacutema - Preacutevision du sens dune reacuteaction doxydo-reacuteduction en utilisant la regravegle du gamma
Dans une oxydo-reacuteduction
bull leacuteleacutement qui cegravede un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo reacuteducteur raquo
bull leacuteleacutement qui capte un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo oxydant raquo
Le reacuteducteur soxyde (reacuteaction doxydation) loxydant se reacuteduit (reacuteaction de reacuteduction) Loxydo-reacuteduction se compose donc de deux demi-reacuteactions une oxydation et une reacuteduction
bull Oxydationreacuteducteur(1) = oxydant(1) + ne- (les flegraveches napparaissent que si la reacuteaction est totale quand K gt 10 000)
bull Reacuteduction
oxydant(2) + ne- = reacuteducteur(2)
bull Oxydo-reacuteduction (laquo somme raquo de loxydation et de la reacuteduction)
oxydant(2) + reacuteducteur(1) rarr oxydant(1) + reacuteducteur(2)
Exemple
Ce4+ + e- = Ce3+ (Reacuteduction)
Fe2+ = Fe3+ + e- (Oxydation)
dougrave la reacuteaction bilan
Ce4+ + Fe2+ rarr Ce3+ + Fe3+
Un reacuteducteur oxydeacute (=forme oxydeacutee) est un oxydant et un oxydant reacuteduit (=forme reacuteduite) est un reacuteducteur On deacutefinit ainsi le couple oxydant-reacuteducteur (aussi appeleacute laquo couple redox raquo) qui se compose de loxydant et du reacuteducteur conjugueacute (loxydant reacuteduit) On le note sous la forme Oxydant Reacuteducteur
En biochimie et notamment agrave propos de la synthegravese des moleacutecules preacutebiotiques on parle de reacuteactions se produisant dans une atmosphegravere oxydante cest-agrave-dire en preacutesence doxygegravene par opposition agrave une atmosphegravere reacuteductrice contenant par exemple du gaz carbonique
Certain composeacutes chimiques peuvent se comporter aussi bien en oxydant quen reacuteducteur Cest notamment le cas de leau oxygeacuteneacutee dont on dit quelle se dismute et qui par conseacutequent ne peut ecirctre conserveacutee longtemps
H2O2 = 2H+ + O2 + 2e- (oxydation)
H2O2 + 2H+ + 2e- = 2H2O (reacuteduction)
Soit au final
2H2O2 rarr 2H2O + O2 (oxydo-reacuteduction)
On a par exemple les couples oxydant-reacuteducteur Cu 2+ Cu et Zn 2+ Zn qui donnent la reacuteaction en solution aqueuse
Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+
(aq) + Cu(s) (oxydo-reacuteduction)
Cette reacuteaction peut se deacutecomposer en une reacuteduction (de loxydant) et une oxydation (du reacuteducteur)
Zn(s) = Zn2+(aq) + 2e- (oxydation)
Cu2+(aq) + 2e- = Cu(s) (reacuteduction)
Les deux demi-reacuteactions doxydation et de reacuteduction peuvent reacuteellement ecirctre seacutepareacutees dans certains cas (cest-agrave-dire quelles ne se produisent pas au mecircme endroit) ce qui permet de geacuteneacuterer un courant eacutelectrique (cest ce qui se passe dans les piles eacutelectriques) Dans les autres cas par exemple dans lexemple donneacute elles nont quun inteacuterecirct formel (les eacutelectrons libres nexistent pas dans leau)
Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction hellip
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Respiration ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biologie et la meacutedecine Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
Dans le langage courant la respiration deacutesigne agrave la fois les eacutechanges gazeux (rejet de dioxyde de carbone CO2 appeleacute parfois de faccedilon impropre laquo gaz carbonique raquo et absorption de dioxygegravene O2 ou appeleacute couramment laquo oxygegravene raquo) et la respiration cellulaire qui permet en deacutegradant du glucose gracircce au dioxygegravene dobtenir de leacutenergie Les eacutechanges gazeux assistent la respiration cellulaire en lui fournissant le dioxygegravene et en le deacutebarrassant du dioxyde de carbone produit
Pour certains organismes ces eacutechanges se reacutealisent directement par diffusion aux travers des parois cellulaires Pour dautres des organes speacutecialiseacutes se sont formeacutes permettant ainsi daugmenter les quantiteacutes de gaz brasseacutes Il existe plusieurs types dorganes
bull les branchies qui sont les adaptations respiratoires des animaux aquatiques poissons mais aussi certains anneacutelides (vers) eacutechinodermes (eacutetoiles de mers) et mollusques
bull les poumons qui sont les adaptations des verteacutebreacutes terrestres
Dans le cas des animaux qui possegravedent des poumons on parle de ventilation pulmonaire pour deacutesigner lensemble des meacutecanismes qui permettent les transferts de gaz entre les milieux exteacuterieur et inteacuterieur (le sang)
Sommaire
bull 1 Aspect biochimique
bull 2 La respiration chez lecirctre humain
bull 3 Classification des sujets lieacutes agrave la respiration
o 31 Par maladie et urgences
o 32 Par meacutedication
o 33 Par soins intensifs et meacutedecine durgence
o 34 Par autres sujets meacutedicaux
bull 4 Voir aussi
o 41 Articles connexes
o 42 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRespiration
Tomographie par eacutemission de positons - Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
La tomographie par eacutemission de positons (TEP) deacutenommeacutee PET ou PET scan pour laquo positron emission tomography raquo dans la terminologie anglo-saxonne est une meacutethode
dimagerie meacutedicale pratiqueacutee par les speacutecialistes en meacutedecine nucleacuteaire qui permet de mesurer en trois dimensions lactiviteacute meacutetabolique dun organe gracircce aux eacutemissions produites par les positons (ou positrons) issus de la deacutesinteacutegration dun produit radioactif injecteacute au preacutealable
La TEP repose sur le principe geacuteneacuteral de la scintigraphie qui consiste agrave injecter un traceur dont on connaicirct le comportement et les proprieacuteteacutes biologiques pour obtenir une image du fonctionnement dun organe Ce traceur est marqueacute par un atome radioactif (carbone fluor azote oxygegravene) qui eacutemet des positons dont lannihilation produit elle-mecircme deux photons La deacutetection de la trajectoire de ces photons par le collimateur de la cameacutera TEP permet de localiser le lieu de leur eacutemission et donc la concentration du traceur en chaque point de lorgane Cest cette information quantitative que lon repreacutesente sous la forme dune image faisant apparaicirctre en couleurs les zones de forte concentration du traceur
Ainsi la TEP permet de visualiser les activiteacutes du meacutetabolisme des cellules on parle dimagerie fonctionnelle par opposition aux techniques dimagerie dite structurelle comme celles baseacutees sur les rayons X (radiologie ou CT-scan) qui reacutealisent des images de lanatomie Par conseacutequent la tomographie par eacutemission de positons est un outil diagnostique qui permet de deacuteceler certaines pathologies qui se traduisent par une alteacuteration de la physiologie normale comme les cancers La TEP est aussi utiliseacutee en recherche biomeacutedicale par exemple en imagerie ceacutereacutebrale ougrave elle permet de reacuteveacuteler les reacutegions actives du cerveau lors de telle ou telle activiteacute cognitive de maniegravere analogue agrave ce qui se fait avec limagerie par reacutesonance magneacutetique fonctionnelle (IRM)
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Deacutefinition
o 21 Principe
o 22 Exposition aux radiations et radioprotection
bull 3 Principaux traceurs utiliseacutes
o 31 Le 18 F FDG
bull 4 Deacuteroulement dun examen TEP
bull 5 Diagnostic
bull 6 Applications
o 61 Canceacuterologie
o 62 Imagerie ceacutereacutebrale et neurologie
o 63 Cardiologie
bull 7 Limites
bull 8 Avenir de la TEP
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Annexes
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiTomographie_par_C3A9mission_de_positons
Warburg ndash Selon Wikipeacutedia
Otto Heinrich Warburg (8 octobre 1883 agrave Fribourg-en-Brisgau Bade-Wurtemberg Allemagne - 1 er aoucirct 1970 agrave Berlin) est un meacutedecin physiologiste et biochimiste allemand Il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine de 19311
Sommaire
bull 1 Biographie
bull 2 Hypothegravese
bull 3 Le cas Warburg
bull 4 Notes et reacutefeacuterences
bull 5 Voir aussi
o 51 Liens externes
Biographie
Docteur en chimie et docteur en meacutedecine il a deacutecouvert des processus-cleacutes de la respiration cellulaire et de diffeacuterents systegravemes enzymatiques En 1931 il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine laquo pour sa deacutecouverte de la nature et du mode opeacuteratoire de lenzyme respiratoire1 raquo
Ayant deacutemontreacute que les cellules canceacutereuses changent leur meacutetabolisme pour passer agrave un meacutetabolisme anaeacuterobie il a formuleacute lhypothegravese non confirmeacutee que le cancer na pas besoin dun milieu riche en oxygegravene pour se deacutevelopper Parmi ses eacutetudiants le plus illustre est Hans Adolf Krebs prix Nobel en 1953
Hypothegravese
Il constata lors de ses observations sur des cellules canceacutereuses une concentration anormalement eacuteleveacutee dions lactates lun des sels de lacide lactique Or cet acide est typiquement le reacutesultat dune fermentation
En 1924 Warburg en tira une hypothegravese sur la formation de cellules canceacutereuses celles-ci tireraient principalement leur eacutenergie de la fermentation anaeacuterobie du glucose (glycolyse anaeacuterobie) et par conseacutequent la preacutesence doxygegravene ne serait pas neacutecessaire agrave leur deacuteveloppement
Lapparition du cancer serait due agrave un dysfonctionnement des mitochondries des cellules canceacutereuses au lieu de le consommer elles fermenteraient le glucose
Selon Warburg linduction dun eacutetat dacidification dans lorganisme est incompatible avec le meacutetabolisme des cellules canceacutereuses2
Le cas Warburg
Otto Warburg eacutetait juif Agrave ce titre il aurait ducirc ecirctre soit expulseacute dAllemagne soit deacuteporteacute dans les camps de concentration Il nen fut rien En effet parce quAdolf Hitler eacutetait particuliegraverement preacuteoccupeacute davoir un cancer et parce quil pensait que Warburg serait le seul scientifique susceptible de trouver un traitement efficace il donna donc des instructions pour quil fucirct preacuteserveacute de la deacuteportation3 Warburg est enterreacute au cimetiegravere de Dahlem agrave Berlin
Photo - Otto Heinrich Warburg en 1931
Notes et reacutefeacuterences
1 uarr a et b (en) laquo for his discovery of the nature and mode of action of the respiratory enzyme raquo in Personnel de reacutedaction laquo The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1931 [archive] raquo Fondation Nobel 2010 Consulteacute le 26 novembre 2010
2 uarr La theacuteorie de O H Warburg Nexus ndeg48 page 66
3 uarr Robert Paxton la France de Vichy 1940-1944 coll Points-Histoire eacuted Seuil 1973 p178
Source httpfrwikipediaorgwikiOtto_Heinrich_Warburg
Traduction deacutefinitions et compleacutements
Jacques Hallard Ing CNAM consultant indeacutependantRelecture et corrections Christiane Hallard-Lauffenburger professeur des eacutecoleshonoraireAdresse 585 19 Chemin du Malpas 13940 Molleacutegegraves FranceCourriel jacqueshallard921orangefr
Fichier ISIS Santeacute Cancer a Redox Disease French version3 alleacutegeacutee
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Dans la membrane mitochondriale lrsquohexokinase se lie au canal des anions deacutependant du voltage (VDAC) une partie importante des pores du transit mitochondrial qui controcircle la permeacuteabiliteacute de la mitochondrie pour les petites moleacutecules hydrophiles Cela supprime lapoptose sans doute en rendant la membrane mitochondriale impermeacuteable Lrsquonhibition de la GSK3 dans les cellules canceacutereuses entraicircne vraisemblablement lhexokinase agrave se deacutelier du canal VDAC ce qui rend la mitochondrie permeacuteable aux petites moleacutecules cela induit lapoptose et contribue agrave lrsquoaugmentation de la sensibiliteacute agrave la chimiotheacuterapie
Ceci a suggeacutereacute agrave leacutequipe de Michelakis que peut-ecirctre le pheacutenotype meacutetabolique dans le cas des cancers est ducirc agrave un remodelage des mitochondries qui supprime (ou perturbe) la phosphorylation oxydative ameacuteliore la glycolyse et arrecircte lapoptose
Lobservation selon laquelle les ligneacutees cellulaires canceacutereuses ont plus de potentiel de membrane avec des mitochondries hyperpolariseacutees (plus neacutegatif agrave lrsquointerieur par rapport agrave lexteacuterieur) cette observation est en accord avec lrsquohypothegravese formuleacutee preacuteceacutedemment (voir encadreacute 1) [17]
Les cellules canceacutereuses sont aussi relativement deacuteficientes en canaux du potassium deacutependants du voltage (Kv) dans la membrane cellulaire (les canaux pour le potassium K+ ne souvrent que si le potentiel eacutelectrique est au-delagrave dune valeur seuil) La deacuteficience du canal K+ est connue pour supprimer lapoptose dans plusieurs types cellulaires y compris dans les cellules canceacutereuses
Encadreacute 1
Les cellules canceacutereuses ont des mitochondries hyperpolariseacutees
Le potentiel eacutelectrique mitochondrial hyperpolariseacute Dym (plus neacutegatif que la normale) srsquoest montreacute lieacute agrave des transformations malignes et ceci depuis les anneacutees 1980 Les tumeurs des cellules sont geacuteneacuteralement tregraves heacuteteacuterogegravenes et dans une population de cellules tumorales il y a des sous-populations mineures avec des diffeacuterences stables dans leur potentiel eacutelectrique Dym qui survivent apregraves clonage des cellules Les cellules avec un haut potentiel eacutelectrique Dym ont geacuteneacuteralement diminueacute leur sensibiliteacute aux agents chimioprotecteurs drsquoune part et preacutesentent une seacutecreacutetion accrue de VEGF (vascular endothelial growth factor) qui assure la promotion de la croissance des vaisseaux sanguins) dans les tumeurs meacutetastatiques mais pas dans les tumeurs sans meacutetastases en correacutelation avec le potentiel invasif drsquoautre part [17]
Cependant les meacutecanismes impliqueacutes dans la geacuteneacuteration et dans le maintien de diffeacuterence du potentiel eacutelectrique mitochondrial ne sont pas claires elles peuvent refleacuteter des modifications dans la composition des membranes mitochondriales des modulations de lexpression de gegravenes nucleacuteaires mitochondriales cibles ou encore un enrichissement avec une population mitochondriale donneacutee
Les effets en aval du produit chimique DCA
Le traitement par le produit chimique DCA a reacuteduit le potentiel mitochondrial hyperpolariseacute agrave des niveaux normaux accompagneacute par une diminution de la croissance des cellules tumorales in vitro et in vivo comme cela a eacuteteacute rapporteacute [15]
Les potentiels des mitochondries issues de trois ligneacutees cellulaires canceacutereuses humaines A549 (cancer du poumon sans petites cellules) M059K (glioblastome) et MCF-7 (cancer du sein) ont eacuteteacute compareacutes avec des ligneacutees cellulaires humaines en bonne santeacute non canceacutereuses les cellules eacutepitheacuteliales des petites voies aeacuteriennes (SAEC) ainsi qursquoavec des fibroblastes et des cellules pulmonaires musculaires lisses des artegraveres (PASMC)
Toutes les ligneacutees cellulaires des diffeacuterents cancers ont un potentiel mitochondrial significativement plus hyperpolariseacute par rapport agrave des cellules normales selon des mesures effectueacutees par une fluorescence accrue du colorant sensible agrave un potentiel lrsquoester meacutethylique de teacutetrameacutethyle rhodamine TMRM
Lincubation de tous les trois types de cellules canceacutereuses avec le DCA a renverseacute lrsquohyperpolarisation qui est revenue au niveau des cellules normales apregraves 48 h Mais les cellules normales ne sont pas affecteacutees Les effets du DCA sur le potentiel eacutelectrique mitochondrial a eu lieu aussi rapidement (au bout de 5-10 minutes) et les effets ont eacuteteacute deacutependants de la dose
La baisse induite par le DCA dans le potentiel eacutelectrique mitochondrial a eacuteteacute limiteacutee par un inhibiteur de la VDAC indiquant que le transport hors de la mitochondrie est important pour la reacuteponse au traitement avec le DCA Cela est compatible avec cette hypothegravese car le DCA a causeacute un apport de facteurs pro-apoptotiques depuis la mitochondrie ainsi qursquoune production accrue despegraveces reacuteactives agrave lrsquooxygegravene (voir ci-dessous)
Chez les cellules A549 non traiteacutees le cytochrome c et le facteur inducteur pro-apoptotique (FIA) ont eacuteteacute limiteacutes aux mitochondries Mais dans les cellules traiteacutees au DCA le cytochrome c srsquoest diffuseacute dans le cytoplasme et lAIF a eacuteteacute transporteacute vers le noyau ces observations sont toutes deux indicatrices du pheacutenomegravene dapoptose
En outre le DCA a conduit agrave une augmenteacute de loxydation du glucose de lrsquoordre de 23 et de faccedilon concomitante a supprimeacute loxydation des acides gras et la glycolyse dans les cellules A549
Apregraves 48 h de traitement avec le DCA le taux de lactate extracellulaire a eacuteteacute diminueacute tandis que le pH a eacuteteacute augmenteacute dans les cellules A549 par rapport aux cellules non traiteacutees
Les espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene des mitochondries et le DCA
Les espegraveces reacuteactives de loxygegravene (ROS) sont de petites moleacutecules contenant de loxygegravene et qui sont plus reacuteactives que loxygegravene moleacuteculaire ordinaire Les ROS sont produites dans les mitochondries comme intermeacutediaires du transport des eacutelectrons [18] (voir encadreacute 2)
Encadreacute 2
Les mitochondries sont la principale source des espegraveces reacuteactives de loxygegravene ou ROS
Dans le processus de la phosphorylation oxydative de loxygegravene est reacuteduit drsquoun eacutelectron agrave la fois dans une seacutequence loxygegravene en superoxyde puis en peroxyde dhydrogegravene et en radical hydroxyle et donne enfin de leau selon la suite ci-apregraves
O2 rarr O2- rarr H2O2 rarr OH rarr H2O
Toutes ces formes sauf la premiegravere et la derniegravere ont un eacutelectron non apparieacute et sont tregraves reacuteactives et par conseacutequent elles sont appeleacutees espegraveces reacuteactives de loxygegravene (ROS)
Ainsi la phosphorylation oxydative geacutenegravere ineacutevitablement ces ROS comme intermeacutediaires et les mitochondries sont consideacutereacutees comme la principale source de formation des ces moleacutecules ROS la principale ROS eacutetant lanion superoxyde O2
- Il est le preacutecurseur de toutes les autres espegraveces de ROS et il est produit in vivo agrave la fois par voie enzymatique par la NADPH oxydase et la xanthine oxydase et par voie non enzymatique lorsquun seul eacutelectron est transfeacutereacute directement agrave O2
Lanion superoxyde acquiert un proton pour devenir un radical hydroperoxyle (HO2-)
suivi par un reacutearrangement rapide (dismutation) soit spontaneacutement soit par une reacuteaction catalyseacutee par la superoxyde dismutase (SOD) pour produire du peroxyde dhydrogegravene H2O2 Ce dernier H2O2 est relativement stable et permeacuteable agrave travers la membrane il peut se diffuser dans la cellule pour ecirctre eacutelimineacute par des systegravemes anti-oxydants preacutesents dans les cellules ou dans les mitochondries tele que la catalase la glutathion peroxydase la peroxydase et la thioreacutedoxine
Il y a un deacutesaccord sur le fait de savoir si normalement les mitochondries fonctionnelles transportent effectivement les ROS [18 19] Je crois quil est tout agrave fait possible que les ROS soient seulement produites agrave la suite drsquoune dimination de la coheacuterence dans le transport des eacutelectrons ce qui entraicircne des intermeacutediaires partiellement oxydeacutes parce que cest ce en quoi consistent les ROS
Le produit chimique DCA a augmenteacute la production du ROS peroxyde dhydrogegravene (H2O2) dune maniegravere deacutependante de la dose de lrsquoordre de 25 agrave 005 mM de DCA puis agrave 35 agrave la dose de 05 mM de DCA [14] Cette augmentation a eacuteteacute inhibeacutee par la roteacutenone suggeacuterant limplication du complexe I de la chaicircne de transport deacutelectrons sans doute dans une inversion du transport deacutelectrons en raison dune accumulation de NADH un autre signe que la chaicircne de transport des eacutelectrons dans les mitochondries ne fonctionne pas normalement dans les cellules canceacutereuses Conformeacutement agrave cette hypothegravese il a eacuteteacute observeacute que les mitochondries isoleacutees et exposeacutees agrave un traitement avec le DCA ont une augmentation des niveaux de NADH dans les mitochondries [19]
Une complication est que les ROS agrave des niveaux infeacuterieurs ce qui est caracteacuteristique dun stress chronique et drsquoune inflammation sont un laquosecond messagerraquo de la prolifeacuteration cellulaire - une preacutedisposition agrave la transformation maligne - en soutenant lideacutee que le cancer est une maladie eacutepigeacuteneacutetique [2] Toutefois les eacuteleacutements de preuve reliant les ROS des mitochondries sans doute agrave des concentrations plus eacuteleveacutees agrave lapoptose sont eacutegalement forts
La principale ROS produite dans les mitochondries est H2O2 (voir encadreacute 2) Si elle nest pas eacutelimineacutee par le systegraveme antioxydant de la cellule elle peut ecirctre en outre transformeacutee
en radical hydroxyle (OH) en preacutesence dions meacutetalliques OH est tregraves reacuteactif et il peut causer des dommages [18] Un large eacuteventail de ROS des mitochondriales induisent des dommages agrave des proteacuteines agrave des lipides et agrave lADN mitochondrial ont eacuteteacute deacutecrit Ces dommages peuvent entraicircner une catastrophe eacutenergeacutetique
Comme il cela est deacutecrit par leacutequipe de Michelakis [14] la principale cible des ROS dans les mitochondries sont les pores de transition membranaire qui deviennent hautement conducteurs en preacutesence de ROS ce qui permet de laisser passer de petites moleacutecules dans les deux directions De petits soluteacutes srsquoeacutecoulent dans la matrice mitochondriale au long de leur gradients eacutelectrochimiques (agrave partir des concentrations eacuteleveacutees agrave lexteacuterieur pour de faibles concentrations) dissipant alors le potentiel eacutelectrochimique et induisant un gonflement de la matrice mitochondriale eacuteventuellement une rupture de la membrane externe libeacuterant le cytochrome c et le facteur inducteur pro-apoptotique (AIF) dans le cytoplasme ce qui entraicircne finalement lapoptose
Les cellules utilisent une forme particuliegravere drsquoautophagie la mitophagie [18] pour eacuteliminer seacutelectivement les mitochondries deacutefectueuses Laugmentation des ROS cellullaires conduit agrave la perte de potentiel de la membrane mitochondriale qui est un deacuteclencheur pour la mitophagie Lorsque de nombreuses mitochondrias sont eacutelimineacutees par mitophagie le pheacutenomegravene dapoptose suit
Le DCA et les changements eacutelectrochimiques
Une augmentation de la production de H2O2 par les cellules canceacutereuses exposeacutees au produit DCA est impliqueacutee dans lactivation des canaux de potassium K+ sensibles au voltage (Kv) dans la membrane cellulaire Lrsquoeacutequipe de Michelakis a montreacute que le traitement avec le DCA a augmenteacute le courant du K+ sortant de maniegravere significative dans toutes les cellules canceacutereuses mais pas dans les cellules normales [15]
Cette augmentation de courant du K+ sortant accompagneacutee dune expression accrue des canaux K+ lsquoKv15rsquo conduit agrave une hyperpolarisation de la membrane plasmique (de plus en plus neacutegative) et elle est bloqueacutee par la catalase intracellulaire qui se deacutecompose en H2O2 ainsi que par la roteacutenone qui inhibe H2O2 produite par le complexe I
Dans le mecircme temps le DCA a diminueacute le Ca2+ intracellulaire en inhibant les canaux Ca2+ deacutependants du voltage de sorte que les cellules traiteacutees avec le DCA avaient une teneur infeacuterieure en Ca2+ intracellulaire par rapport aux cellules non traiteacutees la diminution se produisant dans les 5 minutes et elle a eacuteteacute encore soutenue apregraves 48 heures drsquoexposition au DCA Les effets sur le Ca2+ ont eacuteteacute inhibeacutes par la roteacutenone et limiteacutes par H2O2 entre autres choses
On peut penser que le DCA diminue le Ca2+ intracellulaire et accroicirct lrsquoexpression de lsquoKv15rsquo du fait de lrsquoinhibition par le NFAT (nuclear factor of activated T lymphocytes le facteur nucleacuteaire des lymphocytes T activeacutes) Le NFAT est connu pour inhiber agrave la fois lapoptose et lexpression de Kv15 dans les cellules myocardiques et leacutequipe a constateacute que cela eacutetait eacutegalement vrai dans les cellules canceacutereuses
Lrsquoaugmentation de la concentration en Ca2+ intracellulaire active la calcinerine qui deacutephosphoryle le NFAT lui permettant decirctre transporteacute vers le noyau ougrave il reacutegule la transcription du gegravene Lrsquoactivation induite par le DCA du lsquoKv15rsquo conduit agrave une
hyperpolarisation de la membrane cellulaire inhibant les canaux Ca2+ deacutependant du voltage donc blocage de laugmentation de la concentration intracellulaire de Ca2+ et inhibition du facteur NFAT
Le DCA et lapoptose
Michelakis et ses collegravegues ont constateacute que le DCA augmente lexpression de lannexine provoquant une multiplication par 6 des noyaux TUNEL-positifs et une activation des deux caspases 3 et 9 dans les cellules A549 TUNEL signifie Terminal deoxynucleotidyl transferase dUTP nick end labelling crsquoest une meacutethode qui est utiliseacutee pour deacutetecter la fragmentation de lADN par leacutetiquetage de la partie terminale des acides nucleacuteiques
Le produit DCA semble eacuteliminer les cellules hautement prolifeacuterantes en induisant lapoptose et en diminuant les niveaux du calcium Ca2+ intracellulaire Il diminue eacutegalement la prolifeacuteration cellulaire telle que mesureacutee par le test de lincorporation de la BrdU (bromodeacutesoxyuridine) et lexpression de lantigegravene nucleacuteaire de cellules prolifeacuterantes (PCNA) En outre le DCA a diminueacute lexpression de la survivine qui est un indicateur mitotique
Le DCA induit lapoptose des cellules canceacutereuses par deux voies lune dans les mitochondries ougrave la deacutepolarisation active lapoptose deacutependante des mitochondries et lautre agrave la membrane cellulaire ougrave la reacutegulation positive des canaux lsquoKv15rsquo fait deacutecroicirctre le K+ ce qui active les caspases On peut penser que la composante mitochondriale est plus importante que les autres facteurs et les manipulations pour fournir le composant cytoplasmique de lapoptose nont pas entraicircneacute une intensiteacute de lapoptose comme celle qui est induite par le DCA
Ces reacutesultats en plus de la deacutemonstration de la capaciteacute du DCA de reacutetreacutecir des xeacutenogreffes de tumeurs humaines chez les rats et des glioblastomes chez des ecirctres humains [16] renforcent lhypothegravese proposeacutee par Warburg selon laquelle le cancer est une maladie impliquant un dysfonctionnement mitochondrial mais peut-ecirctre pas dans sa forme originale car Warburg pensait alors en son temps que les mitochondries eacutetaient totalement inactives
Il y a un deacuteseacutequilibre des reacuteactions drsquooxydo-reacuteduction dans les cellules canceacutereuses
Peu drsquoattention a eacuteteacute porteacutee sur leacutetat eacutelectronique de la cellule ou de ses organites jusquagrave tout reacutecemment quand les colorants sensibles au voltage sont devenus disponibles Cela a rendu beaucoup plus facile la mesure du potentiel eacutelectrique des cellules et des organites En conseacutequence les chercheurs ont deacutecouvert que le potentiel eacutelectrique de la cellule deacutetermine ses eacutetats vitaux de la division cellulaire agrave la formation de structures de la diffeacuterenciation de la reacutegeacuteneacuteration et des cancers ([20] ] Membrane Potential Rules SiS 52)
Ceci est parfaitement en accord avec la nature eacutelectrodynamique quantique de la vie [10 11]
En fait il a eacuteteacute reconnu depuis les anneacutees 1950 que le potentiel de membrane cellulaire mesureacute agrave laide de microeacutelectrodes varie tout au long du cycle cellulaire [21] Les types
de cellules agrave tregraves hauts potentiels de repos telles que les cellules musculaires et les neurones montrent peu ou pas de tendance agrave se diviser alors quune diminution du potentiel de membrane suit la transformation maligne
Dans les anneacutees 1970 Clarence D Cocircne Jr avait reacuteussi agrave induire la mitose et la synthegravese de lADN dans des neurones totalement diffeacuterencieacutes du systegraveme nerveux central en utilisant une varieacuteteacute dagents qui deacutepolarisent la membrane cellulaire (la rendant moins neacutegative) [22]
Dans les anneacutees 1990 des mesures des potentiels eacutelectriques des sites de la peau sur des tumeurs malignes du sein avaient donneacute des lectures eacutelectropositives qui avaient eacuteteacute correacuteleacutees avec une deacutepolarisation accrue dans le potentiel de membrane des cellules et des tissus canceacutereux par rapport aux cellules normales ou aux cellules non canceacutereuses [23]
Lautre signe bien connu de deacuteseacutequilibre drsquooxydo-reacuteduction (redox) dans les cellules canceacutereuses est le cas des mitochondries hyperpolariseacutees (voir encadreacute 1)
Une preuve suppleacutementaire vient maintenant agrave partir de mesures directes des eacutetats doxydo-reacuteduction Les paires redox de la cellule sont NADH NAD + (nicotinamide adeacutenine dinucleacuteotide) NADPH NADP + (nicotinamide adeacutenine dinucleacuteotide phosphate) et GSH GSSG (glutathion) Le rapport des formes reacuteduites et des formes oxydeacutees refleacutete leacutetat doxydo-reacuteduction de la cellule
Par exemple dans des conditions non contraintes et non stressantes chez des astrocytes (cellules du cerveau qui controcirclent le flux sanguin vers les neurones) qui sont mises en culture la paire NADH NAD+ est principalement agrave leacutetat oxydeacute afin drsquoaccepter les eacutelectrons produits au cours de la glycolyse lors de la reacuteaction de la glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate deacuteshydrogeacutenase (GAPDH) (voir fig 1)
En revanche le couple redox NADPH NADP+ est maintenu dans un eacutetat plus reacuteduit pour fournir des eacutelectrons pour la biosynthegravese reacuteductrice tandis que la concentration de GSH deacutepasse fortement celle de GSSG pour soutenir une deacutefense antioxydante efficace Ces ratios des couples redox chez les astrocytes mis en culture sont similaires agrave ceux qui ont eacuteteacute rapporteacutes pour le cerveau [24] et ils sont intimement lieacutes au meacutetabolisme et aux fonctionnements cellulaires
La thioreacutedoxine est une classe de petites proteacuteines redox qui sont preacutesentes dans tous les organismes et qui agissent comme des antioxydants avec des fonctions de signalisation redox On pense que la thioreacutedoxine inteacutegre leacutetat redox global de la cellule et qursquoelle est essentielle pour la vie chez les mammifegraveres [25]
Des chercheurs de leacutecole de meacutedecine et de santeacute publique aupregraves de lrsquoUniversiteacute du Wisconsin agrave Madison aux Eacutetats-Unis ont examineacute les niveaux des proteacuteines et des changements redox de la thioreacutedoxine 1 (TRX1) dans les tissus de la prostate humaine et dans des cellules en culture [26] Ils ont trouveacute 4 fois plus de proteacuteines TRX1 dans le noyau des cellules canceacutereuses de haut grade par rapport aux teacutemoins normaux et laugmentation est correacuteleacutee avec la progression du cancer La proteacuteine a eacutegalement eacuteteacute multiplieacutee environ par 2 dans le cytoplasme Malgreacute des niveaux accrus en proteacuteines les formes oxydeacutees de TRX1 nucleacuteaire eacutetaient plus eacuteleveacutees dans les lignes cellulaires du
cancer de la prostate par rapport agrave leurs homologues beacutenins ce qui suggegravere que le deacuteseacutequilibre redox nucleacuteaire a eu lieu de maniegravere seacutelective dans les cellules canceacutereuses
TRX1 a un rocircle speacutecifique dans la modulation de la signalisation redox avec des pools nucleacuteaires et cytoplasmiques distincts chacun drsquoeux ayant des fonctions diffeacuterentes Dans le noyau TRX1 interagit avec certains facteurs de transcription pour reacuteguler leur liaison agrave lADN il sagit notamment de p53 (reacuteponse par apoptose) du facteur nucleacuteaire kB (NF-kB impliqueacute dans la reacuteponse inflammatoire) et du facteur nucleacuteaire 2 (Nrf2 impliqueacute dans la reacuteponse antioxydante)
Dans le cytoplasme TRX1 peut reacuteguler les kinases du signal de reacutegulation de lapoptose TRX1 est eacutegalement connu pour passer du cytoplasme vers le noyau en reacuteponse au stress oxydatif Lrsquooxydation seacutelective de TRX1 peut se produire et elle a eacuteteacute deacutetecteacutee agrave la fois dans le noyau et dans le cytoplasme en reacuteponse agrave des modifications cellulaires redox
Lrsquoaugmentation de lexpression de la proteacuteine TRX1 a eacuteteacute deacutetecteacutee dans les tissus canceacutereux et dans de multiples ligneacutees de cellules canceacutereuses et une augmentation de lexpression de TRX1 a eacuteteacute associeacutee agrave niveau tumoral eacuteleveacute et elle a eacuteteacute impliqueacutee dans la reacutesistance des cellules tumorales agrave certaines chimiotheacuterapies et agrave des agents geacuteneacuterateurs de ROS
Pour conclure
De nouvelles preuves suggegraverent que les cellules canceacutereuses sont plus oxydeacutees par rapport agrave la normale il leur manque des eacutelectrons
Ceci est coheacuterent avec dautres indications selon lesquelles le cancer est une maladie qui deacutepend des reacuteactions doxydo-reacuteduction qui est un eacutetat de deacuteseacutequilibre eacutelectronique
La preacutevention des cancers et une theacuterapie rationnelle devraient commencer agrave partir de ces constats
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Deacutefinitions et compleacutements
Apoptose ndash Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
On nomme apoptose (ou mort cellulaire programmeacutee) le processus par lequel des cellules deacuteclenchent leur auto-destruction en reacuteponse agrave un signal Cest lune des voies possibles de la mort cellulaire qui est physiologique geacuteneacutetiquement programmeacutee neacutecessaire agrave la survie des organismes multicellulaires Elle est en eacutequilibre constant avec la prolifeacuteration cellulaire Contrairement agrave la neacutecrose elle ne provoque pas dinflammation les membranes plasmiques ne sont pas deacutetruites du moins dans un premier temps et la cellule eacutemet des signaux (en particulier elle expose sur le feuillet
externe de sa membrane plasmique de la phosphatidylseacuterine un phospholipide normalement constitutif de son feuillet interne) qui permettront sa phagocytose par des globules blancs notamment des macrophages
Sommaire
bull 1 Deacutecouverte et eacutetymologie
bull 2 Exemples de rocircles physiologiques
o 21 Morphogenegravese
o 22 Systegraveme immunitaire
o 23 Diffeacuterenciation intestinale
o 24 Deacutediffeacuterenciation mammaire
bull 3 Causes
bull 4 Manifestation cytologique
o 41 Meacutecanisme intracellulaire
411 Voie extrinsegraveque
412 Voie intrinsegraveque
bull 5 Fragmentation de lADN
o 51 Maladies ou affections induites par le blocage de lapoptose
o 52 Maladies ou affections causeacutees par lrsquoactivation intempestive de
lrsquoapoptose
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Voir aussi
o 71 Bibliographie
o 72 Articles connexes
o 73 Liens externes Article complet sur le site httpfrwikipediaorgwikiApoptose
Cancer ndash Document Futura-Sciences
Un cancer est une pathologie caracteacuteriseacutee par la preacutesence dune (ou de plusieurs) tumeur maligne formeacutee agrave partir de la transformation par mutations ou instabiliteacute geacuteneacutetique (anomalies cytogeacuteneacutetiques) dune cellule initialement normale
Formation du cancer
La transformation cellulaire tumorale se traduit notamment par une perte de controcircle du cycle cellulaire une insensibiliteacute agrave lapoptose des anomalies de la reacuteparation de lADN Les cancers sont alors classeacutes selon le type de la cellule dans laquelle sest produite la premiegravere transformation (lymphomes carcinomes sarcomes) cette premiegravere cellule maligne seacutetant ensuite diviseacutee formant la tumeur primaire constitueacutee de cellules clonales
Eacutevolution du cancer
Certaines tumeurs primaires peuvent progresser vers un envahissement plus global de lorganisme par eacutechappement de cellules tumorales issues de cette tumeur primaire on parle alors de meacutetastase
Pour en savoir plus sur les diffeacuterents cancers consultez les questions-reacuteponses cibleacutees de Futura-Sciences sur
le cancer du foie le cancer du poumon le cancer du sein le cancer de la peau le cancer de la thyroiumlde le cancer de la vessie le cancer de la prostate le cancer colorectal le cancer de lestomac le cancer de lœsophage le cancer du rein
httpwwwfutura-sciencescomfrquestion-reponsetcancerdle-cancer-de-la-peau-en-detail_1354
Photo - Le cancer est la premiegravere cause de mortaliteacute en France Ici des cellules de cancer du poumon copy Anne Weston- LRI- CRUK- Wellcome Images Filckr nc nd 20copy 2001-2012 Futura-Sciences tous droits reacuteserveacutes ndashSource wwwgooglefrsearchsource=igamphl=framprlz=1G1GGLQ_FRFR368ampq=cancerampbtnG=Recherche+Google
Cancer ndash Introduction drsquoun article Wiipeacutedia
Le cancer est une maladie caracteacuteriseacutee par une prolifeacuteration cellulaire anormalement importante au sein dun tissu normal de lorganisme de telle maniegravere que la survie de ce dernier est menaceacutee Ces cellules deacuterivent toutes dun mecircme clone cellule initiatrice du cancer qui a acquis certaines caracteacuteristiques lui permettant de se diviser indeacutefiniment Au cours de leacutevolution de la maladie certaines cellules peuvent migrer de leur lieu de production et former des meacutetastases Pour ces deux raisons le deacutepistage du cancer doit ecirctre le plus preacutecoce possible
laquo Cancer raquo est un terme geacuteneacuteral deacutesignant une maladie pour lesquelles certaines cellules dun organisme adoptent un comportement anormal caracteacuteriseacute par1234 une indeacutependance vis-agrave-vis des signaux qui stimulent normalement la prolifeacuteration cellulaire une insensibiliteacute aux signaux et meacutecanismes anti-prolifeacuteratifs une capaciteacute prolifeacuterative qui nest plus limiteacutee (croissance agrave linfini) la disparition du pheacutenomegravene dapoptose une capaciteacute anormale agrave susciter langiogenegravese et lacquisition dun pouvoir invasif et de production de meacutetastases
Les nouvelles cellules reacutesultantes dites canceacutereuses ou tumorales peuvent former une tumeur maligne (un neacuteoplasme) ou se propager agrave travers le corps
Les facteurs de risques sont internes (geacutenome mutation 5 etc) induction par un agent infectieux etc etou externes (alimentation exposition agrave des substances canceacuterigegravenes ou agrave des conditions telles que lirradiation etc) Des facteurs hormonaux eacutepigeacuteneacutetiques et psychosomatiques sont possibles 90 agrave 95 des cas de cancers ne sont pas attribuables agrave des mutations geacuteneacutetiques6
Durant la derniegravere deacutecennie plusieurs types de cancers semblent en augmentation si dans certains cas cette progression est facilement lieacutee agrave des facteurs de risque identifieacutes (tabac alcool polluants industriels reconnus canceacuterigegravenes obeacutesiteacute seacutedentariteacute exposition au soleil) dans certains cas il est difficile dattribuer agrave des facteurs preacutecis laugmentation observeacutee Lameacutelioration des outils de diagnostic7et le vieillissement de la population8 explique une part importante de la progression de lincidence de certains cancers Agrave linverse une eacutetude de lInstitut de veille sanitaire montre que les cancers de lestomac de loesophage (chez lhomme) du col de luteacuterus et le lymphome Hodghinien ont reacutegresseacute entre 1980 et 20009
Sommaire
bull 1 Terminologie et eacutetymologie
bull 2 Biologie
o 21 Typologie
o 22 Geacuteneacutetique
o 23 Transformation cellulaire
o 24 Chronologie de la transformation canceacutereuse
o 25 Origine
o 26 Eacutevolution
bull 3 Causes
o 31 Risques endogegravenes
o 32 Risques dits laquo environnementaux raquo
bull 4 Preacutevention
o 41 Deacutepistage
bull 5 Diagnostic
bull 6 Traitements
o 61 Traitements alternatifs
o 62 Soutien psychologique
bull 7 Coucircts eacuteconomiques et socioeacuteconomiques
bull 8 Statistiques par pays
o 81 France
o 82 Taux de survie et surmortaliteacute
o 83 Chez lenfant
bull 9 Eacutepideacutemiologie
bull 10 Historique
bull 11 Chez les animaux
bull 12 Notes et reacutefeacuterences
bull 13 Voir aussi
o 131 Articles connexes
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiCancer
Chaicircne de transfert deacutelectrons ndash Deacutefinition de Futura-Sciences
Ensemble de moleacutecules pouvant capter et donner des eacutelectrons dont des cytochromes et des flavoproteacuteines qui agissent en seacuterie pour transporter des eacutelectrons du NADH ou du FADH2 jusquagrave loxygegravene qui est ainsi reacuteduit en eau (H2O) La respiration cellulaire est principalement attribuable agrave cette consommation doxygegravene La chaicircne respiratoire est localiseacutee dans la membrane interne des mitochondries
Source httpwwwfutura-sciencescomfrdefinitiontphysique-2dchaine-de-transfert-delectrons_686
Chaicircne respiratoire ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
La chaicircne respiratoire est constitueacutee dun ensemble complexe de proteacuteines membranaires de la mitochondrie des cellules eucaryotes qui servent agrave reacuteoxyder les coenzymes NADH et ubiquinone (CoQ) qui ont eacuteteacute reacuteduits en particulier au cours du cycle de Krebs Cette reacuteoxydation saccompagne de la creacuteation dun gradient transmembranaire de protons Ce gradient est une forme de stockage de leacutenergie contenue dans les coenzymes qui deacuterive elle-mecircme de leacutenergie contenue dans les moleacutecules deacutegradeacutees au cours du catabolisme Le gradient de proton va servir agrave fabriquer de lATP moleacutecule eacutenergeacutetique universellement utilisable au niveau de lATP synthase une proteacuteine membranaire mitochondriale Ce meacutecanisme de phosphorylation oxydative a eacuteteacute deacutecouvert par Peter Mitchell ce qui lui a valu le prix Nobel de chimie en 19781 Ce meacutecanisme est aussi connu sous le nom de Theacuteorie chimiosmotique (de Mitchell) Additionneacute agrave la synthegravese dATP par les ATP synthase on la nomme phosphorylation oxydative (nb le terme phosphorylation oxydative est impropre il faut lui preacutefeacuterer celui doxydations phosphorylantes)
Sommaire
bull 1 Origine des reacuteactifs de la chaicircne respiratoire
bull 2 Enchaicircnement des systegravemes doxydoreacuteduction de la chaicircne respiratoire
bull 3 Inhibiteurs de la chaicircne respiratoire
bull 4 Reacutegulation
bull 5 Theacuteorie chimio-osmotique de Mitchell
bull 6 Complexes et fonctionnement
bull 7 Transport des moleacutecules dATP formeacutees
bull 8 Bilan total
bull 9 Des chaicircnes respiratoires particuliegraveres celles des bacteacuteries
bull 10 Notes et reacutefeacuterences
bull 11 Voir aussi
o 111 Articles connexes
o 112 Liens externes
Origine des reacuteactifs de la chaicircne respiratoire [modifier]
Lors des reacuteactions du catabolisme que sont la glycolyse (dans le cytosol) et le cycle de Krebs (dans la mitochondrie) il y a production de coenzymes reacuteduits (NADH et CoQH2) Ces coenzymes vont ecirctre reacuteoxydeacutes par la chaicircne respiratoire (en aeacuterobiose) au niveau des crecirctes de la membrane interne mitochondriale ou dans la membrane plasmique des bacteacuteries
Enchaicircnement des systegravemes doxydoreacuteduction de la chaicircne respiratoire [modifier]
Remarque lenchaicircnement indiqueacute ici concerne les organismes eucaryotes la chaicircne respiratoire au niveau de la mitochondrie
Lordre dans lequel on trouve les eacuteleacutements de la chaicircne respiratoire (figure 1) deacutepend de leur potentiel standard doxydoreacuteduction (tableau 1)
Tableau 1 Systegravemes reacutedox mis en jeu dans la chaicircne respiratoire
Systegravemes reacutedox Potentiel standard (agrave pH = 7 et 25 degC) (V)
NAD+NADH -032
FPFPH2 -014
CoQCoQH2 -009
Cytb Fe3+Cytb Fe2+ +004
CytC1 Fe3+CytC1 Fe2+ +022
CytC Fe3+CytC Fe2+ +026
Cyt(a+a3) Fe3+Cyt(a+a3) Fe2+ +029
frac12O2O2- +082
Figure 1 enchaicircnement des constituants de la chaicircne respiratoire
La reacuteaction de synthegravese dATP
est une reacuteaction endergonique elle a besoin deacutenergie pour avoir lieu Sa variation denthalpie libre standard (ΔGdeg) est eacutegale agrave + 30 kJmol
Lors de la chaicircne respiratoire trois reacuteactions libegraverent suffisamment deacutenergie (variation denthalpie libre standard (ΔGdeg) est infeacuterieure ou eacutegale agrave - 30 kJmol)
bull ΔGdeg = - 42 460 Jmolminus1
bull ΔGdeg = - 34 740 Jmolminus1
bull ΔGdeg = -
102 290 Jmolminus1
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiChaC3AEne_respiratoire
Phosphorylation oxydative lieacutee agrave la chaicircne de transport des eacutelectrons ndash Document lsquoulysse u-bordeauxrsquo
La chaicircne de transport des eacutelectrons
Les hydrogegravenes (eacutelectrons plus protons) capteacutes par le (qui devient le
) issus de la deacutegradation des moleacutecules de glucose et dacide gras sont
transfeacutereacutes agrave l gracircce agrave une seacuterie deacutevegravenements qui aboutit agrave la formation d la chaicircne de transport des eacutelectrons Cette chaicircne se deacuteroule dans la membrane interne de la mitochondrie surtout dans les crecirctes et elle fait intervenir plusieurs complexes enzymatiques appeleacutes NADH-quinone oxydoreacuteductase (complexe I) succinate-quinone oxydoreacuteductase (complexe II) Quinol-cytochrome c oxydoreacuteductase (complexe III ou complexe bc1) et Cytochrome c oxydase (complexe IV)
Elle contient eacutegalement 1) lubiquinone qui se trouve dans leacutepaisseur de la membrane interne (moleacutecule lipophile) qui transporte les eacutelectrons (et protons) du complexe II au complexe III et 2) le cytochrome c qui se trouve dans lespace inter membranaire et qui eacutetablit une navette deacutelectrons entre complexes III et IV Les eacuteveacutenements sont preacutesenteacutes scheacutematiquement figure 11 Dans cette image les complexes sont repreacutesenteacutes en une seule entiteacute mais en reacutealiteacute ils sont constitueacutes de plusieurs sous-uniteacutes proteacuteiques Le tableau ci-dessous donne une ideacutee de la taille et de lheacuteteacuterogeacuteneacuteiteacute des complexes de la chaicircne respiratoire
fonction enzymatique poids moleacuteculaire
nombre de sous-uniteacutes
Complexe I NADH-quinone oxydoreacuteductase 800 kDa 25
Complexe II succinate-quinone oxydoreacuteductase
140 kDa 4
Complexe III quinol-cytochrome c oxydoreacuteductase
250 kDa 9-10
Complexe IV cytochrome c oxydase 170 kDa 13
Complexe V ATP synthase 380 kDa 12-14
Figure 11 [agrave consulter agrave la source] La chaicircne respiratoire
Pour plus dinformation sur la composition des proteacuteines de la chaicircne respiratoire et leur arrangement dans des super complexes consultez le document suivant
laquo Supercomplexes dans la chaine respiratoire de la mitochondrie 2010_Boekema raquo (pdf 1 Mo)
Animation cette animation montre comment le passage des eacutelectrons de cytochrome c agrave cytochrome c oxydase (complexe IV) permet le transport
simultaneacute de protons ( ) agrave travers la membrane interne de la mitochondrie (fonction de pompe de la cytochrome c oxydase)
Macromedia Shockwave - 106Ko
La direction du flux deacutelectrons le long de la chaicircne de transport est deacutetermineacutee par la faculteacute des composants agrave perdre ou agrave gagner des eacutelectrons Par exemple
a une affiniteacute modeacutereacutee pour les eacutelectrons si bien que sa forme reacuteduite
peut facilement ceacuteder ses deux eacutelectrons Au contraire loxygegravene moleacuteculaire a une tregraves forte affiniteacute pour les eacutelectrons et est donc un tregraves bon agent oxydant capable de capturer avidement les eacutelectrons des autres moleacutecules La capaciteacute agrave laquo donner raquo ou agrave laquo prendre raquo des eacutelectrons est exprimeacutee
par un paramegravetre nommeacute potentiel doxydoreacuteduction (symbole Eograve) ayant
un potentiel de et loxygegravene moleacuteculaire un potentiel de Les eacutelectrons se deacuteplacent des moleacutecules agrave faible potentiel doxydoreacuteduction vers
les moleacutecules posseacutedant un potentiel fort et donc dans le cas de la chaicircne mitochondriale de transport des eacutelectrons du NADH agrave loxygegravene moleacuteculaire (voir figure 12 )
Figure 12 [agrave consulter agrave la source] Potentiel doxydoreacuteduction
Fondamentalement au cours de la capture des eacutelectrons par les complexes I III et IV il y a simultaneacutement translocation des protons vers lespace
inter membranaire (pompe ) (voir figure 11 et son animation) Le processus creacutee un gradient protonique (potentiel membranaire de 150 mV neacutegatif cocircteacute espace matriciel et une diffeacuterence de pH de 05) Le gradient eacutelectrochimique ainsi geacuteneacutereacute est utiliseacute pour la phosphorylation de lADP en ATP par lATP synthase (complexe V qui constitue une particule dite eacuteleacutementaire visible en microscopie eacutelectronique) (voir figure 13 ) Le couplage de loxydation des
meacutetabolites en et et la production dATP est appeleacute phosphorylation oxydative
Figure 13 [agrave consulter agrave la source] ATP synthase
Heacutebergement des eacutelectrons dans les composants de la chaicircne
Au sein de la chaicircne de transport les eacutelectrons sont successivement et transitoirement laquo heacutebergeacutes raquo par diffeacuterents sites moleacuteculaires appeleacutes groupes prostheacutetiques (porphyrines et flavine mononucleacuteotides (FMN apporteacutee par la
vitamine laquo riboflavine raquo) Les atomes qui heacutebergent les eacutelectrons dans ces
groupes prostheacutetiques peuvent ecirctre des atomes de C ou N pour (apporteacute
par la laquo vitamine raquo (acide nicotinique) et ubiquinone des atomes de Fe inclus dans une structure moleacuteculaire appeleacutee hegraveme ou heacutemochrome pour les cytochromes des complexes de FeS pour les FMN et cytochrome bc1 des atomes de Cu dans la cytochrome c oxydase Cette ressource na pas pour but dexposer en deacutetail laspect biochimique et biophysique de la phosphorylation oxydative Pour information compleacutementaire sur le sujet nous vous suggeacuterons de consulter laquo La biochimie Tome 1 biochimie structurale et meacutetabolique raquo Christian Moussard De Boeck Universiteacute
Etymologie des termes cytochrome et ubiquinone
Les cytochromes sont des pigments cellulaires (chromos = couleur) deacutetectables dans lintervalle 300 agrave 600 nm du spectre de la lumiegravere Le terme deacutesigne un ensemble formeacute dune proteacuteine et dun groupe prostheacutetique (heacutemochrome)
responsable de labsorption caracteacuteristique de la lumiegravere
Ubiquinone nommeacutee pour sa reacutepartition tregraves large ubiquitaire chez les veacutegeacutetaux animaux et micro-organismes (latin ubique = preacutesent partout) Elle fut identifieacutee plus tard agrave un co-enzyme de la chaicircne respiratoire nommeacute pour cela co-enzyme Q10 (ubiQuinone) 10 fait reacutefeacuterence au nombre duniteacutes isopreacuteniques (
) preacutesentes dans la queue hydrophobe de la moleacutecule (situeacutee dans la membrane)
Cardiolipine et chaicircne respiratoire
La cardiolipine ou diphosphatidylglyceacuterol est un lipide qui est speacutecifique des membranes des bacteacuteries et des mitochondries autrement dit des membranes dont la fonction est de fournir un potentiel eacutelectrochimique pour le transport des eacutelectrons et la synthegravese dATP Le terme cardiolipine vient du fait que ce lipide a eacuteteacute isoleacute agrave partir de cœur de bovin dans lequel il repreacutesente 10 des phospholipides totaux Plus tard la cardiolipine a eacuteteacute trouveacutee en abondance dans la mitochondrie ougrave elle repreacutesente 20 des phospholipides totaux et dans la membrane externe des bacteacuteries Etant donneacute que la cardiolipine est un lipide speacutecifique de la mitochondrie on est en droit de penser que sa fonction biologique dans cet organite est fondamentale Elle est localiseacutee principalement dans la membrane interne ougrave elle interagit avec plusieurs proteacuteines parmi lesquelles les complexes III (cytochrome bc1) et IV (cytochrome c oxydase) la proteacuteine deacutechange ATPADP lATP synthase et le transporteur de phosphate inorganique (Pi) Il a eacuteteacute montreacute que la cardiolipine deacuteterminait la structure quaternaire (et donc fonctionnelle) de ces proteacuteines enzymatiques et assurait eacutegalement la bonne orientation et la bonne position (pour faciliter le passage des eacutelectrons) des diffeacuterents composants de la chaicircne respiratoire Ce rocircle est bien illustreacute par le syndrome de Barth myopathie speacutecifique due agrave une production deacutefectueuse de cardiolipine reacutesultant en un fort deacuteficit dans la production dATP La cardiolipine limite aussi la diffusion de protons situeacutes dans lespace inter membranaire en les liant agrave ses groupes phosphates tamponnant ainsi le pH global (voir figure 14 ) Enfin la cardiolipine est consideacutereacutee comme un co-facteur deacuteterminant de limportation du cholesteacuterol indispensable au deacuteroulement de la steacuteroiumldogenegravese mitochondriale
Figure 14 [agrave consulter agrave la source] Cardiolipine dans la membrane interne de la mitochondrie
LATP synthase ( )
En preacutesence du gradient de protons eacutetabli entre les deux faces de la membrane mitochondriale interne et en absence de concentrations eacuteleveacutees dATP dans la matrice
lATP synthase laisse passer les protons au niveau du domaine membranaire un
passage qui permet la production dATP par le domaine Plus preacuteciseacutement chaque
sous-uniteacute du domaine de la proteacuteine couple rapidement lADP et le Pi en produisant lATP qui reste en place Cest le potentiel de membrane et le passage des protons qui en reacutesulte (laquo source deacutenergie raquo) qui permet lexpulsion de lATP vers
lespace matriciel au cours dun mouvement de rotation de la sous-uniteacute dans le
domaine La place de lATP est immeacutediatement prise par un nouvel ADP + Pi Il faut 12 protons pour la production de 3 ATP (voir figure 13 ci-dessus)
Cette enzyme peut eacutegalement fonctionner dans lautre sens ce qui se produit en absence de gradient de protons et en preacutesence dATP Dans ce cas elle fonctionne comme une
pompe agrave protons comparable agrave l -ATPase de la membrane des lysosomes deacutecrite dans la ressource laquo Transport membranaire raquo
Bilan final
Le bilan final de toutes ces inter conversions chimiques cest que loxydation complegravete dune moleacutecule de glucose fournira 30 moleacutecules dATP et quune moleacutecule dacide gras tel que le palmitate (C16) fournira 120 moleacutecules dATP La complexiteacute des inter conversions chimiques qui seffectuent dans les mitochondries trouve sa justification dans un pheacutenomegravene de fractionnement de leacutenergie libeacutereacutee qui eacutevite un deacutegagement
excessif de chaleur ducirc agrave la condensation de et (en ) Leacutenergie peut ecirctre convertie efficacement en liaisons riches en eacutenergie dans des moleacutecules telles que lATP gracircce agrave des reacuteactions coupleacutees
La theacuteorie de chimiosmose
Le processus preacuteceacutedemment deacutecrit est analogue agrave un geacuteneacuterateur faisant passer un courant agrave travers une seacuterie de moteurs eacutelectriques Cependant dans les systegravemes biologiques les eacutelectrons sont transporteacutes dun site agrave lautre par des moleacutecules diffusibles qui prennent des eacutelectrons au niveau dun site pour les apporter sur un autre site Dans le cas de la chaicircne mitochondriale de transfert
deacutelectrons le processus commence avec le
Cest langlais Peter Mitchell qui proposa le meacutecanisme de couplage entre le transport des eacutelectrons et la synthegravese de lATP Il suggeacutera que le flux des eacutelectrons dun composant agrave lautre de la chaicircne respiratoire (et ceci est eacutegalement vrai pour le flux des eacutelectrons dans les photo systegravemes du chloroplaste) dirige des protons (ions hydrogegravene) au travers de la membrane (vers lespace inter membranaire) creacuteant ainsi un gradient protonique (150 mV) Secondairement la production dATP est due au flux inverse de protons descendant le gradient Cette proposition constitue la base de la theacuteorie appeleacutee chimiosmose (Mitchell prix Nobel en 1978)
Creacuteatine phosphate
Bien que la production dATP soit essentiellement due aux processus meacutetaboliques deacutecrits plus haut la mitochondrie peut utiliser une voie alternative pour assurer la production immeacutediate dATP Elle possegravede en effet une enzyme creacuteatine kinase qui catalyse la production de creacuteatine-phosphate Celle-ci est agrave son tour transporteacutee dans le cytoplasme ougrave elle est utiliseacutee pour phosphoryler lADP en ATP (reacutegeacuteneacuteration tregraves rapide de lATP indeacutependante de la production dATP mitochondrial) (voir figure 15 ) Cette voie seacutepuise en environ 8 secondes dans le muscle au travail et pourrait donc ecirctre vue comme un processus tampon entre la demande immeacutediate et la possibiliteacute de production par la glycolyse et la chaicircne respiratoire
Figure 15 [agrave consulter agrave la source] Creacuteatine phosphate et ATP
La creacuteatine est un additif nutritionnel populaire chez les athlegravetes dont la speacutecialiteacute sportive neacutecessite un apport brutal deacutenergie (par exemple sprinters et halteacuterophiles) Lideacutee de deacutepart est datteindre un haut niveau de creacuteatine-phosphate et donc datteindre une production plus eacuteleveacutee dATP dans les 8 premiegraveres secondes Cependant il ny a pas de preuve eacutetablie que cette suppleacutementation artificielle augmente le niveau cellulaire de creacuteatine phosphate et donc augmente reacuteellement les possibiliteacutes de lathlegravete La figure 16 preacutesente lusage de diffeacuterentes sources deacutenergie utiliseacutees pour lapprovisionnement en ATP pendant un exercice physique
Figure 16 [agrave consulter agrave la source] Creacuteatine phosphate dans le temps (sources deacutenergie)
Source httpwwwulysseu-bordeauxfratelierikramerbiocell_diffusiongbbcelfa105b3contentcours07htm
Fluiditeacute du geacutenome ou geacutenome fluide ndash Note du traducteur cette notion est relativement reacutecente en biologie et en geacuteneacutetique et tregraves peu de reacutefeacuterences en franccedilais sont encore disponibles agrave ce jour Nous reprenons agrave la suite une note sur le sujetLa fluiditeacute des geacutenomes par Eric Coissac INRIA Rhocircne-Alpes - HELIX
Depuis le milieu des anneacutees 1990 et la publication des deux premiers geacutenomes complegravetement seacutequenceacutes (Haemophilus influenzae et Saccharomyces cerevisiae) la biologie a franchi une nouvelle eacutetape Apregraves la reacutevolution de la biologie moleacuteculaire du deacutebut des anneacutees 1970 et la vision que certains qualifient de reacuteductionniste quelle a ameneacutee legravere de la geacutenomique fait actuellement eacutevoluer la biologie vers une vision plus inteacutegrative Ce nouvel engouement pour une biologie dite inteacutegrative a permis de prendre conscience que lideacutee selon laquelle linventaire complet des gegravenes dun organisme permettrait dappreacutehender son fonctionnement est une vision simpliste bien quelle ait justifieacute en grande partie le deacuteveloppement de nombreux projets geacutenomes
Jai eu la chance de commencer mes travaux de recherche au deacutebut des projets geacutenomes et jai dans ce cadre participeacute au projet de seacutequenccedilage du geacutenome de la levureSaccharomyces cerevisiae Je ne pourrais dire si cest en opposition agrave lideacutee du geacutenome vu comme un simple sac agrave gegravenes mais degraves ce moment jai orienteacute mon travail de recherche vers leacutetude de leacutevolution de la structure des chromosomes de la maniegravere la plus indeacutependante possible des gegravenes quils portent Il mimporte au travers de mes
travaux dessayer de mettre en eacutevidence des contraintes eacutevolutive qui sont lieacutees agrave la nature mecircme du support de linformation geacuteneacutetique et non agrave linformation porteacutee
La strateacutegie suivie ma conduit agrave eacutetudier les meacutecanismes de duplication agrave lorigine de nombreux remaniements chromosomiques Il ma eacuteteacute ainsi possible de proposer un modegravele expliquant lorigine de nombreuses reacutepeacutetitions observables dans les geacutenomes ainsi que leurs eacutevolutions Ce modegravele semble ecirctre applicable pour ses grandes lignes aux trois super regravegnes (Eucaryotae Eubacteriacae et Archae) ce qui montre le caractegravere ancestral des meacutecanismes sous-jacents
Mecircme si lexercice preacutesente un inteacuterecirct il ne serait sans doute pas raisonnable de poursuivre ce type de travail sans tenter de croiser les reacutesultats ainsi obtenus avec des donneacutees relatives agrave linformation preacutesente sur les chromosomes et donc agrave la fonction des gegravenes codeacutes par ceux-ci La mise en place du lien entre les donneacutees de reacutepeacutetitions dont je dispose et les donneacutees fonctionnelles disponibles relegraveve de linteacutegration et donc de la repreacutesentation des connaissances MicrOBI peut ecirctre consideacutereacute comme ma reacuteponse agrave ce problegraveme Aujourdhui cette base de donneacutees permet de maintenir coheacuterents les liens existant entre plusieurs bases de donneacutees publiques deacutecrivant diffeacuterents types dinformations biologiques Lajout des donneacutees de reacutepeacutetition au scheacutema actuel permettra de poser au systegraveme des requecirctes complexes inteacutegrant les diffeacuterents niveaux de donneacutees que sont le geacutenome le proteacuteome et les classifications fonctionnelles Source httpwww-helixinrialpesfrIMGpdfhdr-coissacpdf via httptelarchivesouvertesfrtel-00011102en
Glycolyse ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
La glycolyse (γλῠκὖς glykyacutes laquo sucreacute raquo et λύσις lyacutesis laquo dissolution raquo) ou voie dEmbden-Meyerhof-Parnas est une voie meacutetabolique dassimilation du glucose et de production deacutenergie Elle se deacuteroule dans le cytoplasme (ou cytosol) de la cellule Comme son nom lindique elle neacutecessite du glucose et a pour produit du pyruvate Ce dernier peut soit entrer dans le cycle de Krebs qui se deacuteroule dans la mitochondrie des eucaryotes ou le cytoplasme des bacteacuteries en aeacuterobiose soit ecirctre meacutetaboliseacute par fermentation en anaeacuterobiose pour produire par exemple du lactate ou de leacutethanol
Sommaire
bull 1 Principe geacuteneacuteral
bull 2 Eacutetapes de la glycolyse
o 21 Activation des hexoses par phosphorylations successives
211 Phosphorylation du glucose en glucose-6-phosphate
212 Isomeacuterisation du glucose-6-phosphate en fructose-6-phosphate
213 Phosphorylation du fructose-6-phosphate en fructose-16- diphosphate
o 22 Clivage du fructose-16-diphosphate en deux moleacutecules de
glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate
221 Clivage du fructose-16-diphosphate en glyceacuteraldeacutehyde-3- phosphate et dihydroxyaceacutetone phosphate
222 Isomeacuterisation de la dihydroxyaceacutetone phosphate en glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate
o 23 Reacutecupeacuteration de leacutenergie investie dans les phosphorylations
231 Phosphorylation du glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate en 13- diphosphoglyceacuterate
232 Conversion du 13-diphosphoglyceacuterate en 3-phosphoglyceacuterate avec reacutecupeacuteration dATP
233 Isomeacuterisation du 3-phosphoglyceacuterate en 2-phosphoglyceacuterate
234 Conversion du 2-phosphoglyceacuterate en phosphoeacutenolpyruvate
235 Conversion du phosphoeacutenolpyruvate en pyruvate avec reacutecupeacuteration dATP
bull 3 Bilan de la glycolyse
bull 4 Reacutegulation de la glycolyse
o 41 Reacutegulation de la PFK-1
o 42 Reacutegulation de la pyruvate kinase
o 43 Reacutegulation au niveau de lhexokinase
bull 5 Reacuteoxydation des coenzymes
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Voir aussi
o 71 Articles connexes
Principe geacuteneacuteral
La glycolyse est un meacutecanisme de reacutegeacuteneacuteration dATP qui ne neacutecessite pas doxygegravene Au cours de ce processus on assiste agrave
bull des reacuteactions doxydo-reacuteduction au cours desquelles un accepteur deacutelectrons
(coenzyme NAD + ) est reacuteduit
NAD + + 2 H + + 2 e minus rarr NADH + H +
bull des synthegraveses dATP par phosphorylation dADP (formation de quatre moleacutecules dATP mais consommation de deux moleacutecules dATP soit au total formation nette de deux moleacutecules dATP)
2 ADP + 2 Pi + 2 H + rarr 2 ATP + 2 H2O
Le symbole Pi repreacutesente ici le phosphate inorganique HPO42- ou hydrogeacutenophosphate1
La glycolyse se traduisant par la reacuteduction de coenzymes elle saccompagne donc de loxydation de moleacutecules organiques On peut dire quelle correspond agrave loxydation du glucose en pyruvate
glucose + 2 NAD + rarr 2 CH3-CO-COO - + 2 (NADH + H + )
coupleacutee agrave
2 ADP + 2 Pi + 2 H + rarr 2 ATP + 2 H2O
soit au total
glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD + rarr 2 pyruvate + 2 ATP + 2 (NADH + H + ) + 2 H2O
Le pyruvate CH3-CO-COO- deacutesigne en toute rigueur la base conjugueacutee de lacide pyruvique CH3-CO-COOH
Article complet sur le site httpfrwikipediaorgwikiGlycolyse
Glycolyse ndash Document Universiteacute Jussieu Paris Contributions de Caroline Benlot Nicole Blanchouin Collaboration Philippe Denoulet
La voie de la glycolyse correspond agrave une seacuterie de reacuteactions catalyseacutees par des enzymes qui deacutegradent une moleacutecule de glucose (6 carbones) en deux moleacutecules de pyruvate (3 carbones) Chez les eucaryotes cette transformation a lieu dans le cytosol de la cellule
Cette voie meacutetabolique produit de leacutenergie libre sous forme dATP Il est agrave noter que tous les intermeacutediaires entre le glucose et le pyruvate sont phosphoryleacutes ce qui leur confegravere une charge neacutegative nette agrave pH 7 les empecircchant ainsi de diffuser agrave lexteacuterieur de la cellule
La glycolyse se deacutecompose en deux phases
- La phase preacuteparatoire ougrave le glucose est transformeacute en deux trioses phosphates avec consommation deacutenergie
- La phase de remboursement qui produit de leacutenergie sous forme dATP
Le bilan global de la glycolyse est
Glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ -----gt 2 pyruvate + 2 ATP + 2 H2O + 2 NADH
Les diffeacuterents chaicircnons meacutetaboliques intervenant dans la glycolyse sont soit des reacuteactions simples soit des reacuteactions deacutecomposables en reacuteactions simples Parmi les dix reacuteactions enzymatiques de la glycolyse trois sont exergoniques et donc irreacuteversibles Les autres chaicircnons seffectuant avec des ΔG proches de leacutequilibre sont reacuteversibles et permettent la gluconeacuteogenegravese
Source httpwwwsnvjussieufrbmediaMetaboglyco1html
Lactate ndash Renvoi agrave Acide lactique selon une introduction agrave un articl de Wikipeacutedia
Lacide lactique est un acide organique qui joue un rocircle dans divers processus biochimiques Un lactate est un sel de cet acide Contrairement agrave ce que peut laisser penser son nom lacide lactique nest pas preacutesent uniquement dans le lait mais eacutegalement dans le vin certains fruits et leacutegumes et dans les muscles
Lacide lactique est un acide alpha hydroxyleacute sa formule chimique est C3H6O3 et sa structure se reflegravete dans son nom systeacutematique lacide 2-hydroxypropanoiumlque
Sommaire
bull 1 Chimie
bull 2 Effort musculaire et fermentation lactique
bull 3 Fermentation bacteacuterienne
bull 4 Utilisations
bull 5 Historique
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
o 61 Voir aussi
611 Articles connexes
612 Liens externes
Chimie [modifier]
Latome de carbone 2 portant le groupe hydroxyle est asymeacutetrique rendant la moleacutecule dacide lactique chirale Il se preacutesente donc sous forme de deux eacutenantiomegraveres
bull (R)-acide lactique ou D(ndash)-acide lactique
bull (S)-acide lactique ou L(+)-acide lactique
En solution le groupe carboxyle -COOH peut perdre un proton donnant un ion lactate CH3CHOHCOO-
Lacide lactique est soluble dans leau et consideacutereacute comme un acide faible (pKa=390) cest-agrave-dire que la reacuteaction de dissociation dans leau nest pas totale
CH3CHOHCOOH + H2O CH3CHOHCOO- + H3O+
On trouve donc agrave la fois en solution lacide lactique et sa forme basique lion lactate en proportions variables selon le pH
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiAcide_lactique
Meacutedecine personnaliseacutee ndash Articles seacutelectionneacutes par Jacques Hallard
Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche ndash Document lsquoGroupe Les eacutechosfrrsquo Par Marc-Olivier Beacutevierre Partner Cepton Strategies bureau de Paris 03 deacutecembre 2011
Du profilage des patients aux theacuterapies geacuteniques en passant par le diagnostic moleacuteculaire et de nouvelles formes de vaccination les possibiliteacutes ouvertes par la meacutedecine personnaliseacutee sont immenses Crsquoest aussi un enjeu consideacuterable pour lrsquoeacuteconomie des systegravemes de santeacute et bien sucircr pour les grandes firmes pharmaceutiques qui ont ducirc repenser en profondeur leurs deacutemarches de recherche et deacuteveloppement
Le concept de meacutedecine personnaliseacutee a eacuteteacute deacuteveloppeacute il y a deux deacutecennies par la socieacuteteacute suisse Roche lrsquoun des leaders mondiaux de lrsquoindustrie pharmaceutique Le concept initial eacutetait fondeacute sur une reacutealiteacute tregraves simple dans la pratique meacutedicale le mecircme meacutedicament peut provoquer des reacuteactions diffeacuterentes selon les patients et pour un patient donneacute certains meacutedicaments fonctionnent et drsquoautres non
Avec lrsquointroduction dans les anneacutees 1990 de lrsquoHerceptine un traitement pour le cancer du sein Roche a deacutemontreacute qursquoil eacutetait possible drsquoanticiper gracircce agrave un simple test sur les patients ceux pour qui le traitement serait le plus beacuteneacutefique et ceux pour qui il ne le serait probablement pas
Il est deacutesormais possible de personnaliser les traitements crsquoest-agrave-dire de nrsquoadministrer un meacutedicament qursquoaux patients qui reacuteagissent positivement Lrsquoimpact de cette nouvelle approche est eacutenorme une efficaciteacute accrue moins drsquoeffets secondaires et plus de temps ni de ressources perdus pour un traitement inopeacuterant
Les cinq grandes approchesCette premiegravere forme de meacutedecine personnaliseacutee a ouvert la voie agrave une multitude drsquoapproches diffeacuterentes que lrsquoon peut classer en cinq cateacutegories
1 La meacutedecine stratifieacutee Crsquoest lrsquoapproche retenue pour lrsquoHerceptine elle consiste agrave diviser les patients en quatre groupes en fonction de leur reacuteaction agrave un meacutedicament en termes drsquoefficaciteacute et drsquoeffets secondaires Le meacutedicament est administreacute uniquement au groupe pour lequel la reacuteponse aura eacuteteacute positive et qui nrsquoaura pas preacutesenteacute drsquoeffets secondaires
2 Les vaccinations antitumorales Il srsquoagit drsquoune autre forme de meacutedecine personnaliseacutee ici le systegraveme immunitaire du patient est ldquoentraicircneacuterdquo agrave deacutetruire les cellules tumorales On obtient un tel reacutesultat en reacuteinjectant dans le corps drsquoun patient un eacutechantillon de ses propres cellules apregraves un traitement externe Les cellules ainsi traiteacutees sont destineacutees agrave stimuler le systegraveme immunitaire du patient speacutecifiquement contre les cellules tumorales
3 Lrsquoingeacutenierie tissulaire La reconstruction tissulaire est un domaine meacutedical nouveau et extrecircmement prometteur Elle srsquoaccomplit gracircce agrave lrsquoimplantation de cellules capables de pousser sur un tissu endommageacute et de le ldquoreacuteparerrdquo Ces cellules peuvent provenir soit du patient lui-mecircme apregraves traitement externe soit de cellules souches provenant de donneurs
4 La theacuterapie geacutenique Elle vise agrave modifier le geacutenome drsquoun patient afin drsquoeacuteliminer la mutation qui est agrave lrsquoorigine drsquoune maladie Il y a trois types de theacuterapie geacutenique la transfection permanente drsquoADN la transfection transitoire drsquoADN et les theacuterapies portant sur lrsquoARN Aujourdrsquohui le premier type a eacuteteacute pratiquement abandonneacute alteacuterer de faccedilon permanente le geacutenome drsquoune personne peut avoir des conseacutequences sur le long terme y compris apregraves la mort du patient ndash puisque les modifications de son geacutenome seront aussi transmises agrave sa descendance Qui plus est elle a souvent des conseacutequences impreacutevisibles sur drsquoautres processus biologiques La recherche se concentre agrave preacutesent sur les deux autres approches qui ont elles lrsquoavantage drsquoecirctre reacuteversibles Les premiers meacutedicaments arrivent maintenant sur le marcheacute Un exemple inteacuteressant le Glybera premier traitement efficace contre la LPLD une maladie orpheline dont les patients ont un deacuteficit en proteacuteines LPL ce qui entraicircne lrsquoapparition de diabegravete et de maladies cardiovasculaires
5 Le profilage du risque La forme la plus meacutediatiseacutee de meacutedecine personnaliseacutee est probablement le profilage du risque gracircce au seacutequenccedilage du geacutenome drsquoun patient il devient deacutesormais possible de calculer le risque que cette personne deacuteveloppe un jour une maladie Etant donneacute que le coucirct total pour seacutequencer le geacutenome entier drsquoune personne diminue drsquoanneacutee en anneacutee il sera bientocirct possible pour tout le monde drsquoobtenir son propre seacutequenccedilage de geacutenome et donc de connaicirctre son profil de risque pour un certain nombre de maladies Par ailleurs certaines autres formes de profilage du risque plus preacutecises existent deacutejagrave en cardiologie par exemple en mesurant le niveau de concentration drsquoune certaine proteacuteine dans le sang il devient possible de preacutedire avec preacutecision le risque pour un patient drsquoavoir un accident cardio-vasculaire (AVC insuffisance cardiaque) dans les mois ou les anneacutees agrave venir
Le profilage du risque est un aspect particuliegraverement important pour la meacutedecine personnaliseacutee car il ouvre la voie agrave la preacutevention une source potentiellement gigantesque de bien-ecirctre pour les personnes mais aussi drsquoeacuteconomies substantielles pour les systegravemes de santeacute
Afin de comprendre pourquoi et comment lrsquoindustrie de la santeacute tout entiegravere se tourne drsquoores et deacutejagrave vers la meacutedecine personnaliseacutee il est important de srsquoarrecircter un instant sur la reacutevolution scientifique qui a deacuteclencheacute ce changement de paradigme
Le diagnostic moleacuteculaire moteur sous-jacentTout au long des dix derniegraveres anneacutees lrsquoameacutelioration de la productiviteacute en R amp D a eacuteteacute lrsquoun des principaux enjeux pour les entreprises pharmaceutiques Alors que la plupart de leurs meacutedicaments les plus vendeurs tombent ou vont tomber dans le domaine public ndash depuis 2004 et jusqursquoagrave 2012 ndash et en lrsquoabsence drsquoun nombre suffisant de nouveaux produits pour compenser la perte associeacutee cette riche industrie a eacuteteacute confronteacutee agrave une pression croissante pour aller vers plus drsquoinnovation
Rationaliser la gestion des projets de R amp D former des alliances construire des accords agrave long terme avec des eacutequipes de recherche universitaires ou en biotechnologie breveter les projets de recherche dans le cadre de structures de partenariat sophistiqueacutees autant de reacuteponses qui caracteacuterisent ce deacutefi et qui parfois ont eacuteteacute tregraves efficaces Cependant aucune de ces approches nrsquoa vraiment abordeacute le problegraveme qui est aujourdrsquohui au cœur de la recherche et du deacuteveloppement pharmaceutique Pour trouver demain de nouveaux meacutedicaments les scientifiques auront besoin de mieux comprendre les processus moleacuteculaires qui reacutegissent les maladies et comment la diversiteacute geacuteneacutetique des patients influe sur les reacutesultats des traitements
Parallegravelement lrsquoindustrialisation des techniques de biologie moleacuteculaire a permis drsquoimportants progregraves dans la deacutetection et lrsquoanalyse de moleacutecules drsquoune complexiteacute toujours croissante telles que de longs fragments drsquoADN ARN des proteacuteines voire des cellules entiegraveres Ces techniques ont permis aux scientifiques de parvenir agrave une compreacutehension beaucoup plus preacutecise des processus moleacuteculaires qui sont agrave lrsquoorigine de nombreuses maladies Le potentiel de ce qursquoon appelle maintenant le diagnostic moleacuteculaire est immense non seulement en termes de R amp D mais aussi dans la pratique meacutedicale quotidienne
Agrave lrsquoautre extreacutemiteacute du spectre les systegravemes de santeacute sont de plus en plus sous pression Ils ne remboursent plus que les meacutedicaments qui apportent un reacuteel plus par rapport aux traitements deacutejagrave en place et dans certains cas ils ne paient que si le traitement a un reacutesultat positif Dans un nombre croissant de systegravemes de santeacute le besoin drsquoun retour sur investissement ndash sujet qui eacutetait tabou dans le passeacute ndash est en train de devenir une reacutealiteacute
Le diagnostic moleacuteculaire fournit agrave ces deux deacutefis la reacuteponse de la science non seulement il accroicirct la productiviteacute de R amp D mais il fournit aussi aux cliniciens des outils puissants pour mieux comprendre ce qursquoils font et quelle est lrsquoefficaciteacute reacuteelle de leurs deacutecisions theacuterapeutiques Au final ils traitent mieux leurs patients et pour un coucirct moindre
Diagnostic moleacuteculaire et biomarqueurs quelques deacutefinitionsLe diagnostic moleacuteculaire deacutetecte des cibles moleacuteculaires speacutecifiques par le truchement de sondes seacutelectives qui sont toujours associeacutees agrave une meacutethode de visualisation La valeur de ces cibles ndash appeleacutees biomarqueurs ndash est qursquoelles sont correacuteleacutees agrave une maladie parfois elles sont mecircme la racine du mal Les biomarqueurs peuvent ecirctre de natures tregraves diffeacuterentes allant de la simple petite moleacutecule (comme les meacutetabolites) agrave des structures complexes comme les proteacuteines les acides nucleacuteiques ou mecircme des cellules entiegraveres
Trouver le biomarqueur adeacutequat qui permettra aux cliniciens de comprendre et de suivre avec preacutecision lrsquoeacutevolution de la maladie ndash ou bien sa reacuteponse agrave un traitement ndash est lrsquoun des principaux enjeux de la recherche pharmaceutique aujourdrsquohui En effet il nrsquoy a souvent pas de lien de causaliteacute direct entre un biomarqueur et une maladie ou sa reacuteponse Certains biomarqueurs peuvent ecirctre repreacutesentatifs de plusieurs maladies et inversement il peut ecirctre neacutecessaire de deacutetecter plusieurs biomarqueurs afin de deacutepister une maladie donneacutee
Les technologies de deacutetection et drsquoamplification ont progresseacute agrave pas de geacuteant ces derniegraveres anneacutees et sont devenues les principaux moteurs du deacuteveloppement des outils de diagnostic moleacuteculaire La meacutethode la plus connue est la Reacuteaction en Chaicircne par Polymeacuterase (PCR) mais il en est drsquoautres telles que les puces agrave ADN et ARN (ou micro-arrays) lrsquohybridation in situ en fluorescence (FISH) lrsquoimmunohistochimie la cytomeacutetrie en flux (CMF FACS en anglais) et bien drsquoautres qui sont agrave preacutesent arriveacutees agrave maturiteacute
Le rocircle des biomarqueurs dans la chaicircne de valeur pharmaceutiqueLes biomarqueurs jouent un rocircle important agrave tous les niveaux de la chaicircne de valeur pharmaceutique ils interviennent tregraves tocirct dans le processus de deacutecouverte puis dans le deacuteveloppement du produit ils ont eacutegalement leur importance au niveau du patient notamment pour la preacutevention le suivi du traitement et la gestion de la maladie
Les biomarqueurs peuvent ecirctre trieacutes en trois cateacutegories leur rocircle deacutepend de leur positionnement dans la chaicircne de valeur
Les biomarqueurs de deacutecouverte sont des entiteacutes moleacuteculaires qui sont geacuteneacuteralement identifieacutees pendant les premiegraveres phases du processus de deacutecouverte drsquoun nouveau meacutedicament Ces biomarqueurs sont lieacutes agrave la cible biologique et sont utiliseacutes pour valider les meacutecanismes de la maladie pour sonder de potentiels effets toxicologiques ou pour anticiper les variations geacuteneacutetiques potentielles dans la reacuteponse de lrsquoorganisme aux meacutedicaments Lrsquoespoir pour les responsables de R amp D pharmaceutique est que ces biomarqueurs vont aider agrave atteindre plus rapidement chez lrsquohomme la preuve de concept ou deacutemonstration de validiteacute lrsquoideacutee est drsquoecirctre en mesure drsquoeffectuer des essais cliniques en toute seacutecuriteacute avec de tregraves faibles doses sur un petit nombre de patients et beaucoup plus preacutecocement avant mecircme que les essais preacutecliniques ne soit pleinement acheveacutes Les meacutedicaments qui srsquoaveacutereraient ne pas fonctionner lors de ces essais preacutecoces seraient alors eacutelimineacutes plus tocirct ce qui permettrait par conseacutequent de tester plus de substances
Plus tard dans le processus on trouve les biomarqueurs de deacuteveloppement qui peuvent eacutegalement ecirctre drsquoune grande utiliteacute Ce sont habituellement les mecircmes que ceux qui ont eacuteteacute identifieacutes lors du processus de deacutecouverte et qui sont utiliseacutes dans les essais cliniques pour fournir des informations preacuteliminaires sur lrsquoefficaciteacute du meacutedicament et sa seacutecuriteacute avant qursquoon ne soit agrave mecircme de mesurer des paramegravetres cliniques drsquoaucune sorte Gracircce agrave leur capaciteacute agrave fournir des informations qui ne seraient pas accessibles agrave travers un monitoring clinique classique ils contribuent parfois agrave acceacuteleacuterer sensiblement le processus de deacuteveloppement En un mot afin de mesurer lrsquoefficaciteacute drsquoun nouveau meacutedicament de simples tests sanguins peuvent agrave preacutesent (dans certains cas) remplacer des mois voire des anneacutees drsquoobservation clinique
Et enfin nous avons les biomarqueurs commerciaux Par commercial nous entendons les biomarqueurs qui ont eacuteteacute officiellement reconnus par les autoriteacutes sanitaires comme des outils apportant des informations utiles sur lrsquoeacutetat drsquoun patient et pouvant ecirctre utiliseacutes pour prendre des deacutecisions cliniques des outils de diagnostic recourant agrave ces biomarqueurs seront par ailleurs susceptibles drsquoecirctre rembourseacutes par les systegravemes de santeacute Ce type de biomarqueur nrsquoest pas nouveau Pour ne citer que deux exemples le glucose est reconnu comme biomarqueur du diabegravete depuis le XIXe siegravecle (aujourdrsquohui il a eacuteteacute remplaceacute par lrsquoHbA1c) et le PSA (Antigegravene prostatique speacutecifique) lrsquoest depuis les anneacutees 1980 pour le cancer de la prostate
Bien que lrsquoon utilise les biomarqueurs depuis fort longtemps le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire la bio-informatique et les meacutethodes de deacutetection innovantes ont deacutemultiplieacute les possibiliteacutes de faccedilon spectaculaire et un nouveau type drsquooutil a eacutemergeacute le diagnostic moleacuteculaire Les premiers exemples embleacutematiques de ces nouvelles et puissantes technologies sont les ldquodiagnostics compagnonsrdquo qui ont eacuteteacute introduits dans le traitement du cancer (drsquoabord avec lrsquoHerceptine que nous avons mentionneacutee plus haut) et plus reacutecemment du VIH ougrave certains traitements oneacutereux nrsquoont eacuteteacute prescrits qursquoagrave condition que le patient reacuteponde agrave un test geacuteneacutetique speacutecifique Drsquoautres exemples bien connus sont les tests de deacutepistage de routine des maladies infectieuses (VIH) dont le degreacute de speacutecificiteacute et de sensibiliteacute est tregraves eacuteleveacute
Les diagnostics moleacuteculaires sont les outils de la meacutedecine moderne Ils permettent aux cliniciens drsquoidentifier les signes avant-coureurs des maladies de choisir le bon traitement en fonction des profils geacuteneacutetiques (diagnostics ldquocompagnonsrdquo) de superviser lrsquoefficaciteacute des traitements et bien mieux informeacutes de prendre de meilleures deacutecisions en fonction du profil particulier de chaque patient et de sa reacuteaction aux traitements anteacuterieurs Les diagnostics moleacuteculaires ont eacutegalement un rocircle eacuteconomique agrave jouer car ils pourraient tregraves bien conduire dans certains cas agrave des eacuteconomies substantielles en eacutevitant au meacutedecin de prescrire inutilement des traitements coucircteux
Lrsquoimpact eacuteconomique de la meacutedecine personnaliseacuteeLa demande mondiale pour les produits et services de santeacute est estimeacutee agrave lrsquoheure actuelle agrave 5500 milliards de dollars et elle devrait atteindre 12 000 milliards de dollars agrave lrsquohorizon 2030 La meacutedecine personnaliseacutee va transformer ce marcheacute sur deux plans premiegraverement en fournissant des traitements plus efficaces et deuxiegravemement en offrant le moyen de faire des eacuteconomies
Des traitements plus efficaces Pour un meacutedecin la valeur intrinsegraveque du diagnostic moleacuteculaire ne reacuteside bien sucircr pas dans le traitement drsquoune maladie mais dans lrsquoinformation que ce diagnostic viendra fournir Cette information peut ecirctre inestimable car elle aide les meacutedecins agrave prendre de meilleures deacutecisions sur la faccedilon de traiter un patient Par ailleurs elle est parfois consideacutereacutee par les autoriteacutes sanitaires comme une condition preacutealable pour la prescription drsquoune moleacutecule comme crsquoest le cas en meacutedecine stratifieacutee
LrsquoHerceptine a eacuteteacute le premier meacutedicament issu de la meacutedecine stratifieacutee agrave ecirctre autoriseacute Elle traite le cancer du sein et fonctionne extrecircmement bien mais seulement pour des femmes qui surexpriment un gegravene speacutecifique appeleacute HER-2 Elle est donc commercialiseacutee avec un kit de diagnostic HER-2 et nrsquoest rembourseacutee par les systegravemes de santeacute que si le test est positif LrsquoHerceptine est lrsquoun des meacutedicaments les plus vendus
aujourdrsquohui (pour un total de plus de 5 milliards de dollars) A lrsquoavenir ce type de produit deviendra monnaie courante demain les assureurs de la santeacute ne paieront plus pour des meacutedicaments mais pour des reacutesultats Crsquoest preacuteciseacutement lagrave ce que la meacutedecine personnaliseacutee peut apporter une faccedilon de maximiser lrsquoefficaciteacute des traitements
La reacuteduction des deacutepenses Mecircme si certaines formes de meacutedecine personnaliseacutee (telles que les vaccins contre des cancers ou lrsquoingeacutenierie tissulaire) sont oneacutereuses et vont peser sur les systegravemes de santeacute drsquoautres vont contribuer agrave reacuteduire la facture La meacutedecine preacuteventive en particulier est une solution agrave long terme contre lrsquoexplosion des deacutepenses de santeacute comme chacun sait il est beaucoup moins cher de deacutepister et de preacutevenir une maladie que de la traiter lorsqursquoelle srsquoest deacuteclareacutee Il est deacutesormais possible par exemple de deacutetecter des ldquoindicateurs preacutecocesrdquo (biomarqueurs) de sorte que des mesures efficaces pourront ecirctre prises en amont ndash avant que la maladie ne se deacuteclenche Le coucirct total direct et indirect des maladies cardio-vasculaires et accidents vasculaires ceacutereacutebraux aux Etats-Unis a eacuteteacute estimeacute agrave 450 milliards de dollars en 2008 Reacuteduire la facture de seulement 10 aurait deacutejagrave un impact eacuteconomique eacutenorme
Les eacutevolutions agrave venirLa deacutecouverte de la structure en double heacutelice de lrsquoADN par Watson et Crick en 1953 a ouvert une nouvelle egravere le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire Durant la seconde moitieacute du XXe siegravecle les biologistes et les meacutedecins ont fait eacutenormeacutement progresser notre compreacutehension des meacutecanismes de la vie Cette progression a eacuteteacute consideacuterablement acceacuteleacutereacutee gracircce au deacuteveloppement drsquooutils de diagnostic moleacuteculaire qui permettent aujourdrsquohui aux meacutedecins de reacuteellement comprendre les meacutecanismes intimes moleacuteculaires des maladies Et ce que ces outils apportent crsquoest de lrsquoinformation de lrsquoinformation qui peut sauver ou prolonger la vie eacuteviter la douleur seacutecuriser le patient et aider le praticien agrave prendre la bonne deacutecision
Chaque ecirctre humain est une personne unique avec sa propre histoire ses besoins et ses objectifs personnels et veut ecirctre consideacutereacute en tant que tel La promesse de la meacutedecine personnaliseacutee est qursquoagrave lrsquoavenir la technologie permettra aux professionnels de la santeacute drsquoaccomplir quelques pas de plus pour se rapprocher de ce besoin fondamental
(Ce contenu est issu de ParisTech Review ougrave il a eacuteteacute publieacute agrave lrsquoorigine sous le titre Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche Nous vous invitons agrave vous abonner gratuitement agrave ParisTech Review) - Groupe lsquoLes eacutechosrsquo- Tous droits reacuteserveacutes - Les Echos 2012
Source httpblogslesechosfrparistech-reviewmedecine-personnalisee-la-revolution-est-en-marche-a7747html
Addenda - References
Academic
bull Steven M Paul et al ldquoHow to improve RampD productivity the pharmaceutical industryrsquos grand challengerdquo Nature Reviews 9 March 2010 203
bull Iain Miller et al ldquoMarket access challenges in the EU for high medical value
diagnostic testsrdquo Personalized Medicine (2011) 8(2)
bull Cepton Strategies ldquoLes perspectives de lrsquoindustrie pharmaceutique agrave lrsquohorizon 2020rdquo septembre 2011
Online
bull ldquo The revolution of molecular diagnosticsrdquo (Cepton Strategies)
bull ldquo Pharma 2015 le nouveau modegravelerdquo (Cepton Strategies)
This content is licensed under a Creative Commons Attribution 30 LicenseYou are free to share copy distribute and transmit this content - Source httpwwwparistechreviewcom20111108medecine-personnalisee-revolution
laquo Meacutedecine personnaliseacutee raquo la part du bluff et celle de la reacutealiteacute Document lsquoScience et pseudo-sciencesrsquo Auteur Bertrand Jordan biologiste moleacuteculaire Directeur de recherche eacutemeacuterite au CNRS Auteur de nombreux articles et drsquoune dizaine de livres sur la geacuteneacutetique et ses applicationshellip SPS ndeg 292 octobre 2010
Lrsquoideacutee (ou le fantasme) de la meacutedecine personnaliseacutee peut se reacutesumer ainsi on va tregraves prochainement pouvoir acceacuteder agrave la totaliteacute de lrsquoinformation geacuteneacutetique drsquoune personne en deacuteduire lrsquoensemble de ses preacutedispositions agrave diffeacuterentes maladies (et mecircme agrave certains comportements) ainsi que sa reacuteaction agrave diffeacuterents types de traitements et de meacutedicaments On pourra alors adopter des conduites de preacutevention cibleacutees et efficaces et traiter lrsquoaffection lorsqursquoelle apparaicirctra avec le meacutedicament preacutesentant le meilleur rapport entre efficaciteacute et effets indeacutesirables Au-delagrave de lrsquoinformation geacuteneacutetique proprement dite la mesure drsquoautres paramegravetres (niveau drsquoexpression de gegravenes preacutesence de diffeacuterentes proteacuteines eacutetat de certains reacutecepteurs) fournira des laquo biomarqueurs raquo1 suppleacutementaires permettant drsquoadapter finement le traitement agrave lrsquoeacutetat du patient
Au niveau de lrsquoaccegraves agrave lrsquoinformation geacuteneacutetique inteacutegrale il srsquoagit bien drsquoune reacutealiteacute maintenant proche (moins de cinq ans agrave coup sucircr) Les nouvelles techniques de seacutequenccedilage drsquoADN apparues depuis 2005 sont de plus en plus rapides et efficaces et degraves aujourdrsquohui la lecture inteacutegrale de lrsquoADN drsquoune personne revient agrave moins de 10 000 euro2 Les progregraves continuent agrave un rythme rapide et il est tregraves vraisemblable que le laquo geacutenome agrave 1000 dollars raquo devienne une reacutealiteacute drsquoici deux agrave trois ans Il sera alors bien plus rationnel drsquoobtenir cette information systeacutematiquement pour chaque individu (agrave la naissance par exemple) plutocirct que de pratiquer des analyses drsquoADN cibleacutees lorsque le besoin en apparaicirct
La traduction de cette information geacuteneacutetique en termes de physiopathologie (le passage du laquo geacutenotype raquo au laquo pheacutenotype raquo) est par contre encore tregraves imparfaite Bien entendu certaines mutations entraicircnent systeacutematiquement une pathologie preacutecise (comme pour la mucoviscidose les myopathies la choreacutee de Huntingtonhellip) mais en geacuteneacuteral la composante geacuteneacutetique drsquoune maladie implique des dizaines des centaines de gegravenes dont certains variants ont un effet aggravant ou au contraire protecteur Nos connaissances sont encore tregraves incomplegravetes et les entreprisequi agrave lrsquoeacutetranger (USA) offrent de reacutealiser un profil geacuteneacutetique (actuellement beaucoup moins preacutecis que le seacutequenccedilage inteacutegral) ne fournissent agrave leurs clients que des informations tregraves vagues (laquo risque drsquoarthrite rhumatoiumlde accru de 20 raquo crsquoestagrave-dire risque absolu passant de 1 agrave 1 2 ) La validiteacute mecircme de ces chiffres est sujette agrave caution dans la mesure ougrave ils ont eacuteteacute eacutetablis sur des groupes de population auxquels le client nrsquoappartient pas neacutecessaire-menthellip La
traduction meacutedicale de lrsquoinformation geacuteneacutetique est donc tregraves partielle et entacheacutee de grandes incertitudes
Photo Une vision du futur proche la carte Vitale contenant la seacutequence drsquoADN du patient
Cependant les choses changent rapidement Le passage prochain du pro-fil geacuteneacutetique (eacutetabli sur 500 000 agrave 1 000 000 de points dans le geacutenome) agrave la lecture inteacutegrale des trois milliards de bases de ce geacutenome va donner une information beaucoup plus fine ndash incluant en particulier les mutations rares qui pour des raisons techniques ne sont guegravere repreacutesenteacutees dans les profils actuels Et la poursuite des grandes eacutetudes de correacutelation entre pathologies et constitution geacuteneacutetique3 (eacutetudes qui vont elles aussi passer agrave la seacutequence) va ameacuteliorer peu agrave peu la traduction du geacutenotype en pheacutenotype y compris pour les maladies dont la part geacuteneacutetique est complexe (soit la grande majoriteacute) Cette transition est deacutejagrave bien amorceacutee pour divers types de cancers pour lesquels la connaissance des caracteacuteristiques geacuteneacutetiques de la cellule tumorale est deacuteterminante pour le choix du traitement4 On peut ainsi espeacuterer agrave terme eacuteradiquer la pratique de chimiotheacuterapies peu speacutecifiques et fortement deacutelabrantes et combiner la chirurgie avec le traitement par des moleacutecules ayant une action reacuteellement cibleacutee sur les cellules tumorales Il est certain que cette approche va srsquoeacutetendre au domaine de la santeacute en geacuteneacuteral et que lrsquoon va de plus en plus vers des traitements cibleacutes fondeacutes sur la connaissance du geacutenome du patient et sur des informations scientifiques constamment mises agrave jour
Au-delagrave de la geacuteneacutetique il faut drsquoailleurs eacutelargir le propos agrave lrsquoensemble des biomarqueurs qui deviennent accessibles Il peut srsquoagir de donneacutees concernant lrsquoADN comme ci-dessus mais aussi du niveau drsquoexpression drsquoun ensemble de gegravenes de la preacutesence de diverses proteacuteines de concentrations de meacutetabolites ou de lrsquoactiviteacute drsquoenzymes comme les kinases Le biomarqueur peut ecirctre simple ou le plus souvent complexe impliquant la mesure simultaneacutee drsquoun nombre important drsquoentiteacutes et donc une technologie sophistiqueacutee Le champ drsquoapplication des biomarqueurs est tregraves large et concerne potentiellement toutes les pathologies Ce domaine de recherches est en plein deacuteveloppement avec encore une fois beaucoup drsquoexageacuterations et drsquoaffirmations peu rigoureuses qursquoil srsquoagisse de la validiteacute statistique des correacutelations repeacutereacutees ou de lrsquoutiliteacute clinique reacuteelle de lrsquoinformation fournie On peut neacuteanmoins penser que la phase critique actuelle va deacuteboucher sur une clarification et un renforcement des exigences et que des biomarqueurs reacuteellement valides et utiles eacutemergeront de ces travaux il deviendra alors indispensable de les deacuteterminer avant tout traitement
Photo - Lrsquointerpreacutetation meacutedicale drsquoune seacutequence drsquoADN nrsquoest pas eacutevidente
La meacutedecine personnaliseacutee nrsquoest donc pas qursquoun fantasme le concept comporte une part de veacuteriteacute qui va aller croissant Les conseacutequences sur le systegraveme de santeacute sont multiples Les meacutedicaments vont de plus en plus srsquoadresser agrave un sous-ensemble de patients geacuteneacutetiquement deacutefini ce qui nrsquoest pas sans poser de seacuterieux problegravemes aux industriels de la pharmacie (deacutecheacuteance du modegravele de blockbuster5 mais peut paradoxalement permettre drsquoacceacuteleacuterer les essais cliniques en les pratiquant sur des groupes drsquoindividus seacutelectionneacutes Lrsquoimportance du diagnostic va srsquoaccentuer notamment ndash mais pas seulement ndash pour tous les cancers et la mise agrave jour incessante des connaissances sera essentielle pour tirer le maximum de sens clinique des informations geacuteneacutetiques et des
biomarqueurs en geacuteneacuteral Il faudra donc disposer agrave lrsquohocircpital drsquoinstallations et de personnels capables drsquoobtenir ces informations et de les interpreacuteter Le rocircle de moleacutecules cibleacutees efficaces et preacutesentant peu drsquoeffets secondaires va srsquoaccroicirctre au deacutetriment des theacuterapeutiques geacuteneacuteralistes et reacuteduire les temps drsquohospitalisation Il srsquoagit lagrave de tendances lourdes dont lrsquoorientation ne fait aucun doute Seul le calendrier preacutesente quelques incertitudes La pratique de la meacutedecine va donc changer Espeacuterons que notre systegraveme de santeacute qui est (encore) lrsquoun des meilleurs au monde saura srsquoadapter agrave cette nouvelle donnehellip
1 Biomarqueur tout paramegravetre biologique mesurable qui fournit des informations pour le diagnostic le pronostic ou le choix du traitement pour tout type de maladie
2 Il srsquoagit lagrave de donneacutees veacuterifieacutees et drsquooffres commerciales existantes et non drsquoextrapolations publicitaires ou journalistiques
3 Etudes dites WGAS Whole Genome Association Studies Il srsquoen est deacutejagrave pratiqueacute plus de 500 portant agrave chaque fois sur des milliers de malades et de teacutemoins
4 Pour les leuceacutemies la preacutesence drsquoun reacutearrangement chromosomique impliquant les gegravenes BCR et Abl permet un traitement tregraves efficace par le Gleevec
5 Meacutedicament largement prescrit et geacuteneacuterant plus drsquoun milliard de dollars de chiffre drsquoaffaires
Source httpwwwpseudo-sciencesorgspipphparticle1500
Mitochondrie ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Une mitochondrie (du grec mitos fil et chondros grain) est un organite agrave linteacuterieur dune cellule eucaryote dont la taille est de lordre du micromegravetre Son rocircle physiologique est primordial puisque cest dans les mitochondries que leacutenergie fournie par les moleacutecules organiques est reacutecupeacutereacutee sous forme dATP (eacutenergie contenue dans la liaison phosphate-phosphate) la source principale deacutenergie pour la cellule eucaryote par le processus doxydation phosphorylante
Lensemble des mitochondries dune cellule constitue ce que lon appelle son chondriome
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Structure
bull 3 Origine
bull 4 Geacutenome mitochondrial
bull 5 Proteacuteome mitochondrie
o 51 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome mitochondrial
o 52 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome nucleacuteaire
o 53 Chez lHomme
bull 6 Fonctionnement
bull 7 Poisons mitochondriaux
bull 8 Maladies mitochondriales
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiMitochondrie
Oncogegravene
Les oncogegravenes sont une cateacutegorie de gegravenes dont lexpression favorise la survenue de cancers Ce sont des gegravenes qui commandent la synthegravese doncoproteacuteines (proteacuteines anormales stimulant la division et la diffeacuterenciation cellulaire) et deacuteclenchent une prolifeacuteration deacutesordonneacutee des cellules Le terme vient du grec onkos signifiant vrac masse ou tumeur
Le terme oncogegravene peut deacutesigner aussi des virus qui provoquent lapparition de cancers On parle doncovirus
Sommaire
[masquer]
bull 1 Introduction
bull 2 Oncogegravenes
o 21 Seacutemantique et histoire du terme
o 22 Oncogegravenes et cancers
o 23 Diffeacuterents oncogegravenes
o 24 Les oncogegravenes comme cibles pour le deacuteveloppement de nouvelles
theacuterapies
bull 3 Notes et reacutefeacuterences
bull 4 Voir aussi
o 41 Article connexe
o 42 Liens externes
Introduction[modifier]
Notre organisme est composeacute denviron 1014 cellules reacuteparties dans plus de 200 types cellulaires diffeacuterents qui composent les tissus (cellules sanguines nerveuses germinales etc) La prolifeacuteration cellulaire au sein de ces tissus est rigoureusement controcircleacutee au cours de notre vie certaines cellules (les neurones) ne neacutecessitant pas un renouvellement constant dautres eacutetant perpeacutetuellement en cours de multiplication (cellules sanguines ou de la peau) Le controcircle de cette multiplication cellulaire normale se fait par lintermeacutediaire dun eacutequilibre permanent entre facteurs activateurs (stimulateurs de la division cellulaire) et facteurs inhibiteurs (freins de la division cellulaire) Toute alteacuteration de cet eacutequilibre ou homeacuteostasie cellulaire peut faire pencher la balance soit du cocircteacute inhibiteur dans ce cas la cellule meurt et disparaicirct soit du cocircteacute activateur et la cellule se divise de faccedilon incontrocircleacutee et peut donner naissance agrave un cancerDe maniegravere scheacutematique on peut faire une analogie entre une voiture et une cellule Lorsque les systegravemes qui controcirclent lrsquoacceacuteleacuterateur et les freins de la voiture sont en bon eacutetat celle-ci va donc pouvoir avoir une vitesse de croisiegravere parfaitement controcircleacutee Une voiture dans laquelle lrsquoacceacuteleacuterateur serait activeacute en permanence ou bien ayant une absence totale de frein est donc lanceacutee dans une course folle qui ne peut plus ecirctre arrecircteacutee sauf par une catastrophe Dans les cellules canceacutereuses cela se passe exactement de la mecircme faccedilon
Il y a trois grandes cateacutegories de gegravenes associeacutes aux pathologies canceacutereuses les oncogegravenes (cet article) les gegravenes suppresseur de tumeurs et les gegravenes de Reacuteparation de lADN
Les proto-oncogegravenes sont les reacutegulateurs positifs de la prolifeacuteration cellulaire (les acceacuteleacuterateurs) Ils deviennent hyper-actifs et leur modification (en oncogegravene) est dominante car il suffit quune des deux copies du gegravene soit modifieacutee On a identifieacute actuellement plus de 100 proto-oncogegravenes Les plus connus sont les gegravenes Ha-ras myc ou abl
La seconde cateacutegorie comprend les gegravenes suppresseurs de tumeurs qui sont des reacutegulateurs neacutegatifs de la prolifeacuteration cellulaire (les freins)
Il existe eacutegalement les gegravenes de reacuteparation qui sont capables de deacutetecter et de reacuteparer les leacutesions de lrsquoADN qui ont modifieacute les oncogegravenes ou les gegravenes suppresseurs de tumeur Ces systegravemes de reacuteparation sont eacutegalement inactiveacutes dans les cellules canceacutereuses
Les cancers sont des pathologies geacuteneacutetiques crsquoest-agrave-dire qursquoils ont pour origine une modification quantitative etou qualitative des gegravenes deacutecrits ci-dessus Comme il srsquoagit drsquoalteacuterations geacuteneacutetiques somatiques qui ne sont preacutesentes que dans le tissu malade la plupart des cancers ne sont donc pas heacutereacuteditaires Les cancers familiaux (10 des cancers humains) sont associeacutes agrave une alteacuteration constitutionnelle (ou germinale) drsquoun gegravene Cette alteacuteration est donc preacutesente dans toutes les cellules de notre organisme gamegravetes incluses elle peut donc ecirctre transmise agrave la descendance
Scheacutemas agrave consulter agrave la source- Lespegravece humaine possegravede 23 paires de chromosomes (tous les gegravenes sont donc preacutesent agrave leacutetat de deux copies par cellules agrave lexception des cellules germinales et on fait abstraction des chromosomes sexuels X et Y) Lalteacuteration dune copie dun proto-oncogegravene produit une proteacuteine dont lactiviteacute diffegravere fortement de celle du produit normale (par exemple expression tregraves augmenteacutee ou encore preacutesence du produit dans des cellules innapproprieacutes) Cette proteacuteine muteacutee stimule de faccedilon constante la division cellulaire qui ne sera plus reacuteguleacutee normalement Cette alteacuteration est dite dominante car la production de proteacuteine alteacutereacutee par une seule des deux copies du proto-oncogegravene est neacutecessaire et suffisante pour alteacuterer sa fonction
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiOncogC3A8ne
Phosphorylation oxydative ndash Article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biochimie Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
La phosphorylation oxydative est une voie meacutetabolique qui utilise leacutenergie libeacutereacutee par loxydation des nutriments pour la production dadeacutenosine triphosphate
Voir aussi
bull Chaicircne respiratoire
Source httpfrwikipediaorgwikiPhosphorylation_oxydative
Photosynthegravese - lsquoNote de Futura-Sciencesrsquo
La photosynthegravese est une reacuteaction biochimique eacutenergeacutetique qui se deacuteroule chez les plantes
Rocircle de la photosynthegravese
La photosynthegravese a pour but de creacuteer de leacutenergie (sous forme de glucide) agrave partir de leacutenergie lumineuse provenant du soleil Les organismes qui utilisent le meacutecanisme de photosynthegravese sont autotrophes car ils fabriquent des matiegraveres organiques agrave partir de matiegraveres inorganiques
Meacutecanisme de la photosynthegravese
Leacutenergie solaire est utiliseacutee pour oxyder leau et reacuteduire le gaz carbonique afin de syntheacutetiser des substances organiques (glucides) Ce pheacutenomegravene a lieu dans les choloroplastes un organite speacutecifique des plantes au niveau des membranes des thylacoiumldes ougrave se situent les photosystegravemes I et II et les cytochromes
Bilan eacutenergeacutetique de la photosynthegravese
Il faut six moleacutecules de dioxyde de carbone et six moleacutecules deau pour syntheacutetiser une moleacutecule de glucose relacircchant six moleacutecules de dioxygegravene gracircce agrave leacutenergie lumineuse
6 CO2 + 6 H2O + eacutenergie lumineuse rarr C6H12O6 (glucose) + 6 O2
Mais ce bilan est en fait deacutecomposeacute en deux eacutetapes successives
bull les reacuteactions photochimiques (phase claire) 12 H2O + lumiegravere rarr 6 O2 + eacutenergie chimique (24 H)
bull le cycle de Calvin (phase sombre) 6 CO2 + eacutenergie chimique (24 H) rarr C6H12O6 + 6 H2O
La photosynthegravese est un meacutecanisme speacutecifique des plantes vertes copy Jon Sullivan Wikimedia domaine publicSource httpwwwfutura-sciencescomfrdefinitiontbotanique-2dphotosynthese_227
Photosynthegravese - Introduction drsquoun article XWikipeacutedia
La photosynthegravese (grec φῶς phōs lumiegravere et σύνθεσις syacutenthesis composition) est le processus bioeacutenergeacutetique qui permet aux plantes et agrave certaines bacteacuteries de syntheacutetiser de la matiegravere organique en exploitant la lumiegravere du soleil Les besoins nutritifs de ces organismes sont du dioxyde de carbone de lrsquoeau et des sels mineacuteraux La photosynthegravese est agrave la base de lautotrophie de ces organismes La photosynthegravese est la principale voie de transformation du carbone mineacuteral en carbone organique En tout les organismes photosyntheacutetiques assimilent environ 100 milliards de tonnes de carbone en biomasse chaque anneacutee1
La photosynthegravese se deacuteroule dans les membranes des thylakoiumldes chez les plantes les algues et les cyanobacteacuteries ou dans la membrane plasmique chez les bacteacuteries photosyntheacutetiques Une conseacutequence importante est la libeacuteration de moleacutecules de dioxygegravene
Sommaire
bull 1 La deacutecouverte du meacutecanisme
bull 2 Vue geacuteneacuterale
bull 3 Le support de la photosynthegravese
bull 4 Les deux phases de la photosynthegravese
o 41 Les reacuteactions photochimiques ou phase claire
411 Le photosystegraveme II
412 Le photosystegraveme I
413 La photophosphorylation cyclique
o 42 Le cycle de Calvin ou phase chimique non photo-deacutependante (ou
laquo phase sombre raquo expression deacutesormais deacutesuegravete)
bull 5 Les diffeacuterents types de fixation du carbone
o 51 Le meacutecanisme des plantes en C3
o 52 Le meacutecanisme des plantes en C4
o 53 Le meacutecanisme des plantes CAM ( Crassulacean Acid Metabolism )
bull 6 Cas particuliers de photosynthegravese
o 61 Photosynthegravese chez un animal
o 62 Photosynthegravese artificielle
bull 7 Production doxygegravene amp captage deacutenergie
bull 8 Notes
bull 9 Reacutefeacuterences
bull 10 Voir aussi
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiPhotosynthC3A8se
Potentiel doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Le potentiel doxydo-reacuteduction ou potentiel redox est une grandeur empirique exprimeacutee en volt (de symbole V) et noteacutee E Ce potentiel est exprimeacute par rapport agrave une reacutefeacuterence souvent mesureacutee par une eacutelectrode normale agrave hydrogegravene (ENH) dougrave luniteacute VENH rencontreacutee dans certains ouvrages Cette mesure est appliqueacutee aux couples
doxydo-reacuteduction pour preacutevoir la reacuteactiviteacute des espegraveces chimiques entre elles Par convention le potentiel standard Edeg est mesureacute par rapport au couple protonhydrogegravene (H+ H2) de potentiel nul
Sommaire
bull 1 Mesure
o 11 Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
111 Exemples
bull 2 Oxydant et reacuteducteur
bull 3 Potentiels standard doxydo-reacuteduction agrave 25 degC
bull 4 laquo Noblesse raquo dun meacutetal
bull 5 Applications pratiques
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Articles connexes
Mesure [modifier]
La mesure dun potentiel deacutelectro-reacuteduction se fait expeacuterimentalement agrave laide de deux demi-piles Pour obtenir le potentiel standard dun couple redox lune de ces piles doit mettre en œuvre le couple de reacutefeacuterence H+ H2 et lautre celui dont on veut mesurer le potentiel
Concregravetement les deux demi-piles sont constitueacutees chacune dun soluteacute et dune eacutelectrode les soluteacutes sont relieacutes entre eux par un pont salin qui leur permet deacutechanger des ions et les eacutelectrodes sont relieacutees entre elles par un circuit eacutelectrique sur lequel est placeacute un voltmegravetre Les deux demi-piles une fois relieacutees forment une pile eacutelectrique fournissant un courant continu alimenteacute par les reacuteactions chimiques qui ont lieu spontaneacutement aux eacutelectrodes degraves lors quest formeacutee la pile
-Le sens de courant eacutelectrique donne le signe du potentiel (neacutegatif si les eacutelectrons vont vers H+H2 et positif au contraire)
-Le voltmegravetre donne la valeur du potentiel du couple redox
-Les couples ayant des Edeg eacuteleveacutes (positifs) impliquent des oxydants forts
-Les couples ayant des Edeg tregraves bas (neacutegatifs) impliquent des reacuteducteurs forts
Ce potentiel peut deacutependre du contexte chimique et notamment du pH et mecircme du contexte physique les effets de la lumiegravere sont mis agrave profit aussi bien par la nature dans la photosynthegravese que par lhomme dans la photographie
Les chimistes utilisent des tables deacutejagrave deacutefinies elles fournissent les potentiels mesureacutes dans les conditions standard de pression et de tempeacuterature (25 degC 1 bar) par rapport au couple H+ H2
Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo [modifier]
Pour une reacuteaction redox on peut deacutefinir la diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur)
Exemples [modifier]
a)NAD+ + 2H+ + 2 e- rarr NADH + H+ E0rsquo = -0320 V
b) Aceacutetaldeacutehyde + 2 H+ + 2 e- rarr Eacutethanol E0rsquo = -0197 V
Reacuteaction redox
Aceacutetaldeacutehyde + NADH + H+ rarr Eacutethanol + NAD+ ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur) = -0197 ndash (-0320) = + 0123 V
Regravegle geacuteneacuterale
Les reacuteactions redox spontaneacutees possegravedent un ΔE gt 0
Oxydant et reacuteducteur [modifier]
La reacutefeacuterence du potentiel doxydo-reacuteduction est celui de leau pure conventionnellement fixeacute agrave zeacutero Les corps dits laquo oxydants raquo sont les oxydants des couples ayant un potentiel positif (ils captent des eacutelectrons ce qui se traduit par une charge eacutelectrique neacutegative) les corps dits laquo reacuteducteurs raquo sont les reacuteducteurs des couples ayant un potentiel neacutegatif (ils cegravedent des eacutelectrons dougrave une charge eacutelectrique positive) Les valeurs caracteacuteristiques des potentiels sont de lordre de quelques volts
On voit lagrave que lon a deux significations diffeacuterentes pour les termes laquo oxydant raquo et laquo reacuteducteur raquo
bull la signification lieacutee agrave une reacuteaction doxydo-reacuteduction donneacutee (capteur ou eacutemetteur deacutelectron dans la reacuteaction)
bull la signification lieacutee au potentiel doxydo-reacuteduction un laquo reacuteducteur raquo est un corps qui joue le rocircle de reacuteducteur dans de nombreuses reacuteactions un laquo oxydant raquo est un corps qui joue le rocircle doxydant dans de nombreuses reacuteactions mais un laquo oxydant raquo peut parfois ecirctre un reacuteducteur sil est face agrave un laquo oxydant raquo plus fort et quil peut encore soxyder
Cest cette deuxiegraveme signification qui est utiliseacutee ici Les laquo oxydants raquo les plus forts ne peuvent pas soxyder eux-mecircmes et sont donc toujours des oxydants les laquo reacuteducteurs raquo les plus forts ne peuvent pas se reacuteduire eux-mecircmes et sont donc toujours des reacuteducteurs Mais certains corps peuvent ecirctre alternativement oxydants et reacuteducteurs comme par exemple leau ou le monoxyde de carbone
Les oxydants les plus forts dans cette eacutechelle sont les halogegravenes (F2 Cl2) lion permanganate (MnO4
-) en milieu acide lion hypochlorite (ClO-) le dioxygegravene (O2) le soufre (S)
Des reacuteducteurs classiques sont les meacutetaux le carbone et lhydrogegravene solide1
Lire lrsquoarticle complet sur httpfrwikipediaorgwikiPotentiel_d27oxydo-rC3A9duction
Reacuteaction doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Des informations de cet article ou section devraient ecirctre mieux relieacutees aux sources mentionneacutees dans la bibliographie ou en liens externes Ameacuteliorez sa veacuterifiabiliteacute en les associant par des reacutefeacuterences
Une reacuteaction doxydo-reacuteduction est une reacuteaction chimique au cours de laquelle se produit un eacutechange deacutelectrons Lespegravece chimique qui capte les eacutelectrons est appeleacutee laquo oxydant raquo celle qui les cegravede laquo reacuteducteur raquo On abregravege couramment loxydo-reacuteduction par redox
Les reacuteactions doxydo-reacuteductions constituent une grande famille comprenant de nombreuses reacuteactions chimiques puisquelles interviennent dans les combustions certains dosages meacutetallurgiques la corrosion des meacutetaux leacutelectrochimie ou la respiration cellulaire Ces reacuteactions jouent en particulier un rocircle fondamental en biologie dans la transformation de loxygegravene au sein des corps vivants Elles sont eacutegalement massivement utiliseacutees par lindustrie humaine agrave lexemple de lobtention de la fonte agrave partir de minerais composeacutes doxyde de fer par reacuteduction puis de fer et dacier agrave partir de la fonte par oxydation
Cette varieacuteteacute sexplique par la mobiliteacute la leacutegegravereteacute et lomnipreacutesence dans toutes les formes de la matiegravere de leacutelectron
Sommaire
bull 1 Deacutefinitions
o 11 Premiegravere deacutefinition
o 12 Deacutefinitions plus modernes
bull 2 Vocabulaire
bull 3 Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction
bull 4 Potentiel doxydo-reacuteduction
bull 5 Principaux couples doxydants-reacuteducteurs
bull 6 Reacuteactions doxydo-reacuteduction sans transfert eacutevident deacutelectrons [1]
o 61 Position du problegraveme
o 62 Geacuteneacuteralisation de la notion de transfert deacutelectrons
621 Formation dune liaison chimique et eacutelectroneacutegativiteacute
622 Transfert total deacutelectrons
623 Transfert total fictif (virtuel)
624 Application agrave la reacuteaction 2 H 2 + O2 rarr 2 H 2O
o 63 Nombre doxydation dun eacuteleacutement
o 64 Geacuteneacuteralisation de loxydo-reacuteduction
o 65 Utilisation des nombres doxydation
bull 7 Notes et reacutefeacuterences
bull 8 Bibliographie
bull 9 Voir aussi
o 91 Articles connexes
o 92 Liens externes
Deacutefinitions [modifier]
Premiegravere deacutefinition [modifier]
Suite agrave des expeacuteriences avec le mercure Lavoisier met en eacutevidence en 1772 le rocircle du dioxygegravene dans certaines reacuteactions doxydo-reacuteduction Il pose les premiegraveres deacutefinitions
bull Loxydation signifie laquo combinaison avec loxygegravene raquo Par exemple
2 Hg + O2 rarr Hg2O2
bull Une reacuteduction est laquo lextraction dun meacutetal de son oxyde raquo deacutefinition deacutejagrave utiliseacutee
en meacutetallurgie Par exemple
SO2 rarr S + O2
Dans le langage courant loxydation est la reacuteaction chimique dans laquelle un composeacute se combine avec un ou plusieurs atomes doxygegravene Comme loxydation du fer qui produit la rouille
4 Fe + 3O2 rarr 2 Fe2O3
Ce nest quau XX e siegravecle apregraves la deacutecouverte de leacutelectron (JJ Thomson 1897) et lintroduction du modegravele atomique de Bohr (1913) que les reacuteactions chimiques ont eacuteteacute reacuteexamineacutees agrave la lumiegravere de ces nouveaux modegraveles et que des similitudes observeacutees permirent de deacutegager progressivement le concept actuel doxydo-reacuteduction qui sexprime en termes de transferts deacutelectrons
Les reacuteactions doxydo-reacuteduction par voie segraveche (eacutechange de dioxygegravene) sont efficacement deacutecrites par les diagrammes Ellingham Loutil principal des reacuteactions redox en milieu aqueux eacutetant la formule de Nernst
Deacutefinitions plus modernes [modifier]
Pour faciliter leacutetude des reacuteactions on utilise un outil qui associe (parfois abstraitement) agrave chaque atome dun composeacute un nombre doxydation (no) qui symbolise la valeur de la charge porteacutee (Fe2+ a un nombre doxydation de 2)
bull Une oxydation est une perte deacutelectrons (donc une augmentation du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Zn rarr Zn2+ + 2 e-
bull Ce don deacutelectrons ne se produit que sil existe un corps susceptible de les
accepter
bull Le pheacutenomegravene inverse (acceptation des eacutelectrons) est appeleacute la reacuteduction
bull Une reacuteduction est un gain deacutelectrons (donc une diminution du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Cu2+ + 2 e- rarr Cu
Ainsi les laquo combinaisons avec loxygegravene raquo ne sont quun cas particulier des reacuteactions doxydo-reacuteduction Voici deux reacuteactions avec le cuivre
2Cu + O2 rarr 2CuO
Cu + Cl2 rarr CuCl2
La premiegravere combine le cuivre et le dioxygegravene tandis que la seconde combine le cuivre et le dichlore Le chlore et loxygegravene ont un point commun ce sont des eacuteleacutements plus eacutelectroneacutegatifs que le cuivre
Loxydation dun corps saccompagne toujours de la reacuteduction dun autre (les eacutelectrons ne peuvent pas circuler seuls et sont neacutecessairement capteacutes) on parle dune reacuteaction doxydo-reacuteduction Loxydation est une demi-reacuteaction de loxydo-reacuteduction et la reacuteduction est lautre demi-reacuteaction
Vocabulaire [modifier]
Scheacutema - Preacutevision du sens dune reacuteaction doxydo-reacuteduction en utilisant la regravegle du gamma
Dans une oxydo-reacuteduction
bull leacuteleacutement qui cegravede un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo reacuteducteur raquo
bull leacuteleacutement qui capte un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo oxydant raquo
Le reacuteducteur soxyde (reacuteaction doxydation) loxydant se reacuteduit (reacuteaction de reacuteduction) Loxydo-reacuteduction se compose donc de deux demi-reacuteactions une oxydation et une reacuteduction
bull Oxydationreacuteducteur(1) = oxydant(1) + ne- (les flegraveches napparaissent que si la reacuteaction est totale quand K gt 10 000)
bull Reacuteduction
oxydant(2) + ne- = reacuteducteur(2)
bull Oxydo-reacuteduction (laquo somme raquo de loxydation et de la reacuteduction)
oxydant(2) + reacuteducteur(1) rarr oxydant(1) + reacuteducteur(2)
Exemple
Ce4+ + e- = Ce3+ (Reacuteduction)
Fe2+ = Fe3+ + e- (Oxydation)
dougrave la reacuteaction bilan
Ce4+ + Fe2+ rarr Ce3+ + Fe3+
Un reacuteducteur oxydeacute (=forme oxydeacutee) est un oxydant et un oxydant reacuteduit (=forme reacuteduite) est un reacuteducteur On deacutefinit ainsi le couple oxydant-reacuteducteur (aussi appeleacute laquo couple redox raquo) qui se compose de loxydant et du reacuteducteur conjugueacute (loxydant reacuteduit) On le note sous la forme Oxydant Reacuteducteur
En biochimie et notamment agrave propos de la synthegravese des moleacutecules preacutebiotiques on parle de reacuteactions se produisant dans une atmosphegravere oxydante cest-agrave-dire en preacutesence doxygegravene par opposition agrave une atmosphegravere reacuteductrice contenant par exemple du gaz carbonique
Certain composeacutes chimiques peuvent se comporter aussi bien en oxydant quen reacuteducteur Cest notamment le cas de leau oxygeacuteneacutee dont on dit quelle se dismute et qui par conseacutequent ne peut ecirctre conserveacutee longtemps
H2O2 = 2H+ + O2 + 2e- (oxydation)
H2O2 + 2H+ + 2e- = 2H2O (reacuteduction)
Soit au final
2H2O2 rarr 2H2O + O2 (oxydo-reacuteduction)
On a par exemple les couples oxydant-reacuteducteur Cu 2+ Cu et Zn 2+ Zn qui donnent la reacuteaction en solution aqueuse
Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+
(aq) + Cu(s) (oxydo-reacuteduction)
Cette reacuteaction peut se deacutecomposer en une reacuteduction (de loxydant) et une oxydation (du reacuteducteur)
Zn(s) = Zn2+(aq) + 2e- (oxydation)
Cu2+(aq) + 2e- = Cu(s) (reacuteduction)
Les deux demi-reacuteactions doxydation et de reacuteduction peuvent reacuteellement ecirctre seacutepareacutees dans certains cas (cest-agrave-dire quelles ne se produisent pas au mecircme endroit) ce qui permet de geacuteneacuterer un courant eacutelectrique (cest ce qui se passe dans les piles eacutelectriques) Dans les autres cas par exemple dans lexemple donneacute elles nont quun inteacuterecirct formel (les eacutelectrons libres nexistent pas dans leau)
Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction hellip
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Respiration ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biologie et la meacutedecine Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
Dans le langage courant la respiration deacutesigne agrave la fois les eacutechanges gazeux (rejet de dioxyde de carbone CO2 appeleacute parfois de faccedilon impropre laquo gaz carbonique raquo et absorption de dioxygegravene O2 ou appeleacute couramment laquo oxygegravene raquo) et la respiration cellulaire qui permet en deacutegradant du glucose gracircce au dioxygegravene dobtenir de leacutenergie Les eacutechanges gazeux assistent la respiration cellulaire en lui fournissant le dioxygegravene et en le deacutebarrassant du dioxyde de carbone produit
Pour certains organismes ces eacutechanges se reacutealisent directement par diffusion aux travers des parois cellulaires Pour dautres des organes speacutecialiseacutes se sont formeacutes permettant ainsi daugmenter les quantiteacutes de gaz brasseacutes Il existe plusieurs types dorganes
bull les branchies qui sont les adaptations respiratoires des animaux aquatiques poissons mais aussi certains anneacutelides (vers) eacutechinodermes (eacutetoiles de mers) et mollusques
bull les poumons qui sont les adaptations des verteacutebreacutes terrestres
Dans le cas des animaux qui possegravedent des poumons on parle de ventilation pulmonaire pour deacutesigner lensemble des meacutecanismes qui permettent les transferts de gaz entre les milieux exteacuterieur et inteacuterieur (le sang)
Sommaire
bull 1 Aspect biochimique
bull 2 La respiration chez lecirctre humain
bull 3 Classification des sujets lieacutes agrave la respiration
o 31 Par maladie et urgences
o 32 Par meacutedication
o 33 Par soins intensifs et meacutedecine durgence
o 34 Par autres sujets meacutedicaux
bull 4 Voir aussi
o 41 Articles connexes
o 42 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRespiration
Tomographie par eacutemission de positons - Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
La tomographie par eacutemission de positons (TEP) deacutenommeacutee PET ou PET scan pour laquo positron emission tomography raquo dans la terminologie anglo-saxonne est une meacutethode
dimagerie meacutedicale pratiqueacutee par les speacutecialistes en meacutedecine nucleacuteaire qui permet de mesurer en trois dimensions lactiviteacute meacutetabolique dun organe gracircce aux eacutemissions produites par les positons (ou positrons) issus de la deacutesinteacutegration dun produit radioactif injecteacute au preacutealable
La TEP repose sur le principe geacuteneacuteral de la scintigraphie qui consiste agrave injecter un traceur dont on connaicirct le comportement et les proprieacuteteacutes biologiques pour obtenir une image du fonctionnement dun organe Ce traceur est marqueacute par un atome radioactif (carbone fluor azote oxygegravene) qui eacutemet des positons dont lannihilation produit elle-mecircme deux photons La deacutetection de la trajectoire de ces photons par le collimateur de la cameacutera TEP permet de localiser le lieu de leur eacutemission et donc la concentration du traceur en chaque point de lorgane Cest cette information quantitative que lon repreacutesente sous la forme dune image faisant apparaicirctre en couleurs les zones de forte concentration du traceur
Ainsi la TEP permet de visualiser les activiteacutes du meacutetabolisme des cellules on parle dimagerie fonctionnelle par opposition aux techniques dimagerie dite structurelle comme celles baseacutees sur les rayons X (radiologie ou CT-scan) qui reacutealisent des images de lanatomie Par conseacutequent la tomographie par eacutemission de positons est un outil diagnostique qui permet de deacuteceler certaines pathologies qui se traduisent par une alteacuteration de la physiologie normale comme les cancers La TEP est aussi utiliseacutee en recherche biomeacutedicale par exemple en imagerie ceacutereacutebrale ougrave elle permet de reacuteveacuteler les reacutegions actives du cerveau lors de telle ou telle activiteacute cognitive de maniegravere analogue agrave ce qui se fait avec limagerie par reacutesonance magneacutetique fonctionnelle (IRM)
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Deacutefinition
o 21 Principe
o 22 Exposition aux radiations et radioprotection
bull 3 Principaux traceurs utiliseacutes
o 31 Le 18 F FDG
bull 4 Deacuteroulement dun examen TEP
bull 5 Diagnostic
bull 6 Applications
o 61 Canceacuterologie
o 62 Imagerie ceacutereacutebrale et neurologie
o 63 Cardiologie
bull 7 Limites
bull 8 Avenir de la TEP
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Annexes
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiTomographie_par_C3A9mission_de_positons
Warburg ndash Selon Wikipeacutedia
Otto Heinrich Warburg (8 octobre 1883 agrave Fribourg-en-Brisgau Bade-Wurtemberg Allemagne - 1 er aoucirct 1970 agrave Berlin) est un meacutedecin physiologiste et biochimiste allemand Il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine de 19311
Sommaire
bull 1 Biographie
bull 2 Hypothegravese
bull 3 Le cas Warburg
bull 4 Notes et reacutefeacuterences
bull 5 Voir aussi
o 51 Liens externes
Biographie
Docteur en chimie et docteur en meacutedecine il a deacutecouvert des processus-cleacutes de la respiration cellulaire et de diffeacuterents systegravemes enzymatiques En 1931 il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine laquo pour sa deacutecouverte de la nature et du mode opeacuteratoire de lenzyme respiratoire1 raquo
Ayant deacutemontreacute que les cellules canceacutereuses changent leur meacutetabolisme pour passer agrave un meacutetabolisme anaeacuterobie il a formuleacute lhypothegravese non confirmeacutee que le cancer na pas besoin dun milieu riche en oxygegravene pour se deacutevelopper Parmi ses eacutetudiants le plus illustre est Hans Adolf Krebs prix Nobel en 1953
Hypothegravese
Il constata lors de ses observations sur des cellules canceacutereuses une concentration anormalement eacuteleveacutee dions lactates lun des sels de lacide lactique Or cet acide est typiquement le reacutesultat dune fermentation
En 1924 Warburg en tira une hypothegravese sur la formation de cellules canceacutereuses celles-ci tireraient principalement leur eacutenergie de la fermentation anaeacuterobie du glucose (glycolyse anaeacuterobie) et par conseacutequent la preacutesence doxygegravene ne serait pas neacutecessaire agrave leur deacuteveloppement
Lapparition du cancer serait due agrave un dysfonctionnement des mitochondries des cellules canceacutereuses au lieu de le consommer elles fermenteraient le glucose
Selon Warburg linduction dun eacutetat dacidification dans lorganisme est incompatible avec le meacutetabolisme des cellules canceacutereuses2
Le cas Warburg
Otto Warburg eacutetait juif Agrave ce titre il aurait ducirc ecirctre soit expulseacute dAllemagne soit deacuteporteacute dans les camps de concentration Il nen fut rien En effet parce quAdolf Hitler eacutetait particuliegraverement preacuteoccupeacute davoir un cancer et parce quil pensait que Warburg serait le seul scientifique susceptible de trouver un traitement efficace il donna donc des instructions pour quil fucirct preacuteserveacute de la deacuteportation3 Warburg est enterreacute au cimetiegravere de Dahlem agrave Berlin
Photo - Otto Heinrich Warburg en 1931
Notes et reacutefeacuterences
1 uarr a et b (en) laquo for his discovery of the nature and mode of action of the respiratory enzyme raquo in Personnel de reacutedaction laquo The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1931 [archive] raquo Fondation Nobel 2010 Consulteacute le 26 novembre 2010
2 uarr La theacuteorie de O H Warburg Nexus ndeg48 page 66
3 uarr Robert Paxton la France de Vichy 1940-1944 coll Points-Histoire eacuted Seuil 1973 p178
Source httpfrwikipediaorgwikiOtto_Heinrich_Warburg
Traduction deacutefinitions et compleacutements
Jacques Hallard Ing CNAM consultant indeacutependantRelecture et corrections Christiane Hallard-Lauffenburger professeur des eacutecoleshonoraireAdresse 585 19 Chemin du Malpas 13940 Molleacutegegraves FranceCourriel jacqueshallard921orangefr
Fichier ISIS Santeacute Cancer a Redox Disease French version3 alleacutegeacutee
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Les potentiels des mitochondries issues de trois ligneacutees cellulaires canceacutereuses humaines A549 (cancer du poumon sans petites cellules) M059K (glioblastome) et MCF-7 (cancer du sein) ont eacuteteacute compareacutes avec des ligneacutees cellulaires humaines en bonne santeacute non canceacutereuses les cellules eacutepitheacuteliales des petites voies aeacuteriennes (SAEC) ainsi qursquoavec des fibroblastes et des cellules pulmonaires musculaires lisses des artegraveres (PASMC)
Toutes les ligneacutees cellulaires des diffeacuterents cancers ont un potentiel mitochondrial significativement plus hyperpolariseacute par rapport agrave des cellules normales selon des mesures effectueacutees par une fluorescence accrue du colorant sensible agrave un potentiel lrsquoester meacutethylique de teacutetrameacutethyle rhodamine TMRM
Lincubation de tous les trois types de cellules canceacutereuses avec le DCA a renverseacute lrsquohyperpolarisation qui est revenue au niveau des cellules normales apregraves 48 h Mais les cellules normales ne sont pas affecteacutees Les effets du DCA sur le potentiel eacutelectrique mitochondrial a eu lieu aussi rapidement (au bout de 5-10 minutes) et les effets ont eacuteteacute deacutependants de la dose
La baisse induite par le DCA dans le potentiel eacutelectrique mitochondrial a eacuteteacute limiteacutee par un inhibiteur de la VDAC indiquant que le transport hors de la mitochondrie est important pour la reacuteponse au traitement avec le DCA Cela est compatible avec cette hypothegravese car le DCA a causeacute un apport de facteurs pro-apoptotiques depuis la mitochondrie ainsi qursquoune production accrue despegraveces reacuteactives agrave lrsquooxygegravene (voir ci-dessous)
Chez les cellules A549 non traiteacutees le cytochrome c et le facteur inducteur pro-apoptotique (FIA) ont eacuteteacute limiteacutes aux mitochondries Mais dans les cellules traiteacutees au DCA le cytochrome c srsquoest diffuseacute dans le cytoplasme et lAIF a eacuteteacute transporteacute vers le noyau ces observations sont toutes deux indicatrices du pheacutenomegravene dapoptose
En outre le DCA a conduit agrave une augmenteacute de loxydation du glucose de lrsquoordre de 23 et de faccedilon concomitante a supprimeacute loxydation des acides gras et la glycolyse dans les cellules A549
Apregraves 48 h de traitement avec le DCA le taux de lactate extracellulaire a eacuteteacute diminueacute tandis que le pH a eacuteteacute augmenteacute dans les cellules A549 par rapport aux cellules non traiteacutees
Les espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene des mitochondries et le DCA
Les espegraveces reacuteactives de loxygegravene (ROS) sont de petites moleacutecules contenant de loxygegravene et qui sont plus reacuteactives que loxygegravene moleacuteculaire ordinaire Les ROS sont produites dans les mitochondries comme intermeacutediaires du transport des eacutelectrons [18] (voir encadreacute 2)
Encadreacute 2
Les mitochondries sont la principale source des espegraveces reacuteactives de loxygegravene ou ROS
Dans le processus de la phosphorylation oxydative de loxygegravene est reacuteduit drsquoun eacutelectron agrave la fois dans une seacutequence loxygegravene en superoxyde puis en peroxyde dhydrogegravene et en radical hydroxyle et donne enfin de leau selon la suite ci-apregraves
O2 rarr O2- rarr H2O2 rarr OH rarr H2O
Toutes ces formes sauf la premiegravere et la derniegravere ont un eacutelectron non apparieacute et sont tregraves reacuteactives et par conseacutequent elles sont appeleacutees espegraveces reacuteactives de loxygegravene (ROS)
Ainsi la phosphorylation oxydative geacutenegravere ineacutevitablement ces ROS comme intermeacutediaires et les mitochondries sont consideacutereacutees comme la principale source de formation des ces moleacutecules ROS la principale ROS eacutetant lanion superoxyde O2
- Il est le preacutecurseur de toutes les autres espegraveces de ROS et il est produit in vivo agrave la fois par voie enzymatique par la NADPH oxydase et la xanthine oxydase et par voie non enzymatique lorsquun seul eacutelectron est transfeacutereacute directement agrave O2
Lanion superoxyde acquiert un proton pour devenir un radical hydroperoxyle (HO2-)
suivi par un reacutearrangement rapide (dismutation) soit spontaneacutement soit par une reacuteaction catalyseacutee par la superoxyde dismutase (SOD) pour produire du peroxyde dhydrogegravene H2O2 Ce dernier H2O2 est relativement stable et permeacuteable agrave travers la membrane il peut se diffuser dans la cellule pour ecirctre eacutelimineacute par des systegravemes anti-oxydants preacutesents dans les cellules ou dans les mitochondries tele que la catalase la glutathion peroxydase la peroxydase et la thioreacutedoxine
Il y a un deacutesaccord sur le fait de savoir si normalement les mitochondries fonctionnelles transportent effectivement les ROS [18 19] Je crois quil est tout agrave fait possible que les ROS soient seulement produites agrave la suite drsquoune dimination de la coheacuterence dans le transport des eacutelectrons ce qui entraicircne des intermeacutediaires partiellement oxydeacutes parce que cest ce en quoi consistent les ROS
Le produit chimique DCA a augmenteacute la production du ROS peroxyde dhydrogegravene (H2O2) dune maniegravere deacutependante de la dose de lrsquoordre de 25 agrave 005 mM de DCA puis agrave 35 agrave la dose de 05 mM de DCA [14] Cette augmentation a eacuteteacute inhibeacutee par la roteacutenone suggeacuterant limplication du complexe I de la chaicircne de transport deacutelectrons sans doute dans une inversion du transport deacutelectrons en raison dune accumulation de NADH un autre signe que la chaicircne de transport des eacutelectrons dans les mitochondries ne fonctionne pas normalement dans les cellules canceacutereuses Conformeacutement agrave cette hypothegravese il a eacuteteacute observeacute que les mitochondries isoleacutees et exposeacutees agrave un traitement avec le DCA ont une augmentation des niveaux de NADH dans les mitochondries [19]
Une complication est que les ROS agrave des niveaux infeacuterieurs ce qui est caracteacuteristique dun stress chronique et drsquoune inflammation sont un laquosecond messagerraquo de la prolifeacuteration cellulaire - une preacutedisposition agrave la transformation maligne - en soutenant lideacutee que le cancer est une maladie eacutepigeacuteneacutetique [2] Toutefois les eacuteleacutements de preuve reliant les ROS des mitochondries sans doute agrave des concentrations plus eacuteleveacutees agrave lapoptose sont eacutegalement forts
La principale ROS produite dans les mitochondries est H2O2 (voir encadreacute 2) Si elle nest pas eacutelimineacutee par le systegraveme antioxydant de la cellule elle peut ecirctre en outre transformeacutee
en radical hydroxyle (OH) en preacutesence dions meacutetalliques OH est tregraves reacuteactif et il peut causer des dommages [18] Un large eacuteventail de ROS des mitochondriales induisent des dommages agrave des proteacuteines agrave des lipides et agrave lADN mitochondrial ont eacuteteacute deacutecrit Ces dommages peuvent entraicircner une catastrophe eacutenergeacutetique
Comme il cela est deacutecrit par leacutequipe de Michelakis [14] la principale cible des ROS dans les mitochondries sont les pores de transition membranaire qui deviennent hautement conducteurs en preacutesence de ROS ce qui permet de laisser passer de petites moleacutecules dans les deux directions De petits soluteacutes srsquoeacutecoulent dans la matrice mitochondriale au long de leur gradients eacutelectrochimiques (agrave partir des concentrations eacuteleveacutees agrave lexteacuterieur pour de faibles concentrations) dissipant alors le potentiel eacutelectrochimique et induisant un gonflement de la matrice mitochondriale eacuteventuellement une rupture de la membrane externe libeacuterant le cytochrome c et le facteur inducteur pro-apoptotique (AIF) dans le cytoplasme ce qui entraicircne finalement lapoptose
Les cellules utilisent une forme particuliegravere drsquoautophagie la mitophagie [18] pour eacuteliminer seacutelectivement les mitochondries deacutefectueuses Laugmentation des ROS cellullaires conduit agrave la perte de potentiel de la membrane mitochondriale qui est un deacuteclencheur pour la mitophagie Lorsque de nombreuses mitochondrias sont eacutelimineacutees par mitophagie le pheacutenomegravene dapoptose suit
Le DCA et les changements eacutelectrochimiques
Une augmentation de la production de H2O2 par les cellules canceacutereuses exposeacutees au produit DCA est impliqueacutee dans lactivation des canaux de potassium K+ sensibles au voltage (Kv) dans la membrane cellulaire Lrsquoeacutequipe de Michelakis a montreacute que le traitement avec le DCA a augmenteacute le courant du K+ sortant de maniegravere significative dans toutes les cellules canceacutereuses mais pas dans les cellules normales [15]
Cette augmentation de courant du K+ sortant accompagneacutee dune expression accrue des canaux K+ lsquoKv15rsquo conduit agrave une hyperpolarisation de la membrane plasmique (de plus en plus neacutegative) et elle est bloqueacutee par la catalase intracellulaire qui se deacutecompose en H2O2 ainsi que par la roteacutenone qui inhibe H2O2 produite par le complexe I
Dans le mecircme temps le DCA a diminueacute le Ca2+ intracellulaire en inhibant les canaux Ca2+ deacutependants du voltage de sorte que les cellules traiteacutees avec le DCA avaient une teneur infeacuterieure en Ca2+ intracellulaire par rapport aux cellules non traiteacutees la diminution se produisant dans les 5 minutes et elle a eacuteteacute encore soutenue apregraves 48 heures drsquoexposition au DCA Les effets sur le Ca2+ ont eacuteteacute inhibeacutes par la roteacutenone et limiteacutes par H2O2 entre autres choses
On peut penser que le DCA diminue le Ca2+ intracellulaire et accroicirct lrsquoexpression de lsquoKv15rsquo du fait de lrsquoinhibition par le NFAT (nuclear factor of activated T lymphocytes le facteur nucleacuteaire des lymphocytes T activeacutes) Le NFAT est connu pour inhiber agrave la fois lapoptose et lexpression de Kv15 dans les cellules myocardiques et leacutequipe a constateacute que cela eacutetait eacutegalement vrai dans les cellules canceacutereuses
Lrsquoaugmentation de la concentration en Ca2+ intracellulaire active la calcinerine qui deacutephosphoryle le NFAT lui permettant decirctre transporteacute vers le noyau ougrave il reacutegule la transcription du gegravene Lrsquoactivation induite par le DCA du lsquoKv15rsquo conduit agrave une
hyperpolarisation de la membrane cellulaire inhibant les canaux Ca2+ deacutependant du voltage donc blocage de laugmentation de la concentration intracellulaire de Ca2+ et inhibition du facteur NFAT
Le DCA et lapoptose
Michelakis et ses collegravegues ont constateacute que le DCA augmente lexpression de lannexine provoquant une multiplication par 6 des noyaux TUNEL-positifs et une activation des deux caspases 3 et 9 dans les cellules A549 TUNEL signifie Terminal deoxynucleotidyl transferase dUTP nick end labelling crsquoest une meacutethode qui est utiliseacutee pour deacutetecter la fragmentation de lADN par leacutetiquetage de la partie terminale des acides nucleacuteiques
Le produit DCA semble eacuteliminer les cellules hautement prolifeacuterantes en induisant lapoptose et en diminuant les niveaux du calcium Ca2+ intracellulaire Il diminue eacutegalement la prolifeacuteration cellulaire telle que mesureacutee par le test de lincorporation de la BrdU (bromodeacutesoxyuridine) et lexpression de lantigegravene nucleacuteaire de cellules prolifeacuterantes (PCNA) En outre le DCA a diminueacute lexpression de la survivine qui est un indicateur mitotique
Le DCA induit lapoptose des cellules canceacutereuses par deux voies lune dans les mitochondries ougrave la deacutepolarisation active lapoptose deacutependante des mitochondries et lautre agrave la membrane cellulaire ougrave la reacutegulation positive des canaux lsquoKv15rsquo fait deacutecroicirctre le K+ ce qui active les caspases On peut penser que la composante mitochondriale est plus importante que les autres facteurs et les manipulations pour fournir le composant cytoplasmique de lapoptose nont pas entraicircneacute une intensiteacute de lapoptose comme celle qui est induite par le DCA
Ces reacutesultats en plus de la deacutemonstration de la capaciteacute du DCA de reacutetreacutecir des xeacutenogreffes de tumeurs humaines chez les rats et des glioblastomes chez des ecirctres humains [16] renforcent lhypothegravese proposeacutee par Warburg selon laquelle le cancer est une maladie impliquant un dysfonctionnement mitochondrial mais peut-ecirctre pas dans sa forme originale car Warburg pensait alors en son temps que les mitochondries eacutetaient totalement inactives
Il y a un deacuteseacutequilibre des reacuteactions drsquooxydo-reacuteduction dans les cellules canceacutereuses
Peu drsquoattention a eacuteteacute porteacutee sur leacutetat eacutelectronique de la cellule ou de ses organites jusquagrave tout reacutecemment quand les colorants sensibles au voltage sont devenus disponibles Cela a rendu beaucoup plus facile la mesure du potentiel eacutelectrique des cellules et des organites En conseacutequence les chercheurs ont deacutecouvert que le potentiel eacutelectrique de la cellule deacutetermine ses eacutetats vitaux de la division cellulaire agrave la formation de structures de la diffeacuterenciation de la reacutegeacuteneacuteration et des cancers ([20] ] Membrane Potential Rules SiS 52)
Ceci est parfaitement en accord avec la nature eacutelectrodynamique quantique de la vie [10 11]
En fait il a eacuteteacute reconnu depuis les anneacutees 1950 que le potentiel de membrane cellulaire mesureacute agrave laide de microeacutelectrodes varie tout au long du cycle cellulaire [21] Les types
de cellules agrave tregraves hauts potentiels de repos telles que les cellules musculaires et les neurones montrent peu ou pas de tendance agrave se diviser alors quune diminution du potentiel de membrane suit la transformation maligne
Dans les anneacutees 1970 Clarence D Cocircne Jr avait reacuteussi agrave induire la mitose et la synthegravese de lADN dans des neurones totalement diffeacuterencieacutes du systegraveme nerveux central en utilisant une varieacuteteacute dagents qui deacutepolarisent la membrane cellulaire (la rendant moins neacutegative) [22]
Dans les anneacutees 1990 des mesures des potentiels eacutelectriques des sites de la peau sur des tumeurs malignes du sein avaient donneacute des lectures eacutelectropositives qui avaient eacuteteacute correacuteleacutees avec une deacutepolarisation accrue dans le potentiel de membrane des cellules et des tissus canceacutereux par rapport aux cellules normales ou aux cellules non canceacutereuses [23]
Lautre signe bien connu de deacuteseacutequilibre drsquooxydo-reacuteduction (redox) dans les cellules canceacutereuses est le cas des mitochondries hyperpolariseacutees (voir encadreacute 1)
Une preuve suppleacutementaire vient maintenant agrave partir de mesures directes des eacutetats doxydo-reacuteduction Les paires redox de la cellule sont NADH NAD + (nicotinamide adeacutenine dinucleacuteotide) NADPH NADP + (nicotinamide adeacutenine dinucleacuteotide phosphate) et GSH GSSG (glutathion) Le rapport des formes reacuteduites et des formes oxydeacutees refleacutete leacutetat doxydo-reacuteduction de la cellule
Par exemple dans des conditions non contraintes et non stressantes chez des astrocytes (cellules du cerveau qui controcirclent le flux sanguin vers les neurones) qui sont mises en culture la paire NADH NAD+ est principalement agrave leacutetat oxydeacute afin drsquoaccepter les eacutelectrons produits au cours de la glycolyse lors de la reacuteaction de la glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate deacuteshydrogeacutenase (GAPDH) (voir fig 1)
En revanche le couple redox NADPH NADP+ est maintenu dans un eacutetat plus reacuteduit pour fournir des eacutelectrons pour la biosynthegravese reacuteductrice tandis que la concentration de GSH deacutepasse fortement celle de GSSG pour soutenir une deacutefense antioxydante efficace Ces ratios des couples redox chez les astrocytes mis en culture sont similaires agrave ceux qui ont eacuteteacute rapporteacutes pour le cerveau [24] et ils sont intimement lieacutes au meacutetabolisme et aux fonctionnements cellulaires
La thioreacutedoxine est une classe de petites proteacuteines redox qui sont preacutesentes dans tous les organismes et qui agissent comme des antioxydants avec des fonctions de signalisation redox On pense que la thioreacutedoxine inteacutegre leacutetat redox global de la cellule et qursquoelle est essentielle pour la vie chez les mammifegraveres [25]
Des chercheurs de leacutecole de meacutedecine et de santeacute publique aupregraves de lrsquoUniversiteacute du Wisconsin agrave Madison aux Eacutetats-Unis ont examineacute les niveaux des proteacuteines et des changements redox de la thioreacutedoxine 1 (TRX1) dans les tissus de la prostate humaine et dans des cellules en culture [26] Ils ont trouveacute 4 fois plus de proteacuteines TRX1 dans le noyau des cellules canceacutereuses de haut grade par rapport aux teacutemoins normaux et laugmentation est correacuteleacutee avec la progression du cancer La proteacuteine a eacutegalement eacuteteacute multiplieacutee environ par 2 dans le cytoplasme Malgreacute des niveaux accrus en proteacuteines les formes oxydeacutees de TRX1 nucleacuteaire eacutetaient plus eacuteleveacutees dans les lignes cellulaires du
cancer de la prostate par rapport agrave leurs homologues beacutenins ce qui suggegravere que le deacuteseacutequilibre redox nucleacuteaire a eu lieu de maniegravere seacutelective dans les cellules canceacutereuses
TRX1 a un rocircle speacutecifique dans la modulation de la signalisation redox avec des pools nucleacuteaires et cytoplasmiques distincts chacun drsquoeux ayant des fonctions diffeacuterentes Dans le noyau TRX1 interagit avec certains facteurs de transcription pour reacuteguler leur liaison agrave lADN il sagit notamment de p53 (reacuteponse par apoptose) du facteur nucleacuteaire kB (NF-kB impliqueacute dans la reacuteponse inflammatoire) et du facteur nucleacuteaire 2 (Nrf2 impliqueacute dans la reacuteponse antioxydante)
Dans le cytoplasme TRX1 peut reacuteguler les kinases du signal de reacutegulation de lapoptose TRX1 est eacutegalement connu pour passer du cytoplasme vers le noyau en reacuteponse au stress oxydatif Lrsquooxydation seacutelective de TRX1 peut se produire et elle a eacuteteacute deacutetecteacutee agrave la fois dans le noyau et dans le cytoplasme en reacuteponse agrave des modifications cellulaires redox
Lrsquoaugmentation de lexpression de la proteacuteine TRX1 a eacuteteacute deacutetecteacutee dans les tissus canceacutereux et dans de multiples ligneacutees de cellules canceacutereuses et une augmentation de lexpression de TRX1 a eacuteteacute associeacutee agrave niveau tumoral eacuteleveacute et elle a eacuteteacute impliqueacutee dans la reacutesistance des cellules tumorales agrave certaines chimiotheacuterapies et agrave des agents geacuteneacuterateurs de ROS
Pour conclure
De nouvelles preuves suggegraverent que les cellules canceacutereuses sont plus oxydeacutees par rapport agrave la normale il leur manque des eacutelectrons
Ceci est coheacuterent avec dautres indications selon lesquelles le cancer est une maladie qui deacutepend des reacuteactions doxydo-reacuteduction qui est un eacutetat de deacuteseacutequilibre eacutelectronique
La preacutevention des cancers et une theacuterapie rationnelle devraient commencer agrave partir de ces constats
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Deacutefinitions et compleacutements
Apoptose ndash Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
On nomme apoptose (ou mort cellulaire programmeacutee) le processus par lequel des cellules deacuteclenchent leur auto-destruction en reacuteponse agrave un signal Cest lune des voies possibles de la mort cellulaire qui est physiologique geacuteneacutetiquement programmeacutee neacutecessaire agrave la survie des organismes multicellulaires Elle est en eacutequilibre constant avec la prolifeacuteration cellulaire Contrairement agrave la neacutecrose elle ne provoque pas dinflammation les membranes plasmiques ne sont pas deacutetruites du moins dans un premier temps et la cellule eacutemet des signaux (en particulier elle expose sur le feuillet
externe de sa membrane plasmique de la phosphatidylseacuterine un phospholipide normalement constitutif de son feuillet interne) qui permettront sa phagocytose par des globules blancs notamment des macrophages
Sommaire
bull 1 Deacutecouverte et eacutetymologie
bull 2 Exemples de rocircles physiologiques
o 21 Morphogenegravese
o 22 Systegraveme immunitaire
o 23 Diffeacuterenciation intestinale
o 24 Deacutediffeacuterenciation mammaire
bull 3 Causes
bull 4 Manifestation cytologique
o 41 Meacutecanisme intracellulaire
411 Voie extrinsegraveque
412 Voie intrinsegraveque
bull 5 Fragmentation de lADN
o 51 Maladies ou affections induites par le blocage de lapoptose
o 52 Maladies ou affections causeacutees par lrsquoactivation intempestive de
lrsquoapoptose
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Voir aussi
o 71 Bibliographie
o 72 Articles connexes
o 73 Liens externes Article complet sur le site httpfrwikipediaorgwikiApoptose
Cancer ndash Document Futura-Sciences
Un cancer est une pathologie caracteacuteriseacutee par la preacutesence dune (ou de plusieurs) tumeur maligne formeacutee agrave partir de la transformation par mutations ou instabiliteacute geacuteneacutetique (anomalies cytogeacuteneacutetiques) dune cellule initialement normale
Formation du cancer
La transformation cellulaire tumorale se traduit notamment par une perte de controcircle du cycle cellulaire une insensibiliteacute agrave lapoptose des anomalies de la reacuteparation de lADN Les cancers sont alors classeacutes selon le type de la cellule dans laquelle sest produite la premiegravere transformation (lymphomes carcinomes sarcomes) cette premiegravere cellule maligne seacutetant ensuite diviseacutee formant la tumeur primaire constitueacutee de cellules clonales
Eacutevolution du cancer
Certaines tumeurs primaires peuvent progresser vers un envahissement plus global de lorganisme par eacutechappement de cellules tumorales issues de cette tumeur primaire on parle alors de meacutetastase
Pour en savoir plus sur les diffeacuterents cancers consultez les questions-reacuteponses cibleacutees de Futura-Sciences sur
le cancer du foie le cancer du poumon le cancer du sein le cancer de la peau le cancer de la thyroiumlde le cancer de la vessie le cancer de la prostate le cancer colorectal le cancer de lestomac le cancer de lœsophage le cancer du rein
httpwwwfutura-sciencescomfrquestion-reponsetcancerdle-cancer-de-la-peau-en-detail_1354
Photo - Le cancer est la premiegravere cause de mortaliteacute en France Ici des cellules de cancer du poumon copy Anne Weston- LRI- CRUK- Wellcome Images Filckr nc nd 20copy 2001-2012 Futura-Sciences tous droits reacuteserveacutes ndashSource wwwgooglefrsearchsource=igamphl=framprlz=1G1GGLQ_FRFR368ampq=cancerampbtnG=Recherche+Google
Cancer ndash Introduction drsquoun article Wiipeacutedia
Le cancer est une maladie caracteacuteriseacutee par une prolifeacuteration cellulaire anormalement importante au sein dun tissu normal de lorganisme de telle maniegravere que la survie de ce dernier est menaceacutee Ces cellules deacuterivent toutes dun mecircme clone cellule initiatrice du cancer qui a acquis certaines caracteacuteristiques lui permettant de se diviser indeacutefiniment Au cours de leacutevolution de la maladie certaines cellules peuvent migrer de leur lieu de production et former des meacutetastases Pour ces deux raisons le deacutepistage du cancer doit ecirctre le plus preacutecoce possible
laquo Cancer raquo est un terme geacuteneacuteral deacutesignant une maladie pour lesquelles certaines cellules dun organisme adoptent un comportement anormal caracteacuteriseacute par1234 une indeacutependance vis-agrave-vis des signaux qui stimulent normalement la prolifeacuteration cellulaire une insensibiliteacute aux signaux et meacutecanismes anti-prolifeacuteratifs une capaciteacute prolifeacuterative qui nest plus limiteacutee (croissance agrave linfini) la disparition du pheacutenomegravene dapoptose une capaciteacute anormale agrave susciter langiogenegravese et lacquisition dun pouvoir invasif et de production de meacutetastases
Les nouvelles cellules reacutesultantes dites canceacutereuses ou tumorales peuvent former une tumeur maligne (un neacuteoplasme) ou se propager agrave travers le corps
Les facteurs de risques sont internes (geacutenome mutation 5 etc) induction par un agent infectieux etc etou externes (alimentation exposition agrave des substances canceacuterigegravenes ou agrave des conditions telles que lirradiation etc) Des facteurs hormonaux eacutepigeacuteneacutetiques et psychosomatiques sont possibles 90 agrave 95 des cas de cancers ne sont pas attribuables agrave des mutations geacuteneacutetiques6
Durant la derniegravere deacutecennie plusieurs types de cancers semblent en augmentation si dans certains cas cette progression est facilement lieacutee agrave des facteurs de risque identifieacutes (tabac alcool polluants industriels reconnus canceacuterigegravenes obeacutesiteacute seacutedentariteacute exposition au soleil) dans certains cas il est difficile dattribuer agrave des facteurs preacutecis laugmentation observeacutee Lameacutelioration des outils de diagnostic7et le vieillissement de la population8 explique une part importante de la progression de lincidence de certains cancers Agrave linverse une eacutetude de lInstitut de veille sanitaire montre que les cancers de lestomac de loesophage (chez lhomme) du col de luteacuterus et le lymphome Hodghinien ont reacutegresseacute entre 1980 et 20009
Sommaire
bull 1 Terminologie et eacutetymologie
bull 2 Biologie
o 21 Typologie
o 22 Geacuteneacutetique
o 23 Transformation cellulaire
o 24 Chronologie de la transformation canceacutereuse
o 25 Origine
o 26 Eacutevolution
bull 3 Causes
o 31 Risques endogegravenes
o 32 Risques dits laquo environnementaux raquo
bull 4 Preacutevention
o 41 Deacutepistage
bull 5 Diagnostic
bull 6 Traitements
o 61 Traitements alternatifs
o 62 Soutien psychologique
bull 7 Coucircts eacuteconomiques et socioeacuteconomiques
bull 8 Statistiques par pays
o 81 France
o 82 Taux de survie et surmortaliteacute
o 83 Chez lenfant
bull 9 Eacutepideacutemiologie
bull 10 Historique
bull 11 Chez les animaux
bull 12 Notes et reacutefeacuterences
bull 13 Voir aussi
o 131 Articles connexes
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiCancer
Chaicircne de transfert deacutelectrons ndash Deacutefinition de Futura-Sciences
Ensemble de moleacutecules pouvant capter et donner des eacutelectrons dont des cytochromes et des flavoproteacuteines qui agissent en seacuterie pour transporter des eacutelectrons du NADH ou du FADH2 jusquagrave loxygegravene qui est ainsi reacuteduit en eau (H2O) La respiration cellulaire est principalement attribuable agrave cette consommation doxygegravene La chaicircne respiratoire est localiseacutee dans la membrane interne des mitochondries
Source httpwwwfutura-sciencescomfrdefinitiontphysique-2dchaine-de-transfert-delectrons_686
Chaicircne respiratoire ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
La chaicircne respiratoire est constitueacutee dun ensemble complexe de proteacuteines membranaires de la mitochondrie des cellules eucaryotes qui servent agrave reacuteoxyder les coenzymes NADH et ubiquinone (CoQ) qui ont eacuteteacute reacuteduits en particulier au cours du cycle de Krebs Cette reacuteoxydation saccompagne de la creacuteation dun gradient transmembranaire de protons Ce gradient est une forme de stockage de leacutenergie contenue dans les coenzymes qui deacuterive elle-mecircme de leacutenergie contenue dans les moleacutecules deacutegradeacutees au cours du catabolisme Le gradient de proton va servir agrave fabriquer de lATP moleacutecule eacutenergeacutetique universellement utilisable au niveau de lATP synthase une proteacuteine membranaire mitochondriale Ce meacutecanisme de phosphorylation oxydative a eacuteteacute deacutecouvert par Peter Mitchell ce qui lui a valu le prix Nobel de chimie en 19781 Ce meacutecanisme est aussi connu sous le nom de Theacuteorie chimiosmotique (de Mitchell) Additionneacute agrave la synthegravese dATP par les ATP synthase on la nomme phosphorylation oxydative (nb le terme phosphorylation oxydative est impropre il faut lui preacutefeacuterer celui doxydations phosphorylantes)
Sommaire
bull 1 Origine des reacuteactifs de la chaicircne respiratoire
bull 2 Enchaicircnement des systegravemes doxydoreacuteduction de la chaicircne respiratoire
bull 3 Inhibiteurs de la chaicircne respiratoire
bull 4 Reacutegulation
bull 5 Theacuteorie chimio-osmotique de Mitchell
bull 6 Complexes et fonctionnement
bull 7 Transport des moleacutecules dATP formeacutees
bull 8 Bilan total
bull 9 Des chaicircnes respiratoires particuliegraveres celles des bacteacuteries
bull 10 Notes et reacutefeacuterences
bull 11 Voir aussi
o 111 Articles connexes
o 112 Liens externes
Origine des reacuteactifs de la chaicircne respiratoire [modifier]
Lors des reacuteactions du catabolisme que sont la glycolyse (dans le cytosol) et le cycle de Krebs (dans la mitochondrie) il y a production de coenzymes reacuteduits (NADH et CoQH2) Ces coenzymes vont ecirctre reacuteoxydeacutes par la chaicircne respiratoire (en aeacuterobiose) au niveau des crecirctes de la membrane interne mitochondriale ou dans la membrane plasmique des bacteacuteries
Enchaicircnement des systegravemes doxydoreacuteduction de la chaicircne respiratoire [modifier]
Remarque lenchaicircnement indiqueacute ici concerne les organismes eucaryotes la chaicircne respiratoire au niveau de la mitochondrie
Lordre dans lequel on trouve les eacuteleacutements de la chaicircne respiratoire (figure 1) deacutepend de leur potentiel standard doxydoreacuteduction (tableau 1)
Tableau 1 Systegravemes reacutedox mis en jeu dans la chaicircne respiratoire
Systegravemes reacutedox Potentiel standard (agrave pH = 7 et 25 degC) (V)
NAD+NADH -032
FPFPH2 -014
CoQCoQH2 -009
Cytb Fe3+Cytb Fe2+ +004
CytC1 Fe3+CytC1 Fe2+ +022
CytC Fe3+CytC Fe2+ +026
Cyt(a+a3) Fe3+Cyt(a+a3) Fe2+ +029
frac12O2O2- +082
Figure 1 enchaicircnement des constituants de la chaicircne respiratoire
La reacuteaction de synthegravese dATP
est une reacuteaction endergonique elle a besoin deacutenergie pour avoir lieu Sa variation denthalpie libre standard (ΔGdeg) est eacutegale agrave + 30 kJmol
Lors de la chaicircne respiratoire trois reacuteactions libegraverent suffisamment deacutenergie (variation denthalpie libre standard (ΔGdeg) est infeacuterieure ou eacutegale agrave - 30 kJmol)
bull ΔGdeg = - 42 460 Jmolminus1
bull ΔGdeg = - 34 740 Jmolminus1
bull ΔGdeg = -
102 290 Jmolminus1
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiChaC3AEne_respiratoire
Phosphorylation oxydative lieacutee agrave la chaicircne de transport des eacutelectrons ndash Document lsquoulysse u-bordeauxrsquo
La chaicircne de transport des eacutelectrons
Les hydrogegravenes (eacutelectrons plus protons) capteacutes par le (qui devient le
) issus de la deacutegradation des moleacutecules de glucose et dacide gras sont
transfeacutereacutes agrave l gracircce agrave une seacuterie deacutevegravenements qui aboutit agrave la formation d la chaicircne de transport des eacutelectrons Cette chaicircne se deacuteroule dans la membrane interne de la mitochondrie surtout dans les crecirctes et elle fait intervenir plusieurs complexes enzymatiques appeleacutes NADH-quinone oxydoreacuteductase (complexe I) succinate-quinone oxydoreacuteductase (complexe II) Quinol-cytochrome c oxydoreacuteductase (complexe III ou complexe bc1) et Cytochrome c oxydase (complexe IV)
Elle contient eacutegalement 1) lubiquinone qui se trouve dans leacutepaisseur de la membrane interne (moleacutecule lipophile) qui transporte les eacutelectrons (et protons) du complexe II au complexe III et 2) le cytochrome c qui se trouve dans lespace inter membranaire et qui eacutetablit une navette deacutelectrons entre complexes III et IV Les eacuteveacutenements sont preacutesenteacutes scheacutematiquement figure 11 Dans cette image les complexes sont repreacutesenteacutes en une seule entiteacute mais en reacutealiteacute ils sont constitueacutes de plusieurs sous-uniteacutes proteacuteiques Le tableau ci-dessous donne une ideacutee de la taille et de lheacuteteacuterogeacuteneacuteiteacute des complexes de la chaicircne respiratoire
fonction enzymatique poids moleacuteculaire
nombre de sous-uniteacutes
Complexe I NADH-quinone oxydoreacuteductase 800 kDa 25
Complexe II succinate-quinone oxydoreacuteductase
140 kDa 4
Complexe III quinol-cytochrome c oxydoreacuteductase
250 kDa 9-10
Complexe IV cytochrome c oxydase 170 kDa 13
Complexe V ATP synthase 380 kDa 12-14
Figure 11 [agrave consulter agrave la source] La chaicircne respiratoire
Pour plus dinformation sur la composition des proteacuteines de la chaicircne respiratoire et leur arrangement dans des super complexes consultez le document suivant
laquo Supercomplexes dans la chaine respiratoire de la mitochondrie 2010_Boekema raquo (pdf 1 Mo)
Animation cette animation montre comment le passage des eacutelectrons de cytochrome c agrave cytochrome c oxydase (complexe IV) permet le transport
simultaneacute de protons ( ) agrave travers la membrane interne de la mitochondrie (fonction de pompe de la cytochrome c oxydase)
Macromedia Shockwave - 106Ko
La direction du flux deacutelectrons le long de la chaicircne de transport est deacutetermineacutee par la faculteacute des composants agrave perdre ou agrave gagner des eacutelectrons Par exemple
a une affiniteacute modeacutereacutee pour les eacutelectrons si bien que sa forme reacuteduite
peut facilement ceacuteder ses deux eacutelectrons Au contraire loxygegravene moleacuteculaire a une tregraves forte affiniteacute pour les eacutelectrons et est donc un tregraves bon agent oxydant capable de capturer avidement les eacutelectrons des autres moleacutecules La capaciteacute agrave laquo donner raquo ou agrave laquo prendre raquo des eacutelectrons est exprimeacutee
par un paramegravetre nommeacute potentiel doxydoreacuteduction (symbole Eograve) ayant
un potentiel de et loxygegravene moleacuteculaire un potentiel de Les eacutelectrons se deacuteplacent des moleacutecules agrave faible potentiel doxydoreacuteduction vers
les moleacutecules posseacutedant un potentiel fort et donc dans le cas de la chaicircne mitochondriale de transport des eacutelectrons du NADH agrave loxygegravene moleacuteculaire (voir figure 12 )
Figure 12 [agrave consulter agrave la source] Potentiel doxydoreacuteduction
Fondamentalement au cours de la capture des eacutelectrons par les complexes I III et IV il y a simultaneacutement translocation des protons vers lespace
inter membranaire (pompe ) (voir figure 11 et son animation) Le processus creacutee un gradient protonique (potentiel membranaire de 150 mV neacutegatif cocircteacute espace matriciel et une diffeacuterence de pH de 05) Le gradient eacutelectrochimique ainsi geacuteneacutereacute est utiliseacute pour la phosphorylation de lADP en ATP par lATP synthase (complexe V qui constitue une particule dite eacuteleacutementaire visible en microscopie eacutelectronique) (voir figure 13 ) Le couplage de loxydation des
meacutetabolites en et et la production dATP est appeleacute phosphorylation oxydative
Figure 13 [agrave consulter agrave la source] ATP synthase
Heacutebergement des eacutelectrons dans les composants de la chaicircne
Au sein de la chaicircne de transport les eacutelectrons sont successivement et transitoirement laquo heacutebergeacutes raquo par diffeacuterents sites moleacuteculaires appeleacutes groupes prostheacutetiques (porphyrines et flavine mononucleacuteotides (FMN apporteacutee par la
vitamine laquo riboflavine raquo) Les atomes qui heacutebergent les eacutelectrons dans ces
groupes prostheacutetiques peuvent ecirctre des atomes de C ou N pour (apporteacute
par la laquo vitamine raquo (acide nicotinique) et ubiquinone des atomes de Fe inclus dans une structure moleacuteculaire appeleacutee hegraveme ou heacutemochrome pour les cytochromes des complexes de FeS pour les FMN et cytochrome bc1 des atomes de Cu dans la cytochrome c oxydase Cette ressource na pas pour but dexposer en deacutetail laspect biochimique et biophysique de la phosphorylation oxydative Pour information compleacutementaire sur le sujet nous vous suggeacuterons de consulter laquo La biochimie Tome 1 biochimie structurale et meacutetabolique raquo Christian Moussard De Boeck Universiteacute
Etymologie des termes cytochrome et ubiquinone
Les cytochromes sont des pigments cellulaires (chromos = couleur) deacutetectables dans lintervalle 300 agrave 600 nm du spectre de la lumiegravere Le terme deacutesigne un ensemble formeacute dune proteacuteine et dun groupe prostheacutetique (heacutemochrome)
responsable de labsorption caracteacuteristique de la lumiegravere
Ubiquinone nommeacutee pour sa reacutepartition tregraves large ubiquitaire chez les veacutegeacutetaux animaux et micro-organismes (latin ubique = preacutesent partout) Elle fut identifieacutee plus tard agrave un co-enzyme de la chaicircne respiratoire nommeacute pour cela co-enzyme Q10 (ubiQuinone) 10 fait reacutefeacuterence au nombre duniteacutes isopreacuteniques (
) preacutesentes dans la queue hydrophobe de la moleacutecule (situeacutee dans la membrane)
Cardiolipine et chaicircne respiratoire
La cardiolipine ou diphosphatidylglyceacuterol est un lipide qui est speacutecifique des membranes des bacteacuteries et des mitochondries autrement dit des membranes dont la fonction est de fournir un potentiel eacutelectrochimique pour le transport des eacutelectrons et la synthegravese dATP Le terme cardiolipine vient du fait que ce lipide a eacuteteacute isoleacute agrave partir de cœur de bovin dans lequel il repreacutesente 10 des phospholipides totaux Plus tard la cardiolipine a eacuteteacute trouveacutee en abondance dans la mitochondrie ougrave elle repreacutesente 20 des phospholipides totaux et dans la membrane externe des bacteacuteries Etant donneacute que la cardiolipine est un lipide speacutecifique de la mitochondrie on est en droit de penser que sa fonction biologique dans cet organite est fondamentale Elle est localiseacutee principalement dans la membrane interne ougrave elle interagit avec plusieurs proteacuteines parmi lesquelles les complexes III (cytochrome bc1) et IV (cytochrome c oxydase) la proteacuteine deacutechange ATPADP lATP synthase et le transporteur de phosphate inorganique (Pi) Il a eacuteteacute montreacute que la cardiolipine deacuteterminait la structure quaternaire (et donc fonctionnelle) de ces proteacuteines enzymatiques et assurait eacutegalement la bonne orientation et la bonne position (pour faciliter le passage des eacutelectrons) des diffeacuterents composants de la chaicircne respiratoire Ce rocircle est bien illustreacute par le syndrome de Barth myopathie speacutecifique due agrave une production deacutefectueuse de cardiolipine reacutesultant en un fort deacuteficit dans la production dATP La cardiolipine limite aussi la diffusion de protons situeacutes dans lespace inter membranaire en les liant agrave ses groupes phosphates tamponnant ainsi le pH global (voir figure 14 ) Enfin la cardiolipine est consideacutereacutee comme un co-facteur deacuteterminant de limportation du cholesteacuterol indispensable au deacuteroulement de la steacuteroiumldogenegravese mitochondriale
Figure 14 [agrave consulter agrave la source] Cardiolipine dans la membrane interne de la mitochondrie
LATP synthase ( )
En preacutesence du gradient de protons eacutetabli entre les deux faces de la membrane mitochondriale interne et en absence de concentrations eacuteleveacutees dATP dans la matrice
lATP synthase laisse passer les protons au niveau du domaine membranaire un
passage qui permet la production dATP par le domaine Plus preacuteciseacutement chaque
sous-uniteacute du domaine de la proteacuteine couple rapidement lADP et le Pi en produisant lATP qui reste en place Cest le potentiel de membrane et le passage des protons qui en reacutesulte (laquo source deacutenergie raquo) qui permet lexpulsion de lATP vers
lespace matriciel au cours dun mouvement de rotation de la sous-uniteacute dans le
domaine La place de lATP est immeacutediatement prise par un nouvel ADP + Pi Il faut 12 protons pour la production de 3 ATP (voir figure 13 ci-dessus)
Cette enzyme peut eacutegalement fonctionner dans lautre sens ce qui se produit en absence de gradient de protons et en preacutesence dATP Dans ce cas elle fonctionne comme une
pompe agrave protons comparable agrave l -ATPase de la membrane des lysosomes deacutecrite dans la ressource laquo Transport membranaire raquo
Bilan final
Le bilan final de toutes ces inter conversions chimiques cest que loxydation complegravete dune moleacutecule de glucose fournira 30 moleacutecules dATP et quune moleacutecule dacide gras tel que le palmitate (C16) fournira 120 moleacutecules dATP La complexiteacute des inter conversions chimiques qui seffectuent dans les mitochondries trouve sa justification dans un pheacutenomegravene de fractionnement de leacutenergie libeacutereacutee qui eacutevite un deacutegagement
excessif de chaleur ducirc agrave la condensation de et (en ) Leacutenergie peut ecirctre convertie efficacement en liaisons riches en eacutenergie dans des moleacutecules telles que lATP gracircce agrave des reacuteactions coupleacutees
La theacuteorie de chimiosmose
Le processus preacuteceacutedemment deacutecrit est analogue agrave un geacuteneacuterateur faisant passer un courant agrave travers une seacuterie de moteurs eacutelectriques Cependant dans les systegravemes biologiques les eacutelectrons sont transporteacutes dun site agrave lautre par des moleacutecules diffusibles qui prennent des eacutelectrons au niveau dun site pour les apporter sur un autre site Dans le cas de la chaicircne mitochondriale de transfert
deacutelectrons le processus commence avec le
Cest langlais Peter Mitchell qui proposa le meacutecanisme de couplage entre le transport des eacutelectrons et la synthegravese de lATP Il suggeacutera que le flux des eacutelectrons dun composant agrave lautre de la chaicircne respiratoire (et ceci est eacutegalement vrai pour le flux des eacutelectrons dans les photo systegravemes du chloroplaste) dirige des protons (ions hydrogegravene) au travers de la membrane (vers lespace inter membranaire) creacuteant ainsi un gradient protonique (150 mV) Secondairement la production dATP est due au flux inverse de protons descendant le gradient Cette proposition constitue la base de la theacuteorie appeleacutee chimiosmose (Mitchell prix Nobel en 1978)
Creacuteatine phosphate
Bien que la production dATP soit essentiellement due aux processus meacutetaboliques deacutecrits plus haut la mitochondrie peut utiliser une voie alternative pour assurer la production immeacutediate dATP Elle possegravede en effet une enzyme creacuteatine kinase qui catalyse la production de creacuteatine-phosphate Celle-ci est agrave son tour transporteacutee dans le cytoplasme ougrave elle est utiliseacutee pour phosphoryler lADP en ATP (reacutegeacuteneacuteration tregraves rapide de lATP indeacutependante de la production dATP mitochondrial) (voir figure 15 ) Cette voie seacutepuise en environ 8 secondes dans le muscle au travail et pourrait donc ecirctre vue comme un processus tampon entre la demande immeacutediate et la possibiliteacute de production par la glycolyse et la chaicircne respiratoire
Figure 15 [agrave consulter agrave la source] Creacuteatine phosphate et ATP
La creacuteatine est un additif nutritionnel populaire chez les athlegravetes dont la speacutecialiteacute sportive neacutecessite un apport brutal deacutenergie (par exemple sprinters et halteacuterophiles) Lideacutee de deacutepart est datteindre un haut niveau de creacuteatine-phosphate et donc datteindre une production plus eacuteleveacutee dATP dans les 8 premiegraveres secondes Cependant il ny a pas de preuve eacutetablie que cette suppleacutementation artificielle augmente le niveau cellulaire de creacuteatine phosphate et donc augmente reacuteellement les possibiliteacutes de lathlegravete La figure 16 preacutesente lusage de diffeacuterentes sources deacutenergie utiliseacutees pour lapprovisionnement en ATP pendant un exercice physique
Figure 16 [agrave consulter agrave la source] Creacuteatine phosphate dans le temps (sources deacutenergie)
Source httpwwwulysseu-bordeauxfratelierikramerbiocell_diffusiongbbcelfa105b3contentcours07htm
Fluiditeacute du geacutenome ou geacutenome fluide ndash Note du traducteur cette notion est relativement reacutecente en biologie et en geacuteneacutetique et tregraves peu de reacutefeacuterences en franccedilais sont encore disponibles agrave ce jour Nous reprenons agrave la suite une note sur le sujetLa fluiditeacute des geacutenomes par Eric Coissac INRIA Rhocircne-Alpes - HELIX
Depuis le milieu des anneacutees 1990 et la publication des deux premiers geacutenomes complegravetement seacutequenceacutes (Haemophilus influenzae et Saccharomyces cerevisiae) la biologie a franchi une nouvelle eacutetape Apregraves la reacutevolution de la biologie moleacuteculaire du deacutebut des anneacutees 1970 et la vision que certains qualifient de reacuteductionniste quelle a ameneacutee legravere de la geacutenomique fait actuellement eacutevoluer la biologie vers une vision plus inteacutegrative Ce nouvel engouement pour une biologie dite inteacutegrative a permis de prendre conscience que lideacutee selon laquelle linventaire complet des gegravenes dun organisme permettrait dappreacutehender son fonctionnement est une vision simpliste bien quelle ait justifieacute en grande partie le deacuteveloppement de nombreux projets geacutenomes
Jai eu la chance de commencer mes travaux de recherche au deacutebut des projets geacutenomes et jai dans ce cadre participeacute au projet de seacutequenccedilage du geacutenome de la levureSaccharomyces cerevisiae Je ne pourrais dire si cest en opposition agrave lideacutee du geacutenome vu comme un simple sac agrave gegravenes mais degraves ce moment jai orienteacute mon travail de recherche vers leacutetude de leacutevolution de la structure des chromosomes de la maniegravere la plus indeacutependante possible des gegravenes quils portent Il mimporte au travers de mes
travaux dessayer de mettre en eacutevidence des contraintes eacutevolutive qui sont lieacutees agrave la nature mecircme du support de linformation geacuteneacutetique et non agrave linformation porteacutee
La strateacutegie suivie ma conduit agrave eacutetudier les meacutecanismes de duplication agrave lorigine de nombreux remaniements chromosomiques Il ma eacuteteacute ainsi possible de proposer un modegravele expliquant lorigine de nombreuses reacutepeacutetitions observables dans les geacutenomes ainsi que leurs eacutevolutions Ce modegravele semble ecirctre applicable pour ses grandes lignes aux trois super regravegnes (Eucaryotae Eubacteriacae et Archae) ce qui montre le caractegravere ancestral des meacutecanismes sous-jacents
Mecircme si lexercice preacutesente un inteacuterecirct il ne serait sans doute pas raisonnable de poursuivre ce type de travail sans tenter de croiser les reacutesultats ainsi obtenus avec des donneacutees relatives agrave linformation preacutesente sur les chromosomes et donc agrave la fonction des gegravenes codeacutes par ceux-ci La mise en place du lien entre les donneacutees de reacutepeacutetitions dont je dispose et les donneacutees fonctionnelles disponibles relegraveve de linteacutegration et donc de la repreacutesentation des connaissances MicrOBI peut ecirctre consideacutereacute comme ma reacuteponse agrave ce problegraveme Aujourdhui cette base de donneacutees permet de maintenir coheacuterents les liens existant entre plusieurs bases de donneacutees publiques deacutecrivant diffeacuterents types dinformations biologiques Lajout des donneacutees de reacutepeacutetition au scheacutema actuel permettra de poser au systegraveme des requecirctes complexes inteacutegrant les diffeacuterents niveaux de donneacutees que sont le geacutenome le proteacuteome et les classifications fonctionnelles Source httpwww-helixinrialpesfrIMGpdfhdr-coissacpdf via httptelarchivesouvertesfrtel-00011102en
Glycolyse ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
La glycolyse (γλῠκὖς glykyacutes laquo sucreacute raquo et λύσις lyacutesis laquo dissolution raquo) ou voie dEmbden-Meyerhof-Parnas est une voie meacutetabolique dassimilation du glucose et de production deacutenergie Elle se deacuteroule dans le cytoplasme (ou cytosol) de la cellule Comme son nom lindique elle neacutecessite du glucose et a pour produit du pyruvate Ce dernier peut soit entrer dans le cycle de Krebs qui se deacuteroule dans la mitochondrie des eucaryotes ou le cytoplasme des bacteacuteries en aeacuterobiose soit ecirctre meacutetaboliseacute par fermentation en anaeacuterobiose pour produire par exemple du lactate ou de leacutethanol
Sommaire
bull 1 Principe geacuteneacuteral
bull 2 Eacutetapes de la glycolyse
o 21 Activation des hexoses par phosphorylations successives
211 Phosphorylation du glucose en glucose-6-phosphate
212 Isomeacuterisation du glucose-6-phosphate en fructose-6-phosphate
213 Phosphorylation du fructose-6-phosphate en fructose-16- diphosphate
o 22 Clivage du fructose-16-diphosphate en deux moleacutecules de
glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate
221 Clivage du fructose-16-diphosphate en glyceacuteraldeacutehyde-3- phosphate et dihydroxyaceacutetone phosphate
222 Isomeacuterisation de la dihydroxyaceacutetone phosphate en glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate
o 23 Reacutecupeacuteration de leacutenergie investie dans les phosphorylations
231 Phosphorylation du glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate en 13- diphosphoglyceacuterate
232 Conversion du 13-diphosphoglyceacuterate en 3-phosphoglyceacuterate avec reacutecupeacuteration dATP
233 Isomeacuterisation du 3-phosphoglyceacuterate en 2-phosphoglyceacuterate
234 Conversion du 2-phosphoglyceacuterate en phosphoeacutenolpyruvate
235 Conversion du phosphoeacutenolpyruvate en pyruvate avec reacutecupeacuteration dATP
bull 3 Bilan de la glycolyse
bull 4 Reacutegulation de la glycolyse
o 41 Reacutegulation de la PFK-1
o 42 Reacutegulation de la pyruvate kinase
o 43 Reacutegulation au niveau de lhexokinase
bull 5 Reacuteoxydation des coenzymes
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Voir aussi
o 71 Articles connexes
Principe geacuteneacuteral
La glycolyse est un meacutecanisme de reacutegeacuteneacuteration dATP qui ne neacutecessite pas doxygegravene Au cours de ce processus on assiste agrave
bull des reacuteactions doxydo-reacuteduction au cours desquelles un accepteur deacutelectrons
(coenzyme NAD + ) est reacuteduit
NAD + + 2 H + + 2 e minus rarr NADH + H +
bull des synthegraveses dATP par phosphorylation dADP (formation de quatre moleacutecules dATP mais consommation de deux moleacutecules dATP soit au total formation nette de deux moleacutecules dATP)
2 ADP + 2 Pi + 2 H + rarr 2 ATP + 2 H2O
Le symbole Pi repreacutesente ici le phosphate inorganique HPO42- ou hydrogeacutenophosphate1
La glycolyse se traduisant par la reacuteduction de coenzymes elle saccompagne donc de loxydation de moleacutecules organiques On peut dire quelle correspond agrave loxydation du glucose en pyruvate
glucose + 2 NAD + rarr 2 CH3-CO-COO - + 2 (NADH + H + )
coupleacutee agrave
2 ADP + 2 Pi + 2 H + rarr 2 ATP + 2 H2O
soit au total
glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD + rarr 2 pyruvate + 2 ATP + 2 (NADH + H + ) + 2 H2O
Le pyruvate CH3-CO-COO- deacutesigne en toute rigueur la base conjugueacutee de lacide pyruvique CH3-CO-COOH
Article complet sur le site httpfrwikipediaorgwikiGlycolyse
Glycolyse ndash Document Universiteacute Jussieu Paris Contributions de Caroline Benlot Nicole Blanchouin Collaboration Philippe Denoulet
La voie de la glycolyse correspond agrave une seacuterie de reacuteactions catalyseacutees par des enzymes qui deacutegradent une moleacutecule de glucose (6 carbones) en deux moleacutecules de pyruvate (3 carbones) Chez les eucaryotes cette transformation a lieu dans le cytosol de la cellule
Cette voie meacutetabolique produit de leacutenergie libre sous forme dATP Il est agrave noter que tous les intermeacutediaires entre le glucose et le pyruvate sont phosphoryleacutes ce qui leur confegravere une charge neacutegative nette agrave pH 7 les empecircchant ainsi de diffuser agrave lexteacuterieur de la cellule
La glycolyse se deacutecompose en deux phases
- La phase preacuteparatoire ougrave le glucose est transformeacute en deux trioses phosphates avec consommation deacutenergie
- La phase de remboursement qui produit de leacutenergie sous forme dATP
Le bilan global de la glycolyse est
Glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ -----gt 2 pyruvate + 2 ATP + 2 H2O + 2 NADH
Les diffeacuterents chaicircnons meacutetaboliques intervenant dans la glycolyse sont soit des reacuteactions simples soit des reacuteactions deacutecomposables en reacuteactions simples Parmi les dix reacuteactions enzymatiques de la glycolyse trois sont exergoniques et donc irreacuteversibles Les autres chaicircnons seffectuant avec des ΔG proches de leacutequilibre sont reacuteversibles et permettent la gluconeacuteogenegravese
Source httpwwwsnvjussieufrbmediaMetaboglyco1html
Lactate ndash Renvoi agrave Acide lactique selon une introduction agrave un articl de Wikipeacutedia
Lacide lactique est un acide organique qui joue un rocircle dans divers processus biochimiques Un lactate est un sel de cet acide Contrairement agrave ce que peut laisser penser son nom lacide lactique nest pas preacutesent uniquement dans le lait mais eacutegalement dans le vin certains fruits et leacutegumes et dans les muscles
Lacide lactique est un acide alpha hydroxyleacute sa formule chimique est C3H6O3 et sa structure se reflegravete dans son nom systeacutematique lacide 2-hydroxypropanoiumlque
Sommaire
bull 1 Chimie
bull 2 Effort musculaire et fermentation lactique
bull 3 Fermentation bacteacuterienne
bull 4 Utilisations
bull 5 Historique
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
o 61 Voir aussi
611 Articles connexes
612 Liens externes
Chimie [modifier]
Latome de carbone 2 portant le groupe hydroxyle est asymeacutetrique rendant la moleacutecule dacide lactique chirale Il se preacutesente donc sous forme de deux eacutenantiomegraveres
bull (R)-acide lactique ou D(ndash)-acide lactique
bull (S)-acide lactique ou L(+)-acide lactique
En solution le groupe carboxyle -COOH peut perdre un proton donnant un ion lactate CH3CHOHCOO-
Lacide lactique est soluble dans leau et consideacutereacute comme un acide faible (pKa=390) cest-agrave-dire que la reacuteaction de dissociation dans leau nest pas totale
CH3CHOHCOOH + H2O CH3CHOHCOO- + H3O+
On trouve donc agrave la fois en solution lacide lactique et sa forme basique lion lactate en proportions variables selon le pH
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiAcide_lactique
Meacutedecine personnaliseacutee ndash Articles seacutelectionneacutes par Jacques Hallard
Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche ndash Document lsquoGroupe Les eacutechosfrrsquo Par Marc-Olivier Beacutevierre Partner Cepton Strategies bureau de Paris 03 deacutecembre 2011
Du profilage des patients aux theacuterapies geacuteniques en passant par le diagnostic moleacuteculaire et de nouvelles formes de vaccination les possibiliteacutes ouvertes par la meacutedecine personnaliseacutee sont immenses Crsquoest aussi un enjeu consideacuterable pour lrsquoeacuteconomie des systegravemes de santeacute et bien sucircr pour les grandes firmes pharmaceutiques qui ont ducirc repenser en profondeur leurs deacutemarches de recherche et deacuteveloppement
Le concept de meacutedecine personnaliseacutee a eacuteteacute deacuteveloppeacute il y a deux deacutecennies par la socieacuteteacute suisse Roche lrsquoun des leaders mondiaux de lrsquoindustrie pharmaceutique Le concept initial eacutetait fondeacute sur une reacutealiteacute tregraves simple dans la pratique meacutedicale le mecircme meacutedicament peut provoquer des reacuteactions diffeacuterentes selon les patients et pour un patient donneacute certains meacutedicaments fonctionnent et drsquoautres non
Avec lrsquointroduction dans les anneacutees 1990 de lrsquoHerceptine un traitement pour le cancer du sein Roche a deacutemontreacute qursquoil eacutetait possible drsquoanticiper gracircce agrave un simple test sur les patients ceux pour qui le traitement serait le plus beacuteneacutefique et ceux pour qui il ne le serait probablement pas
Il est deacutesormais possible de personnaliser les traitements crsquoest-agrave-dire de nrsquoadministrer un meacutedicament qursquoaux patients qui reacuteagissent positivement Lrsquoimpact de cette nouvelle approche est eacutenorme une efficaciteacute accrue moins drsquoeffets secondaires et plus de temps ni de ressources perdus pour un traitement inopeacuterant
Les cinq grandes approchesCette premiegravere forme de meacutedecine personnaliseacutee a ouvert la voie agrave une multitude drsquoapproches diffeacuterentes que lrsquoon peut classer en cinq cateacutegories
1 La meacutedecine stratifieacutee Crsquoest lrsquoapproche retenue pour lrsquoHerceptine elle consiste agrave diviser les patients en quatre groupes en fonction de leur reacuteaction agrave un meacutedicament en termes drsquoefficaciteacute et drsquoeffets secondaires Le meacutedicament est administreacute uniquement au groupe pour lequel la reacuteponse aura eacuteteacute positive et qui nrsquoaura pas preacutesenteacute drsquoeffets secondaires
2 Les vaccinations antitumorales Il srsquoagit drsquoune autre forme de meacutedecine personnaliseacutee ici le systegraveme immunitaire du patient est ldquoentraicircneacuterdquo agrave deacutetruire les cellules tumorales On obtient un tel reacutesultat en reacuteinjectant dans le corps drsquoun patient un eacutechantillon de ses propres cellules apregraves un traitement externe Les cellules ainsi traiteacutees sont destineacutees agrave stimuler le systegraveme immunitaire du patient speacutecifiquement contre les cellules tumorales
3 Lrsquoingeacutenierie tissulaire La reconstruction tissulaire est un domaine meacutedical nouveau et extrecircmement prometteur Elle srsquoaccomplit gracircce agrave lrsquoimplantation de cellules capables de pousser sur un tissu endommageacute et de le ldquoreacuteparerrdquo Ces cellules peuvent provenir soit du patient lui-mecircme apregraves traitement externe soit de cellules souches provenant de donneurs
4 La theacuterapie geacutenique Elle vise agrave modifier le geacutenome drsquoun patient afin drsquoeacuteliminer la mutation qui est agrave lrsquoorigine drsquoune maladie Il y a trois types de theacuterapie geacutenique la transfection permanente drsquoADN la transfection transitoire drsquoADN et les theacuterapies portant sur lrsquoARN Aujourdrsquohui le premier type a eacuteteacute pratiquement abandonneacute alteacuterer de faccedilon permanente le geacutenome drsquoune personne peut avoir des conseacutequences sur le long terme y compris apregraves la mort du patient ndash puisque les modifications de son geacutenome seront aussi transmises agrave sa descendance Qui plus est elle a souvent des conseacutequences impreacutevisibles sur drsquoautres processus biologiques La recherche se concentre agrave preacutesent sur les deux autres approches qui ont elles lrsquoavantage drsquoecirctre reacuteversibles Les premiers meacutedicaments arrivent maintenant sur le marcheacute Un exemple inteacuteressant le Glybera premier traitement efficace contre la LPLD une maladie orpheline dont les patients ont un deacuteficit en proteacuteines LPL ce qui entraicircne lrsquoapparition de diabegravete et de maladies cardiovasculaires
5 Le profilage du risque La forme la plus meacutediatiseacutee de meacutedecine personnaliseacutee est probablement le profilage du risque gracircce au seacutequenccedilage du geacutenome drsquoun patient il devient deacutesormais possible de calculer le risque que cette personne deacuteveloppe un jour une maladie Etant donneacute que le coucirct total pour seacutequencer le geacutenome entier drsquoune personne diminue drsquoanneacutee en anneacutee il sera bientocirct possible pour tout le monde drsquoobtenir son propre seacutequenccedilage de geacutenome et donc de connaicirctre son profil de risque pour un certain nombre de maladies Par ailleurs certaines autres formes de profilage du risque plus preacutecises existent deacutejagrave en cardiologie par exemple en mesurant le niveau de concentration drsquoune certaine proteacuteine dans le sang il devient possible de preacutedire avec preacutecision le risque pour un patient drsquoavoir un accident cardio-vasculaire (AVC insuffisance cardiaque) dans les mois ou les anneacutees agrave venir
Le profilage du risque est un aspect particuliegraverement important pour la meacutedecine personnaliseacutee car il ouvre la voie agrave la preacutevention une source potentiellement gigantesque de bien-ecirctre pour les personnes mais aussi drsquoeacuteconomies substantielles pour les systegravemes de santeacute
Afin de comprendre pourquoi et comment lrsquoindustrie de la santeacute tout entiegravere se tourne drsquoores et deacutejagrave vers la meacutedecine personnaliseacutee il est important de srsquoarrecircter un instant sur la reacutevolution scientifique qui a deacuteclencheacute ce changement de paradigme
Le diagnostic moleacuteculaire moteur sous-jacentTout au long des dix derniegraveres anneacutees lrsquoameacutelioration de la productiviteacute en R amp D a eacuteteacute lrsquoun des principaux enjeux pour les entreprises pharmaceutiques Alors que la plupart de leurs meacutedicaments les plus vendeurs tombent ou vont tomber dans le domaine public ndash depuis 2004 et jusqursquoagrave 2012 ndash et en lrsquoabsence drsquoun nombre suffisant de nouveaux produits pour compenser la perte associeacutee cette riche industrie a eacuteteacute confronteacutee agrave une pression croissante pour aller vers plus drsquoinnovation
Rationaliser la gestion des projets de R amp D former des alliances construire des accords agrave long terme avec des eacutequipes de recherche universitaires ou en biotechnologie breveter les projets de recherche dans le cadre de structures de partenariat sophistiqueacutees autant de reacuteponses qui caracteacuterisent ce deacutefi et qui parfois ont eacuteteacute tregraves efficaces Cependant aucune de ces approches nrsquoa vraiment abordeacute le problegraveme qui est aujourdrsquohui au cœur de la recherche et du deacuteveloppement pharmaceutique Pour trouver demain de nouveaux meacutedicaments les scientifiques auront besoin de mieux comprendre les processus moleacuteculaires qui reacutegissent les maladies et comment la diversiteacute geacuteneacutetique des patients influe sur les reacutesultats des traitements
Parallegravelement lrsquoindustrialisation des techniques de biologie moleacuteculaire a permis drsquoimportants progregraves dans la deacutetection et lrsquoanalyse de moleacutecules drsquoune complexiteacute toujours croissante telles que de longs fragments drsquoADN ARN des proteacuteines voire des cellules entiegraveres Ces techniques ont permis aux scientifiques de parvenir agrave une compreacutehension beaucoup plus preacutecise des processus moleacuteculaires qui sont agrave lrsquoorigine de nombreuses maladies Le potentiel de ce qursquoon appelle maintenant le diagnostic moleacuteculaire est immense non seulement en termes de R amp D mais aussi dans la pratique meacutedicale quotidienne
Agrave lrsquoautre extreacutemiteacute du spectre les systegravemes de santeacute sont de plus en plus sous pression Ils ne remboursent plus que les meacutedicaments qui apportent un reacuteel plus par rapport aux traitements deacutejagrave en place et dans certains cas ils ne paient que si le traitement a un reacutesultat positif Dans un nombre croissant de systegravemes de santeacute le besoin drsquoun retour sur investissement ndash sujet qui eacutetait tabou dans le passeacute ndash est en train de devenir une reacutealiteacute
Le diagnostic moleacuteculaire fournit agrave ces deux deacutefis la reacuteponse de la science non seulement il accroicirct la productiviteacute de R amp D mais il fournit aussi aux cliniciens des outils puissants pour mieux comprendre ce qursquoils font et quelle est lrsquoefficaciteacute reacuteelle de leurs deacutecisions theacuterapeutiques Au final ils traitent mieux leurs patients et pour un coucirct moindre
Diagnostic moleacuteculaire et biomarqueurs quelques deacutefinitionsLe diagnostic moleacuteculaire deacutetecte des cibles moleacuteculaires speacutecifiques par le truchement de sondes seacutelectives qui sont toujours associeacutees agrave une meacutethode de visualisation La valeur de ces cibles ndash appeleacutees biomarqueurs ndash est qursquoelles sont correacuteleacutees agrave une maladie parfois elles sont mecircme la racine du mal Les biomarqueurs peuvent ecirctre de natures tregraves diffeacuterentes allant de la simple petite moleacutecule (comme les meacutetabolites) agrave des structures complexes comme les proteacuteines les acides nucleacuteiques ou mecircme des cellules entiegraveres
Trouver le biomarqueur adeacutequat qui permettra aux cliniciens de comprendre et de suivre avec preacutecision lrsquoeacutevolution de la maladie ndash ou bien sa reacuteponse agrave un traitement ndash est lrsquoun des principaux enjeux de la recherche pharmaceutique aujourdrsquohui En effet il nrsquoy a souvent pas de lien de causaliteacute direct entre un biomarqueur et une maladie ou sa reacuteponse Certains biomarqueurs peuvent ecirctre repreacutesentatifs de plusieurs maladies et inversement il peut ecirctre neacutecessaire de deacutetecter plusieurs biomarqueurs afin de deacutepister une maladie donneacutee
Les technologies de deacutetection et drsquoamplification ont progresseacute agrave pas de geacuteant ces derniegraveres anneacutees et sont devenues les principaux moteurs du deacuteveloppement des outils de diagnostic moleacuteculaire La meacutethode la plus connue est la Reacuteaction en Chaicircne par Polymeacuterase (PCR) mais il en est drsquoautres telles que les puces agrave ADN et ARN (ou micro-arrays) lrsquohybridation in situ en fluorescence (FISH) lrsquoimmunohistochimie la cytomeacutetrie en flux (CMF FACS en anglais) et bien drsquoautres qui sont agrave preacutesent arriveacutees agrave maturiteacute
Le rocircle des biomarqueurs dans la chaicircne de valeur pharmaceutiqueLes biomarqueurs jouent un rocircle important agrave tous les niveaux de la chaicircne de valeur pharmaceutique ils interviennent tregraves tocirct dans le processus de deacutecouverte puis dans le deacuteveloppement du produit ils ont eacutegalement leur importance au niveau du patient notamment pour la preacutevention le suivi du traitement et la gestion de la maladie
Les biomarqueurs peuvent ecirctre trieacutes en trois cateacutegories leur rocircle deacutepend de leur positionnement dans la chaicircne de valeur
Les biomarqueurs de deacutecouverte sont des entiteacutes moleacuteculaires qui sont geacuteneacuteralement identifieacutees pendant les premiegraveres phases du processus de deacutecouverte drsquoun nouveau meacutedicament Ces biomarqueurs sont lieacutes agrave la cible biologique et sont utiliseacutes pour valider les meacutecanismes de la maladie pour sonder de potentiels effets toxicologiques ou pour anticiper les variations geacuteneacutetiques potentielles dans la reacuteponse de lrsquoorganisme aux meacutedicaments Lrsquoespoir pour les responsables de R amp D pharmaceutique est que ces biomarqueurs vont aider agrave atteindre plus rapidement chez lrsquohomme la preuve de concept ou deacutemonstration de validiteacute lrsquoideacutee est drsquoecirctre en mesure drsquoeffectuer des essais cliniques en toute seacutecuriteacute avec de tregraves faibles doses sur un petit nombre de patients et beaucoup plus preacutecocement avant mecircme que les essais preacutecliniques ne soit pleinement acheveacutes Les meacutedicaments qui srsquoaveacutereraient ne pas fonctionner lors de ces essais preacutecoces seraient alors eacutelimineacutes plus tocirct ce qui permettrait par conseacutequent de tester plus de substances
Plus tard dans le processus on trouve les biomarqueurs de deacuteveloppement qui peuvent eacutegalement ecirctre drsquoune grande utiliteacute Ce sont habituellement les mecircmes que ceux qui ont eacuteteacute identifieacutes lors du processus de deacutecouverte et qui sont utiliseacutes dans les essais cliniques pour fournir des informations preacuteliminaires sur lrsquoefficaciteacute du meacutedicament et sa seacutecuriteacute avant qursquoon ne soit agrave mecircme de mesurer des paramegravetres cliniques drsquoaucune sorte Gracircce agrave leur capaciteacute agrave fournir des informations qui ne seraient pas accessibles agrave travers un monitoring clinique classique ils contribuent parfois agrave acceacuteleacuterer sensiblement le processus de deacuteveloppement En un mot afin de mesurer lrsquoefficaciteacute drsquoun nouveau meacutedicament de simples tests sanguins peuvent agrave preacutesent (dans certains cas) remplacer des mois voire des anneacutees drsquoobservation clinique
Et enfin nous avons les biomarqueurs commerciaux Par commercial nous entendons les biomarqueurs qui ont eacuteteacute officiellement reconnus par les autoriteacutes sanitaires comme des outils apportant des informations utiles sur lrsquoeacutetat drsquoun patient et pouvant ecirctre utiliseacutes pour prendre des deacutecisions cliniques des outils de diagnostic recourant agrave ces biomarqueurs seront par ailleurs susceptibles drsquoecirctre rembourseacutes par les systegravemes de santeacute Ce type de biomarqueur nrsquoest pas nouveau Pour ne citer que deux exemples le glucose est reconnu comme biomarqueur du diabegravete depuis le XIXe siegravecle (aujourdrsquohui il a eacuteteacute remplaceacute par lrsquoHbA1c) et le PSA (Antigegravene prostatique speacutecifique) lrsquoest depuis les anneacutees 1980 pour le cancer de la prostate
Bien que lrsquoon utilise les biomarqueurs depuis fort longtemps le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire la bio-informatique et les meacutethodes de deacutetection innovantes ont deacutemultiplieacute les possibiliteacutes de faccedilon spectaculaire et un nouveau type drsquooutil a eacutemergeacute le diagnostic moleacuteculaire Les premiers exemples embleacutematiques de ces nouvelles et puissantes technologies sont les ldquodiagnostics compagnonsrdquo qui ont eacuteteacute introduits dans le traitement du cancer (drsquoabord avec lrsquoHerceptine que nous avons mentionneacutee plus haut) et plus reacutecemment du VIH ougrave certains traitements oneacutereux nrsquoont eacuteteacute prescrits qursquoagrave condition que le patient reacuteponde agrave un test geacuteneacutetique speacutecifique Drsquoautres exemples bien connus sont les tests de deacutepistage de routine des maladies infectieuses (VIH) dont le degreacute de speacutecificiteacute et de sensibiliteacute est tregraves eacuteleveacute
Les diagnostics moleacuteculaires sont les outils de la meacutedecine moderne Ils permettent aux cliniciens drsquoidentifier les signes avant-coureurs des maladies de choisir le bon traitement en fonction des profils geacuteneacutetiques (diagnostics ldquocompagnonsrdquo) de superviser lrsquoefficaciteacute des traitements et bien mieux informeacutes de prendre de meilleures deacutecisions en fonction du profil particulier de chaque patient et de sa reacuteaction aux traitements anteacuterieurs Les diagnostics moleacuteculaires ont eacutegalement un rocircle eacuteconomique agrave jouer car ils pourraient tregraves bien conduire dans certains cas agrave des eacuteconomies substantielles en eacutevitant au meacutedecin de prescrire inutilement des traitements coucircteux
Lrsquoimpact eacuteconomique de la meacutedecine personnaliseacuteeLa demande mondiale pour les produits et services de santeacute est estimeacutee agrave lrsquoheure actuelle agrave 5500 milliards de dollars et elle devrait atteindre 12 000 milliards de dollars agrave lrsquohorizon 2030 La meacutedecine personnaliseacutee va transformer ce marcheacute sur deux plans premiegraverement en fournissant des traitements plus efficaces et deuxiegravemement en offrant le moyen de faire des eacuteconomies
Des traitements plus efficaces Pour un meacutedecin la valeur intrinsegraveque du diagnostic moleacuteculaire ne reacuteside bien sucircr pas dans le traitement drsquoune maladie mais dans lrsquoinformation que ce diagnostic viendra fournir Cette information peut ecirctre inestimable car elle aide les meacutedecins agrave prendre de meilleures deacutecisions sur la faccedilon de traiter un patient Par ailleurs elle est parfois consideacutereacutee par les autoriteacutes sanitaires comme une condition preacutealable pour la prescription drsquoune moleacutecule comme crsquoest le cas en meacutedecine stratifieacutee
LrsquoHerceptine a eacuteteacute le premier meacutedicament issu de la meacutedecine stratifieacutee agrave ecirctre autoriseacute Elle traite le cancer du sein et fonctionne extrecircmement bien mais seulement pour des femmes qui surexpriment un gegravene speacutecifique appeleacute HER-2 Elle est donc commercialiseacutee avec un kit de diagnostic HER-2 et nrsquoest rembourseacutee par les systegravemes de santeacute que si le test est positif LrsquoHerceptine est lrsquoun des meacutedicaments les plus vendus
aujourdrsquohui (pour un total de plus de 5 milliards de dollars) A lrsquoavenir ce type de produit deviendra monnaie courante demain les assureurs de la santeacute ne paieront plus pour des meacutedicaments mais pour des reacutesultats Crsquoest preacuteciseacutement lagrave ce que la meacutedecine personnaliseacutee peut apporter une faccedilon de maximiser lrsquoefficaciteacute des traitements
La reacuteduction des deacutepenses Mecircme si certaines formes de meacutedecine personnaliseacutee (telles que les vaccins contre des cancers ou lrsquoingeacutenierie tissulaire) sont oneacutereuses et vont peser sur les systegravemes de santeacute drsquoautres vont contribuer agrave reacuteduire la facture La meacutedecine preacuteventive en particulier est une solution agrave long terme contre lrsquoexplosion des deacutepenses de santeacute comme chacun sait il est beaucoup moins cher de deacutepister et de preacutevenir une maladie que de la traiter lorsqursquoelle srsquoest deacuteclareacutee Il est deacutesormais possible par exemple de deacutetecter des ldquoindicateurs preacutecocesrdquo (biomarqueurs) de sorte que des mesures efficaces pourront ecirctre prises en amont ndash avant que la maladie ne se deacuteclenche Le coucirct total direct et indirect des maladies cardio-vasculaires et accidents vasculaires ceacutereacutebraux aux Etats-Unis a eacuteteacute estimeacute agrave 450 milliards de dollars en 2008 Reacuteduire la facture de seulement 10 aurait deacutejagrave un impact eacuteconomique eacutenorme
Les eacutevolutions agrave venirLa deacutecouverte de la structure en double heacutelice de lrsquoADN par Watson et Crick en 1953 a ouvert une nouvelle egravere le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire Durant la seconde moitieacute du XXe siegravecle les biologistes et les meacutedecins ont fait eacutenormeacutement progresser notre compreacutehension des meacutecanismes de la vie Cette progression a eacuteteacute consideacuterablement acceacuteleacutereacutee gracircce au deacuteveloppement drsquooutils de diagnostic moleacuteculaire qui permettent aujourdrsquohui aux meacutedecins de reacuteellement comprendre les meacutecanismes intimes moleacuteculaires des maladies Et ce que ces outils apportent crsquoest de lrsquoinformation de lrsquoinformation qui peut sauver ou prolonger la vie eacuteviter la douleur seacutecuriser le patient et aider le praticien agrave prendre la bonne deacutecision
Chaque ecirctre humain est une personne unique avec sa propre histoire ses besoins et ses objectifs personnels et veut ecirctre consideacutereacute en tant que tel La promesse de la meacutedecine personnaliseacutee est qursquoagrave lrsquoavenir la technologie permettra aux professionnels de la santeacute drsquoaccomplir quelques pas de plus pour se rapprocher de ce besoin fondamental
(Ce contenu est issu de ParisTech Review ougrave il a eacuteteacute publieacute agrave lrsquoorigine sous le titre Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche Nous vous invitons agrave vous abonner gratuitement agrave ParisTech Review) - Groupe lsquoLes eacutechosrsquo- Tous droits reacuteserveacutes - Les Echos 2012
Source httpblogslesechosfrparistech-reviewmedecine-personnalisee-la-revolution-est-en-marche-a7747html
Addenda - References
Academic
bull Steven M Paul et al ldquoHow to improve RampD productivity the pharmaceutical industryrsquos grand challengerdquo Nature Reviews 9 March 2010 203
bull Iain Miller et al ldquoMarket access challenges in the EU for high medical value
diagnostic testsrdquo Personalized Medicine (2011) 8(2)
bull Cepton Strategies ldquoLes perspectives de lrsquoindustrie pharmaceutique agrave lrsquohorizon 2020rdquo septembre 2011
Online
bull ldquo The revolution of molecular diagnosticsrdquo (Cepton Strategies)
bull ldquo Pharma 2015 le nouveau modegravelerdquo (Cepton Strategies)
This content is licensed under a Creative Commons Attribution 30 LicenseYou are free to share copy distribute and transmit this content - Source httpwwwparistechreviewcom20111108medecine-personnalisee-revolution
laquo Meacutedecine personnaliseacutee raquo la part du bluff et celle de la reacutealiteacute Document lsquoScience et pseudo-sciencesrsquo Auteur Bertrand Jordan biologiste moleacuteculaire Directeur de recherche eacutemeacuterite au CNRS Auteur de nombreux articles et drsquoune dizaine de livres sur la geacuteneacutetique et ses applicationshellip SPS ndeg 292 octobre 2010
Lrsquoideacutee (ou le fantasme) de la meacutedecine personnaliseacutee peut se reacutesumer ainsi on va tregraves prochainement pouvoir acceacuteder agrave la totaliteacute de lrsquoinformation geacuteneacutetique drsquoune personne en deacuteduire lrsquoensemble de ses preacutedispositions agrave diffeacuterentes maladies (et mecircme agrave certains comportements) ainsi que sa reacuteaction agrave diffeacuterents types de traitements et de meacutedicaments On pourra alors adopter des conduites de preacutevention cibleacutees et efficaces et traiter lrsquoaffection lorsqursquoelle apparaicirctra avec le meacutedicament preacutesentant le meilleur rapport entre efficaciteacute et effets indeacutesirables Au-delagrave de lrsquoinformation geacuteneacutetique proprement dite la mesure drsquoautres paramegravetres (niveau drsquoexpression de gegravenes preacutesence de diffeacuterentes proteacuteines eacutetat de certains reacutecepteurs) fournira des laquo biomarqueurs raquo1 suppleacutementaires permettant drsquoadapter finement le traitement agrave lrsquoeacutetat du patient
Au niveau de lrsquoaccegraves agrave lrsquoinformation geacuteneacutetique inteacutegrale il srsquoagit bien drsquoune reacutealiteacute maintenant proche (moins de cinq ans agrave coup sucircr) Les nouvelles techniques de seacutequenccedilage drsquoADN apparues depuis 2005 sont de plus en plus rapides et efficaces et degraves aujourdrsquohui la lecture inteacutegrale de lrsquoADN drsquoune personne revient agrave moins de 10 000 euro2 Les progregraves continuent agrave un rythme rapide et il est tregraves vraisemblable que le laquo geacutenome agrave 1000 dollars raquo devienne une reacutealiteacute drsquoici deux agrave trois ans Il sera alors bien plus rationnel drsquoobtenir cette information systeacutematiquement pour chaque individu (agrave la naissance par exemple) plutocirct que de pratiquer des analyses drsquoADN cibleacutees lorsque le besoin en apparaicirct
La traduction de cette information geacuteneacutetique en termes de physiopathologie (le passage du laquo geacutenotype raquo au laquo pheacutenotype raquo) est par contre encore tregraves imparfaite Bien entendu certaines mutations entraicircnent systeacutematiquement une pathologie preacutecise (comme pour la mucoviscidose les myopathies la choreacutee de Huntingtonhellip) mais en geacuteneacuteral la composante geacuteneacutetique drsquoune maladie implique des dizaines des centaines de gegravenes dont certains variants ont un effet aggravant ou au contraire protecteur Nos connaissances sont encore tregraves incomplegravetes et les entreprisequi agrave lrsquoeacutetranger (USA) offrent de reacutealiser un profil geacuteneacutetique (actuellement beaucoup moins preacutecis que le seacutequenccedilage inteacutegral) ne fournissent agrave leurs clients que des informations tregraves vagues (laquo risque drsquoarthrite rhumatoiumlde accru de 20 raquo crsquoestagrave-dire risque absolu passant de 1 agrave 1 2 ) La validiteacute mecircme de ces chiffres est sujette agrave caution dans la mesure ougrave ils ont eacuteteacute eacutetablis sur des groupes de population auxquels le client nrsquoappartient pas neacutecessaire-menthellip La
traduction meacutedicale de lrsquoinformation geacuteneacutetique est donc tregraves partielle et entacheacutee de grandes incertitudes
Photo Une vision du futur proche la carte Vitale contenant la seacutequence drsquoADN du patient
Cependant les choses changent rapidement Le passage prochain du pro-fil geacuteneacutetique (eacutetabli sur 500 000 agrave 1 000 000 de points dans le geacutenome) agrave la lecture inteacutegrale des trois milliards de bases de ce geacutenome va donner une information beaucoup plus fine ndash incluant en particulier les mutations rares qui pour des raisons techniques ne sont guegravere repreacutesenteacutees dans les profils actuels Et la poursuite des grandes eacutetudes de correacutelation entre pathologies et constitution geacuteneacutetique3 (eacutetudes qui vont elles aussi passer agrave la seacutequence) va ameacuteliorer peu agrave peu la traduction du geacutenotype en pheacutenotype y compris pour les maladies dont la part geacuteneacutetique est complexe (soit la grande majoriteacute) Cette transition est deacutejagrave bien amorceacutee pour divers types de cancers pour lesquels la connaissance des caracteacuteristiques geacuteneacutetiques de la cellule tumorale est deacuteterminante pour le choix du traitement4 On peut ainsi espeacuterer agrave terme eacuteradiquer la pratique de chimiotheacuterapies peu speacutecifiques et fortement deacutelabrantes et combiner la chirurgie avec le traitement par des moleacutecules ayant une action reacuteellement cibleacutee sur les cellules tumorales Il est certain que cette approche va srsquoeacutetendre au domaine de la santeacute en geacuteneacuteral et que lrsquoon va de plus en plus vers des traitements cibleacutes fondeacutes sur la connaissance du geacutenome du patient et sur des informations scientifiques constamment mises agrave jour
Au-delagrave de la geacuteneacutetique il faut drsquoailleurs eacutelargir le propos agrave lrsquoensemble des biomarqueurs qui deviennent accessibles Il peut srsquoagir de donneacutees concernant lrsquoADN comme ci-dessus mais aussi du niveau drsquoexpression drsquoun ensemble de gegravenes de la preacutesence de diverses proteacuteines de concentrations de meacutetabolites ou de lrsquoactiviteacute drsquoenzymes comme les kinases Le biomarqueur peut ecirctre simple ou le plus souvent complexe impliquant la mesure simultaneacutee drsquoun nombre important drsquoentiteacutes et donc une technologie sophistiqueacutee Le champ drsquoapplication des biomarqueurs est tregraves large et concerne potentiellement toutes les pathologies Ce domaine de recherches est en plein deacuteveloppement avec encore une fois beaucoup drsquoexageacuterations et drsquoaffirmations peu rigoureuses qursquoil srsquoagisse de la validiteacute statistique des correacutelations repeacutereacutees ou de lrsquoutiliteacute clinique reacuteelle de lrsquoinformation fournie On peut neacuteanmoins penser que la phase critique actuelle va deacuteboucher sur une clarification et un renforcement des exigences et que des biomarqueurs reacuteellement valides et utiles eacutemergeront de ces travaux il deviendra alors indispensable de les deacuteterminer avant tout traitement
Photo - Lrsquointerpreacutetation meacutedicale drsquoune seacutequence drsquoADN nrsquoest pas eacutevidente
La meacutedecine personnaliseacutee nrsquoest donc pas qursquoun fantasme le concept comporte une part de veacuteriteacute qui va aller croissant Les conseacutequences sur le systegraveme de santeacute sont multiples Les meacutedicaments vont de plus en plus srsquoadresser agrave un sous-ensemble de patients geacuteneacutetiquement deacutefini ce qui nrsquoest pas sans poser de seacuterieux problegravemes aux industriels de la pharmacie (deacutecheacuteance du modegravele de blockbuster5 mais peut paradoxalement permettre drsquoacceacuteleacuterer les essais cliniques en les pratiquant sur des groupes drsquoindividus seacutelectionneacutes Lrsquoimportance du diagnostic va srsquoaccentuer notamment ndash mais pas seulement ndash pour tous les cancers et la mise agrave jour incessante des connaissances sera essentielle pour tirer le maximum de sens clinique des informations geacuteneacutetiques et des
biomarqueurs en geacuteneacuteral Il faudra donc disposer agrave lrsquohocircpital drsquoinstallations et de personnels capables drsquoobtenir ces informations et de les interpreacuteter Le rocircle de moleacutecules cibleacutees efficaces et preacutesentant peu drsquoeffets secondaires va srsquoaccroicirctre au deacutetriment des theacuterapeutiques geacuteneacuteralistes et reacuteduire les temps drsquohospitalisation Il srsquoagit lagrave de tendances lourdes dont lrsquoorientation ne fait aucun doute Seul le calendrier preacutesente quelques incertitudes La pratique de la meacutedecine va donc changer Espeacuterons que notre systegraveme de santeacute qui est (encore) lrsquoun des meilleurs au monde saura srsquoadapter agrave cette nouvelle donnehellip
1 Biomarqueur tout paramegravetre biologique mesurable qui fournit des informations pour le diagnostic le pronostic ou le choix du traitement pour tout type de maladie
2 Il srsquoagit lagrave de donneacutees veacuterifieacutees et drsquooffres commerciales existantes et non drsquoextrapolations publicitaires ou journalistiques
3 Etudes dites WGAS Whole Genome Association Studies Il srsquoen est deacutejagrave pratiqueacute plus de 500 portant agrave chaque fois sur des milliers de malades et de teacutemoins
4 Pour les leuceacutemies la preacutesence drsquoun reacutearrangement chromosomique impliquant les gegravenes BCR et Abl permet un traitement tregraves efficace par le Gleevec
5 Meacutedicament largement prescrit et geacuteneacuterant plus drsquoun milliard de dollars de chiffre drsquoaffaires
Source httpwwwpseudo-sciencesorgspipphparticle1500
Mitochondrie ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Une mitochondrie (du grec mitos fil et chondros grain) est un organite agrave linteacuterieur dune cellule eucaryote dont la taille est de lordre du micromegravetre Son rocircle physiologique est primordial puisque cest dans les mitochondries que leacutenergie fournie par les moleacutecules organiques est reacutecupeacutereacutee sous forme dATP (eacutenergie contenue dans la liaison phosphate-phosphate) la source principale deacutenergie pour la cellule eucaryote par le processus doxydation phosphorylante
Lensemble des mitochondries dune cellule constitue ce que lon appelle son chondriome
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Structure
bull 3 Origine
bull 4 Geacutenome mitochondrial
bull 5 Proteacuteome mitochondrie
o 51 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome mitochondrial
o 52 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome nucleacuteaire
o 53 Chez lHomme
bull 6 Fonctionnement
bull 7 Poisons mitochondriaux
bull 8 Maladies mitochondriales
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiMitochondrie
Oncogegravene
Les oncogegravenes sont une cateacutegorie de gegravenes dont lexpression favorise la survenue de cancers Ce sont des gegravenes qui commandent la synthegravese doncoproteacuteines (proteacuteines anormales stimulant la division et la diffeacuterenciation cellulaire) et deacuteclenchent une prolifeacuteration deacutesordonneacutee des cellules Le terme vient du grec onkos signifiant vrac masse ou tumeur
Le terme oncogegravene peut deacutesigner aussi des virus qui provoquent lapparition de cancers On parle doncovirus
Sommaire
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bull 1 Introduction
bull 2 Oncogegravenes
o 21 Seacutemantique et histoire du terme
o 22 Oncogegravenes et cancers
o 23 Diffeacuterents oncogegravenes
o 24 Les oncogegravenes comme cibles pour le deacuteveloppement de nouvelles
theacuterapies
bull 3 Notes et reacutefeacuterences
bull 4 Voir aussi
o 41 Article connexe
o 42 Liens externes
Introduction[modifier]
Notre organisme est composeacute denviron 1014 cellules reacuteparties dans plus de 200 types cellulaires diffeacuterents qui composent les tissus (cellules sanguines nerveuses germinales etc) La prolifeacuteration cellulaire au sein de ces tissus est rigoureusement controcircleacutee au cours de notre vie certaines cellules (les neurones) ne neacutecessitant pas un renouvellement constant dautres eacutetant perpeacutetuellement en cours de multiplication (cellules sanguines ou de la peau) Le controcircle de cette multiplication cellulaire normale se fait par lintermeacutediaire dun eacutequilibre permanent entre facteurs activateurs (stimulateurs de la division cellulaire) et facteurs inhibiteurs (freins de la division cellulaire) Toute alteacuteration de cet eacutequilibre ou homeacuteostasie cellulaire peut faire pencher la balance soit du cocircteacute inhibiteur dans ce cas la cellule meurt et disparaicirct soit du cocircteacute activateur et la cellule se divise de faccedilon incontrocircleacutee et peut donner naissance agrave un cancerDe maniegravere scheacutematique on peut faire une analogie entre une voiture et une cellule Lorsque les systegravemes qui controcirclent lrsquoacceacuteleacuterateur et les freins de la voiture sont en bon eacutetat celle-ci va donc pouvoir avoir une vitesse de croisiegravere parfaitement controcircleacutee Une voiture dans laquelle lrsquoacceacuteleacuterateur serait activeacute en permanence ou bien ayant une absence totale de frein est donc lanceacutee dans une course folle qui ne peut plus ecirctre arrecircteacutee sauf par une catastrophe Dans les cellules canceacutereuses cela se passe exactement de la mecircme faccedilon
Il y a trois grandes cateacutegories de gegravenes associeacutes aux pathologies canceacutereuses les oncogegravenes (cet article) les gegravenes suppresseur de tumeurs et les gegravenes de Reacuteparation de lADN
Les proto-oncogegravenes sont les reacutegulateurs positifs de la prolifeacuteration cellulaire (les acceacuteleacuterateurs) Ils deviennent hyper-actifs et leur modification (en oncogegravene) est dominante car il suffit quune des deux copies du gegravene soit modifieacutee On a identifieacute actuellement plus de 100 proto-oncogegravenes Les plus connus sont les gegravenes Ha-ras myc ou abl
La seconde cateacutegorie comprend les gegravenes suppresseurs de tumeurs qui sont des reacutegulateurs neacutegatifs de la prolifeacuteration cellulaire (les freins)
Il existe eacutegalement les gegravenes de reacuteparation qui sont capables de deacutetecter et de reacuteparer les leacutesions de lrsquoADN qui ont modifieacute les oncogegravenes ou les gegravenes suppresseurs de tumeur Ces systegravemes de reacuteparation sont eacutegalement inactiveacutes dans les cellules canceacutereuses
Les cancers sont des pathologies geacuteneacutetiques crsquoest-agrave-dire qursquoils ont pour origine une modification quantitative etou qualitative des gegravenes deacutecrits ci-dessus Comme il srsquoagit drsquoalteacuterations geacuteneacutetiques somatiques qui ne sont preacutesentes que dans le tissu malade la plupart des cancers ne sont donc pas heacutereacuteditaires Les cancers familiaux (10 des cancers humains) sont associeacutes agrave une alteacuteration constitutionnelle (ou germinale) drsquoun gegravene Cette alteacuteration est donc preacutesente dans toutes les cellules de notre organisme gamegravetes incluses elle peut donc ecirctre transmise agrave la descendance
Scheacutemas agrave consulter agrave la source- Lespegravece humaine possegravede 23 paires de chromosomes (tous les gegravenes sont donc preacutesent agrave leacutetat de deux copies par cellules agrave lexception des cellules germinales et on fait abstraction des chromosomes sexuels X et Y) Lalteacuteration dune copie dun proto-oncogegravene produit une proteacuteine dont lactiviteacute diffegravere fortement de celle du produit normale (par exemple expression tregraves augmenteacutee ou encore preacutesence du produit dans des cellules innapproprieacutes) Cette proteacuteine muteacutee stimule de faccedilon constante la division cellulaire qui ne sera plus reacuteguleacutee normalement Cette alteacuteration est dite dominante car la production de proteacuteine alteacutereacutee par une seule des deux copies du proto-oncogegravene est neacutecessaire et suffisante pour alteacuterer sa fonction
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiOncogC3A8ne
Phosphorylation oxydative ndash Article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biochimie Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
La phosphorylation oxydative est une voie meacutetabolique qui utilise leacutenergie libeacutereacutee par loxydation des nutriments pour la production dadeacutenosine triphosphate
Voir aussi
bull Chaicircne respiratoire
Source httpfrwikipediaorgwikiPhosphorylation_oxydative
Photosynthegravese - lsquoNote de Futura-Sciencesrsquo
La photosynthegravese est une reacuteaction biochimique eacutenergeacutetique qui se deacuteroule chez les plantes
Rocircle de la photosynthegravese
La photosynthegravese a pour but de creacuteer de leacutenergie (sous forme de glucide) agrave partir de leacutenergie lumineuse provenant du soleil Les organismes qui utilisent le meacutecanisme de photosynthegravese sont autotrophes car ils fabriquent des matiegraveres organiques agrave partir de matiegraveres inorganiques
Meacutecanisme de la photosynthegravese
Leacutenergie solaire est utiliseacutee pour oxyder leau et reacuteduire le gaz carbonique afin de syntheacutetiser des substances organiques (glucides) Ce pheacutenomegravene a lieu dans les choloroplastes un organite speacutecifique des plantes au niveau des membranes des thylacoiumldes ougrave se situent les photosystegravemes I et II et les cytochromes
Bilan eacutenergeacutetique de la photosynthegravese
Il faut six moleacutecules de dioxyde de carbone et six moleacutecules deau pour syntheacutetiser une moleacutecule de glucose relacircchant six moleacutecules de dioxygegravene gracircce agrave leacutenergie lumineuse
6 CO2 + 6 H2O + eacutenergie lumineuse rarr C6H12O6 (glucose) + 6 O2
Mais ce bilan est en fait deacutecomposeacute en deux eacutetapes successives
bull les reacuteactions photochimiques (phase claire) 12 H2O + lumiegravere rarr 6 O2 + eacutenergie chimique (24 H)
bull le cycle de Calvin (phase sombre) 6 CO2 + eacutenergie chimique (24 H) rarr C6H12O6 + 6 H2O
La photosynthegravese est un meacutecanisme speacutecifique des plantes vertes copy Jon Sullivan Wikimedia domaine publicSource httpwwwfutura-sciencescomfrdefinitiontbotanique-2dphotosynthese_227
Photosynthegravese - Introduction drsquoun article XWikipeacutedia
La photosynthegravese (grec φῶς phōs lumiegravere et σύνθεσις syacutenthesis composition) est le processus bioeacutenergeacutetique qui permet aux plantes et agrave certaines bacteacuteries de syntheacutetiser de la matiegravere organique en exploitant la lumiegravere du soleil Les besoins nutritifs de ces organismes sont du dioxyde de carbone de lrsquoeau et des sels mineacuteraux La photosynthegravese est agrave la base de lautotrophie de ces organismes La photosynthegravese est la principale voie de transformation du carbone mineacuteral en carbone organique En tout les organismes photosyntheacutetiques assimilent environ 100 milliards de tonnes de carbone en biomasse chaque anneacutee1
La photosynthegravese se deacuteroule dans les membranes des thylakoiumldes chez les plantes les algues et les cyanobacteacuteries ou dans la membrane plasmique chez les bacteacuteries photosyntheacutetiques Une conseacutequence importante est la libeacuteration de moleacutecules de dioxygegravene
Sommaire
bull 1 La deacutecouverte du meacutecanisme
bull 2 Vue geacuteneacuterale
bull 3 Le support de la photosynthegravese
bull 4 Les deux phases de la photosynthegravese
o 41 Les reacuteactions photochimiques ou phase claire
411 Le photosystegraveme II
412 Le photosystegraveme I
413 La photophosphorylation cyclique
o 42 Le cycle de Calvin ou phase chimique non photo-deacutependante (ou
laquo phase sombre raquo expression deacutesormais deacutesuegravete)
bull 5 Les diffeacuterents types de fixation du carbone
o 51 Le meacutecanisme des plantes en C3
o 52 Le meacutecanisme des plantes en C4
o 53 Le meacutecanisme des plantes CAM ( Crassulacean Acid Metabolism )
bull 6 Cas particuliers de photosynthegravese
o 61 Photosynthegravese chez un animal
o 62 Photosynthegravese artificielle
bull 7 Production doxygegravene amp captage deacutenergie
bull 8 Notes
bull 9 Reacutefeacuterences
bull 10 Voir aussi
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiPhotosynthC3A8se
Potentiel doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Le potentiel doxydo-reacuteduction ou potentiel redox est une grandeur empirique exprimeacutee en volt (de symbole V) et noteacutee E Ce potentiel est exprimeacute par rapport agrave une reacutefeacuterence souvent mesureacutee par une eacutelectrode normale agrave hydrogegravene (ENH) dougrave luniteacute VENH rencontreacutee dans certains ouvrages Cette mesure est appliqueacutee aux couples
doxydo-reacuteduction pour preacutevoir la reacuteactiviteacute des espegraveces chimiques entre elles Par convention le potentiel standard Edeg est mesureacute par rapport au couple protonhydrogegravene (H+ H2) de potentiel nul
Sommaire
bull 1 Mesure
o 11 Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
111 Exemples
bull 2 Oxydant et reacuteducteur
bull 3 Potentiels standard doxydo-reacuteduction agrave 25 degC
bull 4 laquo Noblesse raquo dun meacutetal
bull 5 Applications pratiques
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Articles connexes
Mesure [modifier]
La mesure dun potentiel deacutelectro-reacuteduction se fait expeacuterimentalement agrave laide de deux demi-piles Pour obtenir le potentiel standard dun couple redox lune de ces piles doit mettre en œuvre le couple de reacutefeacuterence H+ H2 et lautre celui dont on veut mesurer le potentiel
Concregravetement les deux demi-piles sont constitueacutees chacune dun soluteacute et dune eacutelectrode les soluteacutes sont relieacutes entre eux par un pont salin qui leur permet deacutechanger des ions et les eacutelectrodes sont relieacutees entre elles par un circuit eacutelectrique sur lequel est placeacute un voltmegravetre Les deux demi-piles une fois relieacutees forment une pile eacutelectrique fournissant un courant continu alimenteacute par les reacuteactions chimiques qui ont lieu spontaneacutement aux eacutelectrodes degraves lors quest formeacutee la pile
-Le sens de courant eacutelectrique donne le signe du potentiel (neacutegatif si les eacutelectrons vont vers H+H2 et positif au contraire)
-Le voltmegravetre donne la valeur du potentiel du couple redox
-Les couples ayant des Edeg eacuteleveacutes (positifs) impliquent des oxydants forts
-Les couples ayant des Edeg tregraves bas (neacutegatifs) impliquent des reacuteducteurs forts
Ce potentiel peut deacutependre du contexte chimique et notamment du pH et mecircme du contexte physique les effets de la lumiegravere sont mis agrave profit aussi bien par la nature dans la photosynthegravese que par lhomme dans la photographie
Les chimistes utilisent des tables deacutejagrave deacutefinies elles fournissent les potentiels mesureacutes dans les conditions standard de pression et de tempeacuterature (25 degC 1 bar) par rapport au couple H+ H2
Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo [modifier]
Pour une reacuteaction redox on peut deacutefinir la diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur)
Exemples [modifier]
a)NAD+ + 2H+ + 2 e- rarr NADH + H+ E0rsquo = -0320 V
b) Aceacutetaldeacutehyde + 2 H+ + 2 e- rarr Eacutethanol E0rsquo = -0197 V
Reacuteaction redox
Aceacutetaldeacutehyde + NADH + H+ rarr Eacutethanol + NAD+ ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur) = -0197 ndash (-0320) = + 0123 V
Regravegle geacuteneacuterale
Les reacuteactions redox spontaneacutees possegravedent un ΔE gt 0
Oxydant et reacuteducteur [modifier]
La reacutefeacuterence du potentiel doxydo-reacuteduction est celui de leau pure conventionnellement fixeacute agrave zeacutero Les corps dits laquo oxydants raquo sont les oxydants des couples ayant un potentiel positif (ils captent des eacutelectrons ce qui se traduit par une charge eacutelectrique neacutegative) les corps dits laquo reacuteducteurs raquo sont les reacuteducteurs des couples ayant un potentiel neacutegatif (ils cegravedent des eacutelectrons dougrave une charge eacutelectrique positive) Les valeurs caracteacuteristiques des potentiels sont de lordre de quelques volts
On voit lagrave que lon a deux significations diffeacuterentes pour les termes laquo oxydant raquo et laquo reacuteducteur raquo
bull la signification lieacutee agrave une reacuteaction doxydo-reacuteduction donneacutee (capteur ou eacutemetteur deacutelectron dans la reacuteaction)
bull la signification lieacutee au potentiel doxydo-reacuteduction un laquo reacuteducteur raquo est un corps qui joue le rocircle de reacuteducteur dans de nombreuses reacuteactions un laquo oxydant raquo est un corps qui joue le rocircle doxydant dans de nombreuses reacuteactions mais un laquo oxydant raquo peut parfois ecirctre un reacuteducteur sil est face agrave un laquo oxydant raquo plus fort et quil peut encore soxyder
Cest cette deuxiegraveme signification qui est utiliseacutee ici Les laquo oxydants raquo les plus forts ne peuvent pas soxyder eux-mecircmes et sont donc toujours des oxydants les laquo reacuteducteurs raquo les plus forts ne peuvent pas se reacuteduire eux-mecircmes et sont donc toujours des reacuteducteurs Mais certains corps peuvent ecirctre alternativement oxydants et reacuteducteurs comme par exemple leau ou le monoxyde de carbone
Les oxydants les plus forts dans cette eacutechelle sont les halogegravenes (F2 Cl2) lion permanganate (MnO4
-) en milieu acide lion hypochlorite (ClO-) le dioxygegravene (O2) le soufre (S)
Des reacuteducteurs classiques sont les meacutetaux le carbone et lhydrogegravene solide1
Lire lrsquoarticle complet sur httpfrwikipediaorgwikiPotentiel_d27oxydo-rC3A9duction
Reacuteaction doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Des informations de cet article ou section devraient ecirctre mieux relieacutees aux sources mentionneacutees dans la bibliographie ou en liens externes Ameacuteliorez sa veacuterifiabiliteacute en les associant par des reacutefeacuterences
Une reacuteaction doxydo-reacuteduction est une reacuteaction chimique au cours de laquelle se produit un eacutechange deacutelectrons Lespegravece chimique qui capte les eacutelectrons est appeleacutee laquo oxydant raquo celle qui les cegravede laquo reacuteducteur raquo On abregravege couramment loxydo-reacuteduction par redox
Les reacuteactions doxydo-reacuteductions constituent une grande famille comprenant de nombreuses reacuteactions chimiques puisquelles interviennent dans les combustions certains dosages meacutetallurgiques la corrosion des meacutetaux leacutelectrochimie ou la respiration cellulaire Ces reacuteactions jouent en particulier un rocircle fondamental en biologie dans la transformation de loxygegravene au sein des corps vivants Elles sont eacutegalement massivement utiliseacutees par lindustrie humaine agrave lexemple de lobtention de la fonte agrave partir de minerais composeacutes doxyde de fer par reacuteduction puis de fer et dacier agrave partir de la fonte par oxydation
Cette varieacuteteacute sexplique par la mobiliteacute la leacutegegravereteacute et lomnipreacutesence dans toutes les formes de la matiegravere de leacutelectron
Sommaire
bull 1 Deacutefinitions
o 11 Premiegravere deacutefinition
o 12 Deacutefinitions plus modernes
bull 2 Vocabulaire
bull 3 Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction
bull 4 Potentiel doxydo-reacuteduction
bull 5 Principaux couples doxydants-reacuteducteurs
bull 6 Reacuteactions doxydo-reacuteduction sans transfert eacutevident deacutelectrons [1]
o 61 Position du problegraveme
o 62 Geacuteneacuteralisation de la notion de transfert deacutelectrons
621 Formation dune liaison chimique et eacutelectroneacutegativiteacute
622 Transfert total deacutelectrons
623 Transfert total fictif (virtuel)
624 Application agrave la reacuteaction 2 H 2 + O2 rarr 2 H 2O
o 63 Nombre doxydation dun eacuteleacutement
o 64 Geacuteneacuteralisation de loxydo-reacuteduction
o 65 Utilisation des nombres doxydation
bull 7 Notes et reacutefeacuterences
bull 8 Bibliographie
bull 9 Voir aussi
o 91 Articles connexes
o 92 Liens externes
Deacutefinitions [modifier]
Premiegravere deacutefinition [modifier]
Suite agrave des expeacuteriences avec le mercure Lavoisier met en eacutevidence en 1772 le rocircle du dioxygegravene dans certaines reacuteactions doxydo-reacuteduction Il pose les premiegraveres deacutefinitions
bull Loxydation signifie laquo combinaison avec loxygegravene raquo Par exemple
2 Hg + O2 rarr Hg2O2
bull Une reacuteduction est laquo lextraction dun meacutetal de son oxyde raquo deacutefinition deacutejagrave utiliseacutee
en meacutetallurgie Par exemple
SO2 rarr S + O2
Dans le langage courant loxydation est la reacuteaction chimique dans laquelle un composeacute se combine avec un ou plusieurs atomes doxygegravene Comme loxydation du fer qui produit la rouille
4 Fe + 3O2 rarr 2 Fe2O3
Ce nest quau XX e siegravecle apregraves la deacutecouverte de leacutelectron (JJ Thomson 1897) et lintroduction du modegravele atomique de Bohr (1913) que les reacuteactions chimiques ont eacuteteacute reacuteexamineacutees agrave la lumiegravere de ces nouveaux modegraveles et que des similitudes observeacutees permirent de deacutegager progressivement le concept actuel doxydo-reacuteduction qui sexprime en termes de transferts deacutelectrons
Les reacuteactions doxydo-reacuteduction par voie segraveche (eacutechange de dioxygegravene) sont efficacement deacutecrites par les diagrammes Ellingham Loutil principal des reacuteactions redox en milieu aqueux eacutetant la formule de Nernst
Deacutefinitions plus modernes [modifier]
Pour faciliter leacutetude des reacuteactions on utilise un outil qui associe (parfois abstraitement) agrave chaque atome dun composeacute un nombre doxydation (no) qui symbolise la valeur de la charge porteacutee (Fe2+ a un nombre doxydation de 2)
bull Une oxydation est une perte deacutelectrons (donc une augmentation du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Zn rarr Zn2+ + 2 e-
bull Ce don deacutelectrons ne se produit que sil existe un corps susceptible de les
accepter
bull Le pheacutenomegravene inverse (acceptation des eacutelectrons) est appeleacute la reacuteduction
bull Une reacuteduction est un gain deacutelectrons (donc une diminution du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Cu2+ + 2 e- rarr Cu
Ainsi les laquo combinaisons avec loxygegravene raquo ne sont quun cas particulier des reacuteactions doxydo-reacuteduction Voici deux reacuteactions avec le cuivre
2Cu + O2 rarr 2CuO
Cu + Cl2 rarr CuCl2
La premiegravere combine le cuivre et le dioxygegravene tandis que la seconde combine le cuivre et le dichlore Le chlore et loxygegravene ont un point commun ce sont des eacuteleacutements plus eacutelectroneacutegatifs que le cuivre
Loxydation dun corps saccompagne toujours de la reacuteduction dun autre (les eacutelectrons ne peuvent pas circuler seuls et sont neacutecessairement capteacutes) on parle dune reacuteaction doxydo-reacuteduction Loxydation est une demi-reacuteaction de loxydo-reacuteduction et la reacuteduction est lautre demi-reacuteaction
Vocabulaire [modifier]
Scheacutema - Preacutevision du sens dune reacuteaction doxydo-reacuteduction en utilisant la regravegle du gamma
Dans une oxydo-reacuteduction
bull leacuteleacutement qui cegravede un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo reacuteducteur raquo
bull leacuteleacutement qui capte un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo oxydant raquo
Le reacuteducteur soxyde (reacuteaction doxydation) loxydant se reacuteduit (reacuteaction de reacuteduction) Loxydo-reacuteduction se compose donc de deux demi-reacuteactions une oxydation et une reacuteduction
bull Oxydationreacuteducteur(1) = oxydant(1) + ne- (les flegraveches napparaissent que si la reacuteaction est totale quand K gt 10 000)
bull Reacuteduction
oxydant(2) + ne- = reacuteducteur(2)
bull Oxydo-reacuteduction (laquo somme raquo de loxydation et de la reacuteduction)
oxydant(2) + reacuteducteur(1) rarr oxydant(1) + reacuteducteur(2)
Exemple
Ce4+ + e- = Ce3+ (Reacuteduction)
Fe2+ = Fe3+ + e- (Oxydation)
dougrave la reacuteaction bilan
Ce4+ + Fe2+ rarr Ce3+ + Fe3+
Un reacuteducteur oxydeacute (=forme oxydeacutee) est un oxydant et un oxydant reacuteduit (=forme reacuteduite) est un reacuteducteur On deacutefinit ainsi le couple oxydant-reacuteducteur (aussi appeleacute laquo couple redox raquo) qui se compose de loxydant et du reacuteducteur conjugueacute (loxydant reacuteduit) On le note sous la forme Oxydant Reacuteducteur
En biochimie et notamment agrave propos de la synthegravese des moleacutecules preacutebiotiques on parle de reacuteactions se produisant dans une atmosphegravere oxydante cest-agrave-dire en preacutesence doxygegravene par opposition agrave une atmosphegravere reacuteductrice contenant par exemple du gaz carbonique
Certain composeacutes chimiques peuvent se comporter aussi bien en oxydant quen reacuteducteur Cest notamment le cas de leau oxygeacuteneacutee dont on dit quelle se dismute et qui par conseacutequent ne peut ecirctre conserveacutee longtemps
H2O2 = 2H+ + O2 + 2e- (oxydation)
H2O2 + 2H+ + 2e- = 2H2O (reacuteduction)
Soit au final
2H2O2 rarr 2H2O + O2 (oxydo-reacuteduction)
On a par exemple les couples oxydant-reacuteducteur Cu 2+ Cu et Zn 2+ Zn qui donnent la reacuteaction en solution aqueuse
Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+
(aq) + Cu(s) (oxydo-reacuteduction)
Cette reacuteaction peut se deacutecomposer en une reacuteduction (de loxydant) et une oxydation (du reacuteducteur)
Zn(s) = Zn2+(aq) + 2e- (oxydation)
Cu2+(aq) + 2e- = Cu(s) (reacuteduction)
Les deux demi-reacuteactions doxydation et de reacuteduction peuvent reacuteellement ecirctre seacutepareacutees dans certains cas (cest-agrave-dire quelles ne se produisent pas au mecircme endroit) ce qui permet de geacuteneacuterer un courant eacutelectrique (cest ce qui se passe dans les piles eacutelectriques) Dans les autres cas par exemple dans lexemple donneacute elles nont quun inteacuterecirct formel (les eacutelectrons libres nexistent pas dans leau)
Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction hellip
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRC3A9action_d27oxydo-rC3A9duction
Respiration ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biologie et la meacutedecine Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
Dans le langage courant la respiration deacutesigne agrave la fois les eacutechanges gazeux (rejet de dioxyde de carbone CO2 appeleacute parfois de faccedilon impropre laquo gaz carbonique raquo et absorption de dioxygegravene O2 ou appeleacute couramment laquo oxygegravene raquo) et la respiration cellulaire qui permet en deacutegradant du glucose gracircce au dioxygegravene dobtenir de leacutenergie Les eacutechanges gazeux assistent la respiration cellulaire en lui fournissant le dioxygegravene et en le deacutebarrassant du dioxyde de carbone produit
Pour certains organismes ces eacutechanges se reacutealisent directement par diffusion aux travers des parois cellulaires Pour dautres des organes speacutecialiseacutes se sont formeacutes permettant ainsi daugmenter les quantiteacutes de gaz brasseacutes Il existe plusieurs types dorganes
bull les branchies qui sont les adaptations respiratoires des animaux aquatiques poissons mais aussi certains anneacutelides (vers) eacutechinodermes (eacutetoiles de mers) et mollusques
bull les poumons qui sont les adaptations des verteacutebreacutes terrestres
Dans le cas des animaux qui possegravedent des poumons on parle de ventilation pulmonaire pour deacutesigner lensemble des meacutecanismes qui permettent les transferts de gaz entre les milieux exteacuterieur et inteacuterieur (le sang)
Sommaire
bull 1 Aspect biochimique
bull 2 La respiration chez lecirctre humain
bull 3 Classification des sujets lieacutes agrave la respiration
o 31 Par maladie et urgences
o 32 Par meacutedication
o 33 Par soins intensifs et meacutedecine durgence
o 34 Par autres sujets meacutedicaux
bull 4 Voir aussi
o 41 Articles connexes
o 42 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRespiration
Tomographie par eacutemission de positons - Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
La tomographie par eacutemission de positons (TEP) deacutenommeacutee PET ou PET scan pour laquo positron emission tomography raquo dans la terminologie anglo-saxonne est une meacutethode
dimagerie meacutedicale pratiqueacutee par les speacutecialistes en meacutedecine nucleacuteaire qui permet de mesurer en trois dimensions lactiviteacute meacutetabolique dun organe gracircce aux eacutemissions produites par les positons (ou positrons) issus de la deacutesinteacutegration dun produit radioactif injecteacute au preacutealable
La TEP repose sur le principe geacuteneacuteral de la scintigraphie qui consiste agrave injecter un traceur dont on connaicirct le comportement et les proprieacuteteacutes biologiques pour obtenir une image du fonctionnement dun organe Ce traceur est marqueacute par un atome radioactif (carbone fluor azote oxygegravene) qui eacutemet des positons dont lannihilation produit elle-mecircme deux photons La deacutetection de la trajectoire de ces photons par le collimateur de la cameacutera TEP permet de localiser le lieu de leur eacutemission et donc la concentration du traceur en chaque point de lorgane Cest cette information quantitative que lon repreacutesente sous la forme dune image faisant apparaicirctre en couleurs les zones de forte concentration du traceur
Ainsi la TEP permet de visualiser les activiteacutes du meacutetabolisme des cellules on parle dimagerie fonctionnelle par opposition aux techniques dimagerie dite structurelle comme celles baseacutees sur les rayons X (radiologie ou CT-scan) qui reacutealisent des images de lanatomie Par conseacutequent la tomographie par eacutemission de positons est un outil diagnostique qui permet de deacuteceler certaines pathologies qui se traduisent par une alteacuteration de la physiologie normale comme les cancers La TEP est aussi utiliseacutee en recherche biomeacutedicale par exemple en imagerie ceacutereacutebrale ougrave elle permet de reacuteveacuteler les reacutegions actives du cerveau lors de telle ou telle activiteacute cognitive de maniegravere analogue agrave ce qui se fait avec limagerie par reacutesonance magneacutetique fonctionnelle (IRM)
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Deacutefinition
o 21 Principe
o 22 Exposition aux radiations et radioprotection
bull 3 Principaux traceurs utiliseacutes
o 31 Le 18 F FDG
bull 4 Deacuteroulement dun examen TEP
bull 5 Diagnostic
bull 6 Applications
o 61 Canceacuterologie
o 62 Imagerie ceacutereacutebrale et neurologie
o 63 Cardiologie
bull 7 Limites
bull 8 Avenir de la TEP
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Annexes
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiTomographie_par_C3A9mission_de_positons
Warburg ndash Selon Wikipeacutedia
Otto Heinrich Warburg (8 octobre 1883 agrave Fribourg-en-Brisgau Bade-Wurtemberg Allemagne - 1 er aoucirct 1970 agrave Berlin) est un meacutedecin physiologiste et biochimiste allemand Il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine de 19311
Sommaire
bull 1 Biographie
bull 2 Hypothegravese
bull 3 Le cas Warburg
bull 4 Notes et reacutefeacuterences
bull 5 Voir aussi
o 51 Liens externes
Biographie
Docteur en chimie et docteur en meacutedecine il a deacutecouvert des processus-cleacutes de la respiration cellulaire et de diffeacuterents systegravemes enzymatiques En 1931 il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine laquo pour sa deacutecouverte de la nature et du mode opeacuteratoire de lenzyme respiratoire1 raquo
Ayant deacutemontreacute que les cellules canceacutereuses changent leur meacutetabolisme pour passer agrave un meacutetabolisme anaeacuterobie il a formuleacute lhypothegravese non confirmeacutee que le cancer na pas besoin dun milieu riche en oxygegravene pour se deacutevelopper Parmi ses eacutetudiants le plus illustre est Hans Adolf Krebs prix Nobel en 1953
Hypothegravese
Il constata lors de ses observations sur des cellules canceacutereuses une concentration anormalement eacuteleveacutee dions lactates lun des sels de lacide lactique Or cet acide est typiquement le reacutesultat dune fermentation
En 1924 Warburg en tira une hypothegravese sur la formation de cellules canceacutereuses celles-ci tireraient principalement leur eacutenergie de la fermentation anaeacuterobie du glucose (glycolyse anaeacuterobie) et par conseacutequent la preacutesence doxygegravene ne serait pas neacutecessaire agrave leur deacuteveloppement
Lapparition du cancer serait due agrave un dysfonctionnement des mitochondries des cellules canceacutereuses au lieu de le consommer elles fermenteraient le glucose
Selon Warburg linduction dun eacutetat dacidification dans lorganisme est incompatible avec le meacutetabolisme des cellules canceacutereuses2
Le cas Warburg
Otto Warburg eacutetait juif Agrave ce titre il aurait ducirc ecirctre soit expulseacute dAllemagne soit deacuteporteacute dans les camps de concentration Il nen fut rien En effet parce quAdolf Hitler eacutetait particuliegraverement preacuteoccupeacute davoir un cancer et parce quil pensait que Warburg serait le seul scientifique susceptible de trouver un traitement efficace il donna donc des instructions pour quil fucirct preacuteserveacute de la deacuteportation3 Warburg est enterreacute au cimetiegravere de Dahlem agrave Berlin
Photo - Otto Heinrich Warburg en 1931
Notes et reacutefeacuterences
1 uarr a et b (en) laquo for his discovery of the nature and mode of action of the respiratory enzyme raquo in Personnel de reacutedaction laquo The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1931 [archive] raquo Fondation Nobel 2010 Consulteacute le 26 novembre 2010
2 uarr La theacuteorie de O H Warburg Nexus ndeg48 page 66
3 uarr Robert Paxton la France de Vichy 1940-1944 coll Points-Histoire eacuted Seuil 1973 p178
Source httpfrwikipediaorgwikiOtto_Heinrich_Warburg
Traduction deacutefinitions et compleacutements
Jacques Hallard Ing CNAM consultant indeacutependantRelecture et corrections Christiane Hallard-Lauffenburger professeur des eacutecoleshonoraireAdresse 585 19 Chemin du Malpas 13940 Molleacutegegraves FranceCourriel jacqueshallard921orangefr
Fichier ISIS Santeacute Cancer a Redox Disease French version3 alleacutegeacutee
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Dans le processus de la phosphorylation oxydative de loxygegravene est reacuteduit drsquoun eacutelectron agrave la fois dans une seacutequence loxygegravene en superoxyde puis en peroxyde dhydrogegravene et en radical hydroxyle et donne enfin de leau selon la suite ci-apregraves
O2 rarr O2- rarr H2O2 rarr OH rarr H2O
Toutes ces formes sauf la premiegravere et la derniegravere ont un eacutelectron non apparieacute et sont tregraves reacuteactives et par conseacutequent elles sont appeleacutees espegraveces reacuteactives de loxygegravene (ROS)
Ainsi la phosphorylation oxydative geacutenegravere ineacutevitablement ces ROS comme intermeacutediaires et les mitochondries sont consideacutereacutees comme la principale source de formation des ces moleacutecules ROS la principale ROS eacutetant lanion superoxyde O2
- Il est le preacutecurseur de toutes les autres espegraveces de ROS et il est produit in vivo agrave la fois par voie enzymatique par la NADPH oxydase et la xanthine oxydase et par voie non enzymatique lorsquun seul eacutelectron est transfeacutereacute directement agrave O2
Lanion superoxyde acquiert un proton pour devenir un radical hydroperoxyle (HO2-)
suivi par un reacutearrangement rapide (dismutation) soit spontaneacutement soit par une reacuteaction catalyseacutee par la superoxyde dismutase (SOD) pour produire du peroxyde dhydrogegravene H2O2 Ce dernier H2O2 est relativement stable et permeacuteable agrave travers la membrane il peut se diffuser dans la cellule pour ecirctre eacutelimineacute par des systegravemes anti-oxydants preacutesents dans les cellules ou dans les mitochondries tele que la catalase la glutathion peroxydase la peroxydase et la thioreacutedoxine
Il y a un deacutesaccord sur le fait de savoir si normalement les mitochondries fonctionnelles transportent effectivement les ROS [18 19] Je crois quil est tout agrave fait possible que les ROS soient seulement produites agrave la suite drsquoune dimination de la coheacuterence dans le transport des eacutelectrons ce qui entraicircne des intermeacutediaires partiellement oxydeacutes parce que cest ce en quoi consistent les ROS
Le produit chimique DCA a augmenteacute la production du ROS peroxyde dhydrogegravene (H2O2) dune maniegravere deacutependante de la dose de lrsquoordre de 25 agrave 005 mM de DCA puis agrave 35 agrave la dose de 05 mM de DCA [14] Cette augmentation a eacuteteacute inhibeacutee par la roteacutenone suggeacuterant limplication du complexe I de la chaicircne de transport deacutelectrons sans doute dans une inversion du transport deacutelectrons en raison dune accumulation de NADH un autre signe que la chaicircne de transport des eacutelectrons dans les mitochondries ne fonctionne pas normalement dans les cellules canceacutereuses Conformeacutement agrave cette hypothegravese il a eacuteteacute observeacute que les mitochondries isoleacutees et exposeacutees agrave un traitement avec le DCA ont une augmentation des niveaux de NADH dans les mitochondries [19]
Une complication est que les ROS agrave des niveaux infeacuterieurs ce qui est caracteacuteristique dun stress chronique et drsquoune inflammation sont un laquosecond messagerraquo de la prolifeacuteration cellulaire - une preacutedisposition agrave la transformation maligne - en soutenant lideacutee que le cancer est une maladie eacutepigeacuteneacutetique [2] Toutefois les eacuteleacutements de preuve reliant les ROS des mitochondries sans doute agrave des concentrations plus eacuteleveacutees agrave lapoptose sont eacutegalement forts
La principale ROS produite dans les mitochondries est H2O2 (voir encadreacute 2) Si elle nest pas eacutelimineacutee par le systegraveme antioxydant de la cellule elle peut ecirctre en outre transformeacutee
en radical hydroxyle (OH) en preacutesence dions meacutetalliques OH est tregraves reacuteactif et il peut causer des dommages [18] Un large eacuteventail de ROS des mitochondriales induisent des dommages agrave des proteacuteines agrave des lipides et agrave lADN mitochondrial ont eacuteteacute deacutecrit Ces dommages peuvent entraicircner une catastrophe eacutenergeacutetique
Comme il cela est deacutecrit par leacutequipe de Michelakis [14] la principale cible des ROS dans les mitochondries sont les pores de transition membranaire qui deviennent hautement conducteurs en preacutesence de ROS ce qui permet de laisser passer de petites moleacutecules dans les deux directions De petits soluteacutes srsquoeacutecoulent dans la matrice mitochondriale au long de leur gradients eacutelectrochimiques (agrave partir des concentrations eacuteleveacutees agrave lexteacuterieur pour de faibles concentrations) dissipant alors le potentiel eacutelectrochimique et induisant un gonflement de la matrice mitochondriale eacuteventuellement une rupture de la membrane externe libeacuterant le cytochrome c et le facteur inducteur pro-apoptotique (AIF) dans le cytoplasme ce qui entraicircne finalement lapoptose
Les cellules utilisent une forme particuliegravere drsquoautophagie la mitophagie [18] pour eacuteliminer seacutelectivement les mitochondries deacutefectueuses Laugmentation des ROS cellullaires conduit agrave la perte de potentiel de la membrane mitochondriale qui est un deacuteclencheur pour la mitophagie Lorsque de nombreuses mitochondrias sont eacutelimineacutees par mitophagie le pheacutenomegravene dapoptose suit
Le DCA et les changements eacutelectrochimiques
Une augmentation de la production de H2O2 par les cellules canceacutereuses exposeacutees au produit DCA est impliqueacutee dans lactivation des canaux de potassium K+ sensibles au voltage (Kv) dans la membrane cellulaire Lrsquoeacutequipe de Michelakis a montreacute que le traitement avec le DCA a augmenteacute le courant du K+ sortant de maniegravere significative dans toutes les cellules canceacutereuses mais pas dans les cellules normales [15]
Cette augmentation de courant du K+ sortant accompagneacutee dune expression accrue des canaux K+ lsquoKv15rsquo conduit agrave une hyperpolarisation de la membrane plasmique (de plus en plus neacutegative) et elle est bloqueacutee par la catalase intracellulaire qui se deacutecompose en H2O2 ainsi que par la roteacutenone qui inhibe H2O2 produite par le complexe I
Dans le mecircme temps le DCA a diminueacute le Ca2+ intracellulaire en inhibant les canaux Ca2+ deacutependants du voltage de sorte que les cellules traiteacutees avec le DCA avaient une teneur infeacuterieure en Ca2+ intracellulaire par rapport aux cellules non traiteacutees la diminution se produisant dans les 5 minutes et elle a eacuteteacute encore soutenue apregraves 48 heures drsquoexposition au DCA Les effets sur le Ca2+ ont eacuteteacute inhibeacutes par la roteacutenone et limiteacutes par H2O2 entre autres choses
On peut penser que le DCA diminue le Ca2+ intracellulaire et accroicirct lrsquoexpression de lsquoKv15rsquo du fait de lrsquoinhibition par le NFAT (nuclear factor of activated T lymphocytes le facteur nucleacuteaire des lymphocytes T activeacutes) Le NFAT est connu pour inhiber agrave la fois lapoptose et lexpression de Kv15 dans les cellules myocardiques et leacutequipe a constateacute que cela eacutetait eacutegalement vrai dans les cellules canceacutereuses
Lrsquoaugmentation de la concentration en Ca2+ intracellulaire active la calcinerine qui deacutephosphoryle le NFAT lui permettant decirctre transporteacute vers le noyau ougrave il reacutegule la transcription du gegravene Lrsquoactivation induite par le DCA du lsquoKv15rsquo conduit agrave une
hyperpolarisation de la membrane cellulaire inhibant les canaux Ca2+ deacutependant du voltage donc blocage de laugmentation de la concentration intracellulaire de Ca2+ et inhibition du facteur NFAT
Le DCA et lapoptose
Michelakis et ses collegravegues ont constateacute que le DCA augmente lexpression de lannexine provoquant une multiplication par 6 des noyaux TUNEL-positifs et une activation des deux caspases 3 et 9 dans les cellules A549 TUNEL signifie Terminal deoxynucleotidyl transferase dUTP nick end labelling crsquoest une meacutethode qui est utiliseacutee pour deacutetecter la fragmentation de lADN par leacutetiquetage de la partie terminale des acides nucleacuteiques
Le produit DCA semble eacuteliminer les cellules hautement prolifeacuterantes en induisant lapoptose et en diminuant les niveaux du calcium Ca2+ intracellulaire Il diminue eacutegalement la prolifeacuteration cellulaire telle que mesureacutee par le test de lincorporation de la BrdU (bromodeacutesoxyuridine) et lexpression de lantigegravene nucleacuteaire de cellules prolifeacuterantes (PCNA) En outre le DCA a diminueacute lexpression de la survivine qui est un indicateur mitotique
Le DCA induit lapoptose des cellules canceacutereuses par deux voies lune dans les mitochondries ougrave la deacutepolarisation active lapoptose deacutependante des mitochondries et lautre agrave la membrane cellulaire ougrave la reacutegulation positive des canaux lsquoKv15rsquo fait deacutecroicirctre le K+ ce qui active les caspases On peut penser que la composante mitochondriale est plus importante que les autres facteurs et les manipulations pour fournir le composant cytoplasmique de lapoptose nont pas entraicircneacute une intensiteacute de lapoptose comme celle qui est induite par le DCA
Ces reacutesultats en plus de la deacutemonstration de la capaciteacute du DCA de reacutetreacutecir des xeacutenogreffes de tumeurs humaines chez les rats et des glioblastomes chez des ecirctres humains [16] renforcent lhypothegravese proposeacutee par Warburg selon laquelle le cancer est une maladie impliquant un dysfonctionnement mitochondrial mais peut-ecirctre pas dans sa forme originale car Warburg pensait alors en son temps que les mitochondries eacutetaient totalement inactives
Il y a un deacuteseacutequilibre des reacuteactions drsquooxydo-reacuteduction dans les cellules canceacutereuses
Peu drsquoattention a eacuteteacute porteacutee sur leacutetat eacutelectronique de la cellule ou de ses organites jusquagrave tout reacutecemment quand les colorants sensibles au voltage sont devenus disponibles Cela a rendu beaucoup plus facile la mesure du potentiel eacutelectrique des cellules et des organites En conseacutequence les chercheurs ont deacutecouvert que le potentiel eacutelectrique de la cellule deacutetermine ses eacutetats vitaux de la division cellulaire agrave la formation de structures de la diffeacuterenciation de la reacutegeacuteneacuteration et des cancers ([20] ] Membrane Potential Rules SiS 52)
Ceci est parfaitement en accord avec la nature eacutelectrodynamique quantique de la vie [10 11]
En fait il a eacuteteacute reconnu depuis les anneacutees 1950 que le potentiel de membrane cellulaire mesureacute agrave laide de microeacutelectrodes varie tout au long du cycle cellulaire [21] Les types
de cellules agrave tregraves hauts potentiels de repos telles que les cellules musculaires et les neurones montrent peu ou pas de tendance agrave se diviser alors quune diminution du potentiel de membrane suit la transformation maligne
Dans les anneacutees 1970 Clarence D Cocircne Jr avait reacuteussi agrave induire la mitose et la synthegravese de lADN dans des neurones totalement diffeacuterencieacutes du systegraveme nerveux central en utilisant une varieacuteteacute dagents qui deacutepolarisent la membrane cellulaire (la rendant moins neacutegative) [22]
Dans les anneacutees 1990 des mesures des potentiels eacutelectriques des sites de la peau sur des tumeurs malignes du sein avaient donneacute des lectures eacutelectropositives qui avaient eacuteteacute correacuteleacutees avec une deacutepolarisation accrue dans le potentiel de membrane des cellules et des tissus canceacutereux par rapport aux cellules normales ou aux cellules non canceacutereuses [23]
Lautre signe bien connu de deacuteseacutequilibre drsquooxydo-reacuteduction (redox) dans les cellules canceacutereuses est le cas des mitochondries hyperpolariseacutees (voir encadreacute 1)
Une preuve suppleacutementaire vient maintenant agrave partir de mesures directes des eacutetats doxydo-reacuteduction Les paires redox de la cellule sont NADH NAD + (nicotinamide adeacutenine dinucleacuteotide) NADPH NADP + (nicotinamide adeacutenine dinucleacuteotide phosphate) et GSH GSSG (glutathion) Le rapport des formes reacuteduites et des formes oxydeacutees refleacutete leacutetat doxydo-reacuteduction de la cellule
Par exemple dans des conditions non contraintes et non stressantes chez des astrocytes (cellules du cerveau qui controcirclent le flux sanguin vers les neurones) qui sont mises en culture la paire NADH NAD+ est principalement agrave leacutetat oxydeacute afin drsquoaccepter les eacutelectrons produits au cours de la glycolyse lors de la reacuteaction de la glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate deacuteshydrogeacutenase (GAPDH) (voir fig 1)
En revanche le couple redox NADPH NADP+ est maintenu dans un eacutetat plus reacuteduit pour fournir des eacutelectrons pour la biosynthegravese reacuteductrice tandis que la concentration de GSH deacutepasse fortement celle de GSSG pour soutenir une deacutefense antioxydante efficace Ces ratios des couples redox chez les astrocytes mis en culture sont similaires agrave ceux qui ont eacuteteacute rapporteacutes pour le cerveau [24] et ils sont intimement lieacutes au meacutetabolisme et aux fonctionnements cellulaires
La thioreacutedoxine est une classe de petites proteacuteines redox qui sont preacutesentes dans tous les organismes et qui agissent comme des antioxydants avec des fonctions de signalisation redox On pense que la thioreacutedoxine inteacutegre leacutetat redox global de la cellule et qursquoelle est essentielle pour la vie chez les mammifegraveres [25]
Des chercheurs de leacutecole de meacutedecine et de santeacute publique aupregraves de lrsquoUniversiteacute du Wisconsin agrave Madison aux Eacutetats-Unis ont examineacute les niveaux des proteacuteines et des changements redox de la thioreacutedoxine 1 (TRX1) dans les tissus de la prostate humaine et dans des cellules en culture [26] Ils ont trouveacute 4 fois plus de proteacuteines TRX1 dans le noyau des cellules canceacutereuses de haut grade par rapport aux teacutemoins normaux et laugmentation est correacuteleacutee avec la progression du cancer La proteacuteine a eacutegalement eacuteteacute multiplieacutee environ par 2 dans le cytoplasme Malgreacute des niveaux accrus en proteacuteines les formes oxydeacutees de TRX1 nucleacuteaire eacutetaient plus eacuteleveacutees dans les lignes cellulaires du
cancer de la prostate par rapport agrave leurs homologues beacutenins ce qui suggegravere que le deacuteseacutequilibre redox nucleacuteaire a eu lieu de maniegravere seacutelective dans les cellules canceacutereuses
TRX1 a un rocircle speacutecifique dans la modulation de la signalisation redox avec des pools nucleacuteaires et cytoplasmiques distincts chacun drsquoeux ayant des fonctions diffeacuterentes Dans le noyau TRX1 interagit avec certains facteurs de transcription pour reacuteguler leur liaison agrave lADN il sagit notamment de p53 (reacuteponse par apoptose) du facteur nucleacuteaire kB (NF-kB impliqueacute dans la reacuteponse inflammatoire) et du facteur nucleacuteaire 2 (Nrf2 impliqueacute dans la reacuteponse antioxydante)
Dans le cytoplasme TRX1 peut reacuteguler les kinases du signal de reacutegulation de lapoptose TRX1 est eacutegalement connu pour passer du cytoplasme vers le noyau en reacuteponse au stress oxydatif Lrsquooxydation seacutelective de TRX1 peut se produire et elle a eacuteteacute deacutetecteacutee agrave la fois dans le noyau et dans le cytoplasme en reacuteponse agrave des modifications cellulaires redox
Lrsquoaugmentation de lexpression de la proteacuteine TRX1 a eacuteteacute deacutetecteacutee dans les tissus canceacutereux et dans de multiples ligneacutees de cellules canceacutereuses et une augmentation de lexpression de TRX1 a eacuteteacute associeacutee agrave niveau tumoral eacuteleveacute et elle a eacuteteacute impliqueacutee dans la reacutesistance des cellules tumorales agrave certaines chimiotheacuterapies et agrave des agents geacuteneacuterateurs de ROS
Pour conclure
De nouvelles preuves suggegraverent que les cellules canceacutereuses sont plus oxydeacutees par rapport agrave la normale il leur manque des eacutelectrons
Ceci est coheacuterent avec dautres indications selon lesquelles le cancer est une maladie qui deacutepend des reacuteactions doxydo-reacuteduction qui est un eacutetat de deacuteseacutequilibre eacutelectronique
La preacutevention des cancers et une theacuterapie rationnelle devraient commencer agrave partir de ces constats
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Deacutefinitions et compleacutements
Apoptose ndash Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
On nomme apoptose (ou mort cellulaire programmeacutee) le processus par lequel des cellules deacuteclenchent leur auto-destruction en reacuteponse agrave un signal Cest lune des voies possibles de la mort cellulaire qui est physiologique geacuteneacutetiquement programmeacutee neacutecessaire agrave la survie des organismes multicellulaires Elle est en eacutequilibre constant avec la prolifeacuteration cellulaire Contrairement agrave la neacutecrose elle ne provoque pas dinflammation les membranes plasmiques ne sont pas deacutetruites du moins dans un premier temps et la cellule eacutemet des signaux (en particulier elle expose sur le feuillet
externe de sa membrane plasmique de la phosphatidylseacuterine un phospholipide normalement constitutif de son feuillet interne) qui permettront sa phagocytose par des globules blancs notamment des macrophages
Sommaire
bull 1 Deacutecouverte et eacutetymologie
bull 2 Exemples de rocircles physiologiques
o 21 Morphogenegravese
o 22 Systegraveme immunitaire
o 23 Diffeacuterenciation intestinale
o 24 Deacutediffeacuterenciation mammaire
bull 3 Causes
bull 4 Manifestation cytologique
o 41 Meacutecanisme intracellulaire
411 Voie extrinsegraveque
412 Voie intrinsegraveque
bull 5 Fragmentation de lADN
o 51 Maladies ou affections induites par le blocage de lapoptose
o 52 Maladies ou affections causeacutees par lrsquoactivation intempestive de
lrsquoapoptose
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Voir aussi
o 71 Bibliographie
o 72 Articles connexes
o 73 Liens externes Article complet sur le site httpfrwikipediaorgwikiApoptose
Cancer ndash Document Futura-Sciences
Un cancer est une pathologie caracteacuteriseacutee par la preacutesence dune (ou de plusieurs) tumeur maligne formeacutee agrave partir de la transformation par mutations ou instabiliteacute geacuteneacutetique (anomalies cytogeacuteneacutetiques) dune cellule initialement normale
Formation du cancer
La transformation cellulaire tumorale se traduit notamment par une perte de controcircle du cycle cellulaire une insensibiliteacute agrave lapoptose des anomalies de la reacuteparation de lADN Les cancers sont alors classeacutes selon le type de la cellule dans laquelle sest produite la premiegravere transformation (lymphomes carcinomes sarcomes) cette premiegravere cellule maligne seacutetant ensuite diviseacutee formant la tumeur primaire constitueacutee de cellules clonales
Eacutevolution du cancer
Certaines tumeurs primaires peuvent progresser vers un envahissement plus global de lorganisme par eacutechappement de cellules tumorales issues de cette tumeur primaire on parle alors de meacutetastase
Pour en savoir plus sur les diffeacuterents cancers consultez les questions-reacuteponses cibleacutees de Futura-Sciences sur
le cancer du foie le cancer du poumon le cancer du sein le cancer de la peau le cancer de la thyroiumlde le cancer de la vessie le cancer de la prostate le cancer colorectal le cancer de lestomac le cancer de lœsophage le cancer du rein
httpwwwfutura-sciencescomfrquestion-reponsetcancerdle-cancer-de-la-peau-en-detail_1354
Photo - Le cancer est la premiegravere cause de mortaliteacute en France Ici des cellules de cancer du poumon copy Anne Weston- LRI- CRUK- Wellcome Images Filckr nc nd 20copy 2001-2012 Futura-Sciences tous droits reacuteserveacutes ndashSource wwwgooglefrsearchsource=igamphl=framprlz=1G1GGLQ_FRFR368ampq=cancerampbtnG=Recherche+Google
Cancer ndash Introduction drsquoun article Wiipeacutedia
Le cancer est une maladie caracteacuteriseacutee par une prolifeacuteration cellulaire anormalement importante au sein dun tissu normal de lorganisme de telle maniegravere que la survie de ce dernier est menaceacutee Ces cellules deacuterivent toutes dun mecircme clone cellule initiatrice du cancer qui a acquis certaines caracteacuteristiques lui permettant de se diviser indeacutefiniment Au cours de leacutevolution de la maladie certaines cellules peuvent migrer de leur lieu de production et former des meacutetastases Pour ces deux raisons le deacutepistage du cancer doit ecirctre le plus preacutecoce possible
laquo Cancer raquo est un terme geacuteneacuteral deacutesignant une maladie pour lesquelles certaines cellules dun organisme adoptent un comportement anormal caracteacuteriseacute par1234 une indeacutependance vis-agrave-vis des signaux qui stimulent normalement la prolifeacuteration cellulaire une insensibiliteacute aux signaux et meacutecanismes anti-prolifeacuteratifs une capaciteacute prolifeacuterative qui nest plus limiteacutee (croissance agrave linfini) la disparition du pheacutenomegravene dapoptose une capaciteacute anormale agrave susciter langiogenegravese et lacquisition dun pouvoir invasif et de production de meacutetastases
Les nouvelles cellules reacutesultantes dites canceacutereuses ou tumorales peuvent former une tumeur maligne (un neacuteoplasme) ou se propager agrave travers le corps
Les facteurs de risques sont internes (geacutenome mutation 5 etc) induction par un agent infectieux etc etou externes (alimentation exposition agrave des substances canceacuterigegravenes ou agrave des conditions telles que lirradiation etc) Des facteurs hormonaux eacutepigeacuteneacutetiques et psychosomatiques sont possibles 90 agrave 95 des cas de cancers ne sont pas attribuables agrave des mutations geacuteneacutetiques6
Durant la derniegravere deacutecennie plusieurs types de cancers semblent en augmentation si dans certains cas cette progression est facilement lieacutee agrave des facteurs de risque identifieacutes (tabac alcool polluants industriels reconnus canceacuterigegravenes obeacutesiteacute seacutedentariteacute exposition au soleil) dans certains cas il est difficile dattribuer agrave des facteurs preacutecis laugmentation observeacutee Lameacutelioration des outils de diagnostic7et le vieillissement de la population8 explique une part importante de la progression de lincidence de certains cancers Agrave linverse une eacutetude de lInstitut de veille sanitaire montre que les cancers de lestomac de loesophage (chez lhomme) du col de luteacuterus et le lymphome Hodghinien ont reacutegresseacute entre 1980 et 20009
Sommaire
bull 1 Terminologie et eacutetymologie
bull 2 Biologie
o 21 Typologie
o 22 Geacuteneacutetique
o 23 Transformation cellulaire
o 24 Chronologie de la transformation canceacutereuse
o 25 Origine
o 26 Eacutevolution
bull 3 Causes
o 31 Risques endogegravenes
o 32 Risques dits laquo environnementaux raquo
bull 4 Preacutevention
o 41 Deacutepistage
bull 5 Diagnostic
bull 6 Traitements
o 61 Traitements alternatifs
o 62 Soutien psychologique
bull 7 Coucircts eacuteconomiques et socioeacuteconomiques
bull 8 Statistiques par pays
o 81 France
o 82 Taux de survie et surmortaliteacute
o 83 Chez lenfant
bull 9 Eacutepideacutemiologie
bull 10 Historique
bull 11 Chez les animaux
bull 12 Notes et reacutefeacuterences
bull 13 Voir aussi
o 131 Articles connexes
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiCancer
Chaicircne de transfert deacutelectrons ndash Deacutefinition de Futura-Sciences
Ensemble de moleacutecules pouvant capter et donner des eacutelectrons dont des cytochromes et des flavoproteacuteines qui agissent en seacuterie pour transporter des eacutelectrons du NADH ou du FADH2 jusquagrave loxygegravene qui est ainsi reacuteduit en eau (H2O) La respiration cellulaire est principalement attribuable agrave cette consommation doxygegravene La chaicircne respiratoire est localiseacutee dans la membrane interne des mitochondries
Source httpwwwfutura-sciencescomfrdefinitiontphysique-2dchaine-de-transfert-delectrons_686
Chaicircne respiratoire ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
La chaicircne respiratoire est constitueacutee dun ensemble complexe de proteacuteines membranaires de la mitochondrie des cellules eucaryotes qui servent agrave reacuteoxyder les coenzymes NADH et ubiquinone (CoQ) qui ont eacuteteacute reacuteduits en particulier au cours du cycle de Krebs Cette reacuteoxydation saccompagne de la creacuteation dun gradient transmembranaire de protons Ce gradient est une forme de stockage de leacutenergie contenue dans les coenzymes qui deacuterive elle-mecircme de leacutenergie contenue dans les moleacutecules deacutegradeacutees au cours du catabolisme Le gradient de proton va servir agrave fabriquer de lATP moleacutecule eacutenergeacutetique universellement utilisable au niveau de lATP synthase une proteacuteine membranaire mitochondriale Ce meacutecanisme de phosphorylation oxydative a eacuteteacute deacutecouvert par Peter Mitchell ce qui lui a valu le prix Nobel de chimie en 19781 Ce meacutecanisme est aussi connu sous le nom de Theacuteorie chimiosmotique (de Mitchell) Additionneacute agrave la synthegravese dATP par les ATP synthase on la nomme phosphorylation oxydative (nb le terme phosphorylation oxydative est impropre il faut lui preacutefeacuterer celui doxydations phosphorylantes)
Sommaire
bull 1 Origine des reacuteactifs de la chaicircne respiratoire
bull 2 Enchaicircnement des systegravemes doxydoreacuteduction de la chaicircne respiratoire
bull 3 Inhibiteurs de la chaicircne respiratoire
bull 4 Reacutegulation
bull 5 Theacuteorie chimio-osmotique de Mitchell
bull 6 Complexes et fonctionnement
bull 7 Transport des moleacutecules dATP formeacutees
bull 8 Bilan total
bull 9 Des chaicircnes respiratoires particuliegraveres celles des bacteacuteries
bull 10 Notes et reacutefeacuterences
bull 11 Voir aussi
o 111 Articles connexes
o 112 Liens externes
Origine des reacuteactifs de la chaicircne respiratoire [modifier]
Lors des reacuteactions du catabolisme que sont la glycolyse (dans le cytosol) et le cycle de Krebs (dans la mitochondrie) il y a production de coenzymes reacuteduits (NADH et CoQH2) Ces coenzymes vont ecirctre reacuteoxydeacutes par la chaicircne respiratoire (en aeacuterobiose) au niveau des crecirctes de la membrane interne mitochondriale ou dans la membrane plasmique des bacteacuteries
Enchaicircnement des systegravemes doxydoreacuteduction de la chaicircne respiratoire [modifier]
Remarque lenchaicircnement indiqueacute ici concerne les organismes eucaryotes la chaicircne respiratoire au niveau de la mitochondrie
Lordre dans lequel on trouve les eacuteleacutements de la chaicircne respiratoire (figure 1) deacutepend de leur potentiel standard doxydoreacuteduction (tableau 1)
Tableau 1 Systegravemes reacutedox mis en jeu dans la chaicircne respiratoire
Systegravemes reacutedox Potentiel standard (agrave pH = 7 et 25 degC) (V)
NAD+NADH -032
FPFPH2 -014
CoQCoQH2 -009
Cytb Fe3+Cytb Fe2+ +004
CytC1 Fe3+CytC1 Fe2+ +022
CytC Fe3+CytC Fe2+ +026
Cyt(a+a3) Fe3+Cyt(a+a3) Fe2+ +029
frac12O2O2- +082
Figure 1 enchaicircnement des constituants de la chaicircne respiratoire
La reacuteaction de synthegravese dATP
est une reacuteaction endergonique elle a besoin deacutenergie pour avoir lieu Sa variation denthalpie libre standard (ΔGdeg) est eacutegale agrave + 30 kJmol
Lors de la chaicircne respiratoire trois reacuteactions libegraverent suffisamment deacutenergie (variation denthalpie libre standard (ΔGdeg) est infeacuterieure ou eacutegale agrave - 30 kJmol)
bull ΔGdeg = - 42 460 Jmolminus1
bull ΔGdeg = - 34 740 Jmolminus1
bull ΔGdeg = -
102 290 Jmolminus1
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiChaC3AEne_respiratoire
Phosphorylation oxydative lieacutee agrave la chaicircne de transport des eacutelectrons ndash Document lsquoulysse u-bordeauxrsquo
La chaicircne de transport des eacutelectrons
Les hydrogegravenes (eacutelectrons plus protons) capteacutes par le (qui devient le
) issus de la deacutegradation des moleacutecules de glucose et dacide gras sont
transfeacutereacutes agrave l gracircce agrave une seacuterie deacutevegravenements qui aboutit agrave la formation d la chaicircne de transport des eacutelectrons Cette chaicircne se deacuteroule dans la membrane interne de la mitochondrie surtout dans les crecirctes et elle fait intervenir plusieurs complexes enzymatiques appeleacutes NADH-quinone oxydoreacuteductase (complexe I) succinate-quinone oxydoreacuteductase (complexe II) Quinol-cytochrome c oxydoreacuteductase (complexe III ou complexe bc1) et Cytochrome c oxydase (complexe IV)
Elle contient eacutegalement 1) lubiquinone qui se trouve dans leacutepaisseur de la membrane interne (moleacutecule lipophile) qui transporte les eacutelectrons (et protons) du complexe II au complexe III et 2) le cytochrome c qui se trouve dans lespace inter membranaire et qui eacutetablit une navette deacutelectrons entre complexes III et IV Les eacuteveacutenements sont preacutesenteacutes scheacutematiquement figure 11 Dans cette image les complexes sont repreacutesenteacutes en une seule entiteacute mais en reacutealiteacute ils sont constitueacutes de plusieurs sous-uniteacutes proteacuteiques Le tableau ci-dessous donne une ideacutee de la taille et de lheacuteteacuterogeacuteneacuteiteacute des complexes de la chaicircne respiratoire
fonction enzymatique poids moleacuteculaire
nombre de sous-uniteacutes
Complexe I NADH-quinone oxydoreacuteductase 800 kDa 25
Complexe II succinate-quinone oxydoreacuteductase
140 kDa 4
Complexe III quinol-cytochrome c oxydoreacuteductase
250 kDa 9-10
Complexe IV cytochrome c oxydase 170 kDa 13
Complexe V ATP synthase 380 kDa 12-14
Figure 11 [agrave consulter agrave la source] La chaicircne respiratoire
Pour plus dinformation sur la composition des proteacuteines de la chaicircne respiratoire et leur arrangement dans des super complexes consultez le document suivant
laquo Supercomplexes dans la chaine respiratoire de la mitochondrie 2010_Boekema raquo (pdf 1 Mo)
Animation cette animation montre comment le passage des eacutelectrons de cytochrome c agrave cytochrome c oxydase (complexe IV) permet le transport
simultaneacute de protons ( ) agrave travers la membrane interne de la mitochondrie (fonction de pompe de la cytochrome c oxydase)
Macromedia Shockwave - 106Ko
La direction du flux deacutelectrons le long de la chaicircne de transport est deacutetermineacutee par la faculteacute des composants agrave perdre ou agrave gagner des eacutelectrons Par exemple
a une affiniteacute modeacutereacutee pour les eacutelectrons si bien que sa forme reacuteduite
peut facilement ceacuteder ses deux eacutelectrons Au contraire loxygegravene moleacuteculaire a une tregraves forte affiniteacute pour les eacutelectrons et est donc un tregraves bon agent oxydant capable de capturer avidement les eacutelectrons des autres moleacutecules La capaciteacute agrave laquo donner raquo ou agrave laquo prendre raquo des eacutelectrons est exprimeacutee
par un paramegravetre nommeacute potentiel doxydoreacuteduction (symbole Eograve) ayant
un potentiel de et loxygegravene moleacuteculaire un potentiel de Les eacutelectrons se deacuteplacent des moleacutecules agrave faible potentiel doxydoreacuteduction vers
les moleacutecules posseacutedant un potentiel fort et donc dans le cas de la chaicircne mitochondriale de transport des eacutelectrons du NADH agrave loxygegravene moleacuteculaire (voir figure 12 )
Figure 12 [agrave consulter agrave la source] Potentiel doxydoreacuteduction
Fondamentalement au cours de la capture des eacutelectrons par les complexes I III et IV il y a simultaneacutement translocation des protons vers lespace
inter membranaire (pompe ) (voir figure 11 et son animation) Le processus creacutee un gradient protonique (potentiel membranaire de 150 mV neacutegatif cocircteacute espace matriciel et une diffeacuterence de pH de 05) Le gradient eacutelectrochimique ainsi geacuteneacutereacute est utiliseacute pour la phosphorylation de lADP en ATP par lATP synthase (complexe V qui constitue une particule dite eacuteleacutementaire visible en microscopie eacutelectronique) (voir figure 13 ) Le couplage de loxydation des
meacutetabolites en et et la production dATP est appeleacute phosphorylation oxydative
Figure 13 [agrave consulter agrave la source] ATP synthase
Heacutebergement des eacutelectrons dans les composants de la chaicircne
Au sein de la chaicircne de transport les eacutelectrons sont successivement et transitoirement laquo heacutebergeacutes raquo par diffeacuterents sites moleacuteculaires appeleacutes groupes prostheacutetiques (porphyrines et flavine mononucleacuteotides (FMN apporteacutee par la
vitamine laquo riboflavine raquo) Les atomes qui heacutebergent les eacutelectrons dans ces
groupes prostheacutetiques peuvent ecirctre des atomes de C ou N pour (apporteacute
par la laquo vitamine raquo (acide nicotinique) et ubiquinone des atomes de Fe inclus dans une structure moleacuteculaire appeleacutee hegraveme ou heacutemochrome pour les cytochromes des complexes de FeS pour les FMN et cytochrome bc1 des atomes de Cu dans la cytochrome c oxydase Cette ressource na pas pour but dexposer en deacutetail laspect biochimique et biophysique de la phosphorylation oxydative Pour information compleacutementaire sur le sujet nous vous suggeacuterons de consulter laquo La biochimie Tome 1 biochimie structurale et meacutetabolique raquo Christian Moussard De Boeck Universiteacute
Etymologie des termes cytochrome et ubiquinone
Les cytochromes sont des pigments cellulaires (chromos = couleur) deacutetectables dans lintervalle 300 agrave 600 nm du spectre de la lumiegravere Le terme deacutesigne un ensemble formeacute dune proteacuteine et dun groupe prostheacutetique (heacutemochrome)
responsable de labsorption caracteacuteristique de la lumiegravere
Ubiquinone nommeacutee pour sa reacutepartition tregraves large ubiquitaire chez les veacutegeacutetaux animaux et micro-organismes (latin ubique = preacutesent partout) Elle fut identifieacutee plus tard agrave un co-enzyme de la chaicircne respiratoire nommeacute pour cela co-enzyme Q10 (ubiQuinone) 10 fait reacutefeacuterence au nombre duniteacutes isopreacuteniques (
) preacutesentes dans la queue hydrophobe de la moleacutecule (situeacutee dans la membrane)
Cardiolipine et chaicircne respiratoire
La cardiolipine ou diphosphatidylglyceacuterol est un lipide qui est speacutecifique des membranes des bacteacuteries et des mitochondries autrement dit des membranes dont la fonction est de fournir un potentiel eacutelectrochimique pour le transport des eacutelectrons et la synthegravese dATP Le terme cardiolipine vient du fait que ce lipide a eacuteteacute isoleacute agrave partir de cœur de bovin dans lequel il repreacutesente 10 des phospholipides totaux Plus tard la cardiolipine a eacuteteacute trouveacutee en abondance dans la mitochondrie ougrave elle repreacutesente 20 des phospholipides totaux et dans la membrane externe des bacteacuteries Etant donneacute que la cardiolipine est un lipide speacutecifique de la mitochondrie on est en droit de penser que sa fonction biologique dans cet organite est fondamentale Elle est localiseacutee principalement dans la membrane interne ougrave elle interagit avec plusieurs proteacuteines parmi lesquelles les complexes III (cytochrome bc1) et IV (cytochrome c oxydase) la proteacuteine deacutechange ATPADP lATP synthase et le transporteur de phosphate inorganique (Pi) Il a eacuteteacute montreacute que la cardiolipine deacuteterminait la structure quaternaire (et donc fonctionnelle) de ces proteacuteines enzymatiques et assurait eacutegalement la bonne orientation et la bonne position (pour faciliter le passage des eacutelectrons) des diffeacuterents composants de la chaicircne respiratoire Ce rocircle est bien illustreacute par le syndrome de Barth myopathie speacutecifique due agrave une production deacutefectueuse de cardiolipine reacutesultant en un fort deacuteficit dans la production dATP La cardiolipine limite aussi la diffusion de protons situeacutes dans lespace inter membranaire en les liant agrave ses groupes phosphates tamponnant ainsi le pH global (voir figure 14 ) Enfin la cardiolipine est consideacutereacutee comme un co-facteur deacuteterminant de limportation du cholesteacuterol indispensable au deacuteroulement de la steacuteroiumldogenegravese mitochondriale
Figure 14 [agrave consulter agrave la source] Cardiolipine dans la membrane interne de la mitochondrie
LATP synthase ( )
En preacutesence du gradient de protons eacutetabli entre les deux faces de la membrane mitochondriale interne et en absence de concentrations eacuteleveacutees dATP dans la matrice
lATP synthase laisse passer les protons au niveau du domaine membranaire un
passage qui permet la production dATP par le domaine Plus preacuteciseacutement chaque
sous-uniteacute du domaine de la proteacuteine couple rapidement lADP et le Pi en produisant lATP qui reste en place Cest le potentiel de membrane et le passage des protons qui en reacutesulte (laquo source deacutenergie raquo) qui permet lexpulsion de lATP vers
lespace matriciel au cours dun mouvement de rotation de la sous-uniteacute dans le
domaine La place de lATP est immeacutediatement prise par un nouvel ADP + Pi Il faut 12 protons pour la production de 3 ATP (voir figure 13 ci-dessus)
Cette enzyme peut eacutegalement fonctionner dans lautre sens ce qui se produit en absence de gradient de protons et en preacutesence dATP Dans ce cas elle fonctionne comme une
pompe agrave protons comparable agrave l -ATPase de la membrane des lysosomes deacutecrite dans la ressource laquo Transport membranaire raquo
Bilan final
Le bilan final de toutes ces inter conversions chimiques cest que loxydation complegravete dune moleacutecule de glucose fournira 30 moleacutecules dATP et quune moleacutecule dacide gras tel que le palmitate (C16) fournira 120 moleacutecules dATP La complexiteacute des inter conversions chimiques qui seffectuent dans les mitochondries trouve sa justification dans un pheacutenomegravene de fractionnement de leacutenergie libeacutereacutee qui eacutevite un deacutegagement
excessif de chaleur ducirc agrave la condensation de et (en ) Leacutenergie peut ecirctre convertie efficacement en liaisons riches en eacutenergie dans des moleacutecules telles que lATP gracircce agrave des reacuteactions coupleacutees
La theacuteorie de chimiosmose
Le processus preacuteceacutedemment deacutecrit est analogue agrave un geacuteneacuterateur faisant passer un courant agrave travers une seacuterie de moteurs eacutelectriques Cependant dans les systegravemes biologiques les eacutelectrons sont transporteacutes dun site agrave lautre par des moleacutecules diffusibles qui prennent des eacutelectrons au niveau dun site pour les apporter sur un autre site Dans le cas de la chaicircne mitochondriale de transfert
deacutelectrons le processus commence avec le
Cest langlais Peter Mitchell qui proposa le meacutecanisme de couplage entre le transport des eacutelectrons et la synthegravese de lATP Il suggeacutera que le flux des eacutelectrons dun composant agrave lautre de la chaicircne respiratoire (et ceci est eacutegalement vrai pour le flux des eacutelectrons dans les photo systegravemes du chloroplaste) dirige des protons (ions hydrogegravene) au travers de la membrane (vers lespace inter membranaire) creacuteant ainsi un gradient protonique (150 mV) Secondairement la production dATP est due au flux inverse de protons descendant le gradient Cette proposition constitue la base de la theacuteorie appeleacutee chimiosmose (Mitchell prix Nobel en 1978)
Creacuteatine phosphate
Bien que la production dATP soit essentiellement due aux processus meacutetaboliques deacutecrits plus haut la mitochondrie peut utiliser une voie alternative pour assurer la production immeacutediate dATP Elle possegravede en effet une enzyme creacuteatine kinase qui catalyse la production de creacuteatine-phosphate Celle-ci est agrave son tour transporteacutee dans le cytoplasme ougrave elle est utiliseacutee pour phosphoryler lADP en ATP (reacutegeacuteneacuteration tregraves rapide de lATP indeacutependante de la production dATP mitochondrial) (voir figure 15 ) Cette voie seacutepuise en environ 8 secondes dans le muscle au travail et pourrait donc ecirctre vue comme un processus tampon entre la demande immeacutediate et la possibiliteacute de production par la glycolyse et la chaicircne respiratoire
Figure 15 [agrave consulter agrave la source] Creacuteatine phosphate et ATP
La creacuteatine est un additif nutritionnel populaire chez les athlegravetes dont la speacutecialiteacute sportive neacutecessite un apport brutal deacutenergie (par exemple sprinters et halteacuterophiles) Lideacutee de deacutepart est datteindre un haut niveau de creacuteatine-phosphate et donc datteindre une production plus eacuteleveacutee dATP dans les 8 premiegraveres secondes Cependant il ny a pas de preuve eacutetablie que cette suppleacutementation artificielle augmente le niveau cellulaire de creacuteatine phosphate et donc augmente reacuteellement les possibiliteacutes de lathlegravete La figure 16 preacutesente lusage de diffeacuterentes sources deacutenergie utiliseacutees pour lapprovisionnement en ATP pendant un exercice physique
Figure 16 [agrave consulter agrave la source] Creacuteatine phosphate dans le temps (sources deacutenergie)
Source httpwwwulysseu-bordeauxfratelierikramerbiocell_diffusiongbbcelfa105b3contentcours07htm
Fluiditeacute du geacutenome ou geacutenome fluide ndash Note du traducteur cette notion est relativement reacutecente en biologie et en geacuteneacutetique et tregraves peu de reacutefeacuterences en franccedilais sont encore disponibles agrave ce jour Nous reprenons agrave la suite une note sur le sujetLa fluiditeacute des geacutenomes par Eric Coissac INRIA Rhocircne-Alpes - HELIX
Depuis le milieu des anneacutees 1990 et la publication des deux premiers geacutenomes complegravetement seacutequenceacutes (Haemophilus influenzae et Saccharomyces cerevisiae) la biologie a franchi une nouvelle eacutetape Apregraves la reacutevolution de la biologie moleacuteculaire du deacutebut des anneacutees 1970 et la vision que certains qualifient de reacuteductionniste quelle a ameneacutee legravere de la geacutenomique fait actuellement eacutevoluer la biologie vers une vision plus inteacutegrative Ce nouvel engouement pour une biologie dite inteacutegrative a permis de prendre conscience que lideacutee selon laquelle linventaire complet des gegravenes dun organisme permettrait dappreacutehender son fonctionnement est une vision simpliste bien quelle ait justifieacute en grande partie le deacuteveloppement de nombreux projets geacutenomes
Jai eu la chance de commencer mes travaux de recherche au deacutebut des projets geacutenomes et jai dans ce cadre participeacute au projet de seacutequenccedilage du geacutenome de la levureSaccharomyces cerevisiae Je ne pourrais dire si cest en opposition agrave lideacutee du geacutenome vu comme un simple sac agrave gegravenes mais degraves ce moment jai orienteacute mon travail de recherche vers leacutetude de leacutevolution de la structure des chromosomes de la maniegravere la plus indeacutependante possible des gegravenes quils portent Il mimporte au travers de mes
travaux dessayer de mettre en eacutevidence des contraintes eacutevolutive qui sont lieacutees agrave la nature mecircme du support de linformation geacuteneacutetique et non agrave linformation porteacutee
La strateacutegie suivie ma conduit agrave eacutetudier les meacutecanismes de duplication agrave lorigine de nombreux remaniements chromosomiques Il ma eacuteteacute ainsi possible de proposer un modegravele expliquant lorigine de nombreuses reacutepeacutetitions observables dans les geacutenomes ainsi que leurs eacutevolutions Ce modegravele semble ecirctre applicable pour ses grandes lignes aux trois super regravegnes (Eucaryotae Eubacteriacae et Archae) ce qui montre le caractegravere ancestral des meacutecanismes sous-jacents
Mecircme si lexercice preacutesente un inteacuterecirct il ne serait sans doute pas raisonnable de poursuivre ce type de travail sans tenter de croiser les reacutesultats ainsi obtenus avec des donneacutees relatives agrave linformation preacutesente sur les chromosomes et donc agrave la fonction des gegravenes codeacutes par ceux-ci La mise en place du lien entre les donneacutees de reacutepeacutetitions dont je dispose et les donneacutees fonctionnelles disponibles relegraveve de linteacutegration et donc de la repreacutesentation des connaissances MicrOBI peut ecirctre consideacutereacute comme ma reacuteponse agrave ce problegraveme Aujourdhui cette base de donneacutees permet de maintenir coheacuterents les liens existant entre plusieurs bases de donneacutees publiques deacutecrivant diffeacuterents types dinformations biologiques Lajout des donneacutees de reacutepeacutetition au scheacutema actuel permettra de poser au systegraveme des requecirctes complexes inteacutegrant les diffeacuterents niveaux de donneacutees que sont le geacutenome le proteacuteome et les classifications fonctionnelles Source httpwww-helixinrialpesfrIMGpdfhdr-coissacpdf via httptelarchivesouvertesfrtel-00011102en
Glycolyse ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
La glycolyse (γλῠκὖς glykyacutes laquo sucreacute raquo et λύσις lyacutesis laquo dissolution raquo) ou voie dEmbden-Meyerhof-Parnas est une voie meacutetabolique dassimilation du glucose et de production deacutenergie Elle se deacuteroule dans le cytoplasme (ou cytosol) de la cellule Comme son nom lindique elle neacutecessite du glucose et a pour produit du pyruvate Ce dernier peut soit entrer dans le cycle de Krebs qui se deacuteroule dans la mitochondrie des eucaryotes ou le cytoplasme des bacteacuteries en aeacuterobiose soit ecirctre meacutetaboliseacute par fermentation en anaeacuterobiose pour produire par exemple du lactate ou de leacutethanol
Sommaire
bull 1 Principe geacuteneacuteral
bull 2 Eacutetapes de la glycolyse
o 21 Activation des hexoses par phosphorylations successives
211 Phosphorylation du glucose en glucose-6-phosphate
212 Isomeacuterisation du glucose-6-phosphate en fructose-6-phosphate
213 Phosphorylation du fructose-6-phosphate en fructose-16- diphosphate
o 22 Clivage du fructose-16-diphosphate en deux moleacutecules de
glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate
221 Clivage du fructose-16-diphosphate en glyceacuteraldeacutehyde-3- phosphate et dihydroxyaceacutetone phosphate
222 Isomeacuterisation de la dihydroxyaceacutetone phosphate en glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate
o 23 Reacutecupeacuteration de leacutenergie investie dans les phosphorylations
231 Phosphorylation du glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate en 13- diphosphoglyceacuterate
232 Conversion du 13-diphosphoglyceacuterate en 3-phosphoglyceacuterate avec reacutecupeacuteration dATP
233 Isomeacuterisation du 3-phosphoglyceacuterate en 2-phosphoglyceacuterate
234 Conversion du 2-phosphoglyceacuterate en phosphoeacutenolpyruvate
235 Conversion du phosphoeacutenolpyruvate en pyruvate avec reacutecupeacuteration dATP
bull 3 Bilan de la glycolyse
bull 4 Reacutegulation de la glycolyse
o 41 Reacutegulation de la PFK-1
o 42 Reacutegulation de la pyruvate kinase
o 43 Reacutegulation au niveau de lhexokinase
bull 5 Reacuteoxydation des coenzymes
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Voir aussi
o 71 Articles connexes
Principe geacuteneacuteral
La glycolyse est un meacutecanisme de reacutegeacuteneacuteration dATP qui ne neacutecessite pas doxygegravene Au cours de ce processus on assiste agrave
bull des reacuteactions doxydo-reacuteduction au cours desquelles un accepteur deacutelectrons
(coenzyme NAD + ) est reacuteduit
NAD + + 2 H + + 2 e minus rarr NADH + H +
bull des synthegraveses dATP par phosphorylation dADP (formation de quatre moleacutecules dATP mais consommation de deux moleacutecules dATP soit au total formation nette de deux moleacutecules dATP)
2 ADP + 2 Pi + 2 H + rarr 2 ATP + 2 H2O
Le symbole Pi repreacutesente ici le phosphate inorganique HPO42- ou hydrogeacutenophosphate1
La glycolyse se traduisant par la reacuteduction de coenzymes elle saccompagne donc de loxydation de moleacutecules organiques On peut dire quelle correspond agrave loxydation du glucose en pyruvate
glucose + 2 NAD + rarr 2 CH3-CO-COO - + 2 (NADH + H + )
coupleacutee agrave
2 ADP + 2 Pi + 2 H + rarr 2 ATP + 2 H2O
soit au total
glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD + rarr 2 pyruvate + 2 ATP + 2 (NADH + H + ) + 2 H2O
Le pyruvate CH3-CO-COO- deacutesigne en toute rigueur la base conjugueacutee de lacide pyruvique CH3-CO-COOH
Article complet sur le site httpfrwikipediaorgwikiGlycolyse
Glycolyse ndash Document Universiteacute Jussieu Paris Contributions de Caroline Benlot Nicole Blanchouin Collaboration Philippe Denoulet
La voie de la glycolyse correspond agrave une seacuterie de reacuteactions catalyseacutees par des enzymes qui deacutegradent une moleacutecule de glucose (6 carbones) en deux moleacutecules de pyruvate (3 carbones) Chez les eucaryotes cette transformation a lieu dans le cytosol de la cellule
Cette voie meacutetabolique produit de leacutenergie libre sous forme dATP Il est agrave noter que tous les intermeacutediaires entre le glucose et le pyruvate sont phosphoryleacutes ce qui leur confegravere une charge neacutegative nette agrave pH 7 les empecircchant ainsi de diffuser agrave lexteacuterieur de la cellule
La glycolyse se deacutecompose en deux phases
- La phase preacuteparatoire ougrave le glucose est transformeacute en deux trioses phosphates avec consommation deacutenergie
- La phase de remboursement qui produit de leacutenergie sous forme dATP
Le bilan global de la glycolyse est
Glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ -----gt 2 pyruvate + 2 ATP + 2 H2O + 2 NADH
Les diffeacuterents chaicircnons meacutetaboliques intervenant dans la glycolyse sont soit des reacuteactions simples soit des reacuteactions deacutecomposables en reacuteactions simples Parmi les dix reacuteactions enzymatiques de la glycolyse trois sont exergoniques et donc irreacuteversibles Les autres chaicircnons seffectuant avec des ΔG proches de leacutequilibre sont reacuteversibles et permettent la gluconeacuteogenegravese
Source httpwwwsnvjussieufrbmediaMetaboglyco1html
Lactate ndash Renvoi agrave Acide lactique selon une introduction agrave un articl de Wikipeacutedia
Lacide lactique est un acide organique qui joue un rocircle dans divers processus biochimiques Un lactate est un sel de cet acide Contrairement agrave ce que peut laisser penser son nom lacide lactique nest pas preacutesent uniquement dans le lait mais eacutegalement dans le vin certains fruits et leacutegumes et dans les muscles
Lacide lactique est un acide alpha hydroxyleacute sa formule chimique est C3H6O3 et sa structure se reflegravete dans son nom systeacutematique lacide 2-hydroxypropanoiumlque
Sommaire
bull 1 Chimie
bull 2 Effort musculaire et fermentation lactique
bull 3 Fermentation bacteacuterienne
bull 4 Utilisations
bull 5 Historique
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
o 61 Voir aussi
611 Articles connexes
612 Liens externes
Chimie [modifier]
Latome de carbone 2 portant le groupe hydroxyle est asymeacutetrique rendant la moleacutecule dacide lactique chirale Il se preacutesente donc sous forme de deux eacutenantiomegraveres
bull (R)-acide lactique ou D(ndash)-acide lactique
bull (S)-acide lactique ou L(+)-acide lactique
En solution le groupe carboxyle -COOH peut perdre un proton donnant un ion lactate CH3CHOHCOO-
Lacide lactique est soluble dans leau et consideacutereacute comme un acide faible (pKa=390) cest-agrave-dire que la reacuteaction de dissociation dans leau nest pas totale
CH3CHOHCOOH + H2O CH3CHOHCOO- + H3O+
On trouve donc agrave la fois en solution lacide lactique et sa forme basique lion lactate en proportions variables selon le pH
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiAcide_lactique
Meacutedecine personnaliseacutee ndash Articles seacutelectionneacutes par Jacques Hallard
Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche ndash Document lsquoGroupe Les eacutechosfrrsquo Par Marc-Olivier Beacutevierre Partner Cepton Strategies bureau de Paris 03 deacutecembre 2011
Du profilage des patients aux theacuterapies geacuteniques en passant par le diagnostic moleacuteculaire et de nouvelles formes de vaccination les possibiliteacutes ouvertes par la meacutedecine personnaliseacutee sont immenses Crsquoest aussi un enjeu consideacuterable pour lrsquoeacuteconomie des systegravemes de santeacute et bien sucircr pour les grandes firmes pharmaceutiques qui ont ducirc repenser en profondeur leurs deacutemarches de recherche et deacuteveloppement
Le concept de meacutedecine personnaliseacutee a eacuteteacute deacuteveloppeacute il y a deux deacutecennies par la socieacuteteacute suisse Roche lrsquoun des leaders mondiaux de lrsquoindustrie pharmaceutique Le concept initial eacutetait fondeacute sur une reacutealiteacute tregraves simple dans la pratique meacutedicale le mecircme meacutedicament peut provoquer des reacuteactions diffeacuterentes selon les patients et pour un patient donneacute certains meacutedicaments fonctionnent et drsquoautres non
Avec lrsquointroduction dans les anneacutees 1990 de lrsquoHerceptine un traitement pour le cancer du sein Roche a deacutemontreacute qursquoil eacutetait possible drsquoanticiper gracircce agrave un simple test sur les patients ceux pour qui le traitement serait le plus beacuteneacutefique et ceux pour qui il ne le serait probablement pas
Il est deacutesormais possible de personnaliser les traitements crsquoest-agrave-dire de nrsquoadministrer un meacutedicament qursquoaux patients qui reacuteagissent positivement Lrsquoimpact de cette nouvelle approche est eacutenorme une efficaciteacute accrue moins drsquoeffets secondaires et plus de temps ni de ressources perdus pour un traitement inopeacuterant
Les cinq grandes approchesCette premiegravere forme de meacutedecine personnaliseacutee a ouvert la voie agrave une multitude drsquoapproches diffeacuterentes que lrsquoon peut classer en cinq cateacutegories
1 La meacutedecine stratifieacutee Crsquoest lrsquoapproche retenue pour lrsquoHerceptine elle consiste agrave diviser les patients en quatre groupes en fonction de leur reacuteaction agrave un meacutedicament en termes drsquoefficaciteacute et drsquoeffets secondaires Le meacutedicament est administreacute uniquement au groupe pour lequel la reacuteponse aura eacuteteacute positive et qui nrsquoaura pas preacutesenteacute drsquoeffets secondaires
2 Les vaccinations antitumorales Il srsquoagit drsquoune autre forme de meacutedecine personnaliseacutee ici le systegraveme immunitaire du patient est ldquoentraicircneacuterdquo agrave deacutetruire les cellules tumorales On obtient un tel reacutesultat en reacuteinjectant dans le corps drsquoun patient un eacutechantillon de ses propres cellules apregraves un traitement externe Les cellules ainsi traiteacutees sont destineacutees agrave stimuler le systegraveme immunitaire du patient speacutecifiquement contre les cellules tumorales
3 Lrsquoingeacutenierie tissulaire La reconstruction tissulaire est un domaine meacutedical nouveau et extrecircmement prometteur Elle srsquoaccomplit gracircce agrave lrsquoimplantation de cellules capables de pousser sur un tissu endommageacute et de le ldquoreacuteparerrdquo Ces cellules peuvent provenir soit du patient lui-mecircme apregraves traitement externe soit de cellules souches provenant de donneurs
4 La theacuterapie geacutenique Elle vise agrave modifier le geacutenome drsquoun patient afin drsquoeacuteliminer la mutation qui est agrave lrsquoorigine drsquoune maladie Il y a trois types de theacuterapie geacutenique la transfection permanente drsquoADN la transfection transitoire drsquoADN et les theacuterapies portant sur lrsquoARN Aujourdrsquohui le premier type a eacuteteacute pratiquement abandonneacute alteacuterer de faccedilon permanente le geacutenome drsquoune personne peut avoir des conseacutequences sur le long terme y compris apregraves la mort du patient ndash puisque les modifications de son geacutenome seront aussi transmises agrave sa descendance Qui plus est elle a souvent des conseacutequences impreacutevisibles sur drsquoautres processus biologiques La recherche se concentre agrave preacutesent sur les deux autres approches qui ont elles lrsquoavantage drsquoecirctre reacuteversibles Les premiers meacutedicaments arrivent maintenant sur le marcheacute Un exemple inteacuteressant le Glybera premier traitement efficace contre la LPLD une maladie orpheline dont les patients ont un deacuteficit en proteacuteines LPL ce qui entraicircne lrsquoapparition de diabegravete et de maladies cardiovasculaires
5 Le profilage du risque La forme la plus meacutediatiseacutee de meacutedecine personnaliseacutee est probablement le profilage du risque gracircce au seacutequenccedilage du geacutenome drsquoun patient il devient deacutesormais possible de calculer le risque que cette personne deacuteveloppe un jour une maladie Etant donneacute que le coucirct total pour seacutequencer le geacutenome entier drsquoune personne diminue drsquoanneacutee en anneacutee il sera bientocirct possible pour tout le monde drsquoobtenir son propre seacutequenccedilage de geacutenome et donc de connaicirctre son profil de risque pour un certain nombre de maladies Par ailleurs certaines autres formes de profilage du risque plus preacutecises existent deacutejagrave en cardiologie par exemple en mesurant le niveau de concentration drsquoune certaine proteacuteine dans le sang il devient possible de preacutedire avec preacutecision le risque pour un patient drsquoavoir un accident cardio-vasculaire (AVC insuffisance cardiaque) dans les mois ou les anneacutees agrave venir
Le profilage du risque est un aspect particuliegraverement important pour la meacutedecine personnaliseacutee car il ouvre la voie agrave la preacutevention une source potentiellement gigantesque de bien-ecirctre pour les personnes mais aussi drsquoeacuteconomies substantielles pour les systegravemes de santeacute
Afin de comprendre pourquoi et comment lrsquoindustrie de la santeacute tout entiegravere se tourne drsquoores et deacutejagrave vers la meacutedecine personnaliseacutee il est important de srsquoarrecircter un instant sur la reacutevolution scientifique qui a deacuteclencheacute ce changement de paradigme
Le diagnostic moleacuteculaire moteur sous-jacentTout au long des dix derniegraveres anneacutees lrsquoameacutelioration de la productiviteacute en R amp D a eacuteteacute lrsquoun des principaux enjeux pour les entreprises pharmaceutiques Alors que la plupart de leurs meacutedicaments les plus vendeurs tombent ou vont tomber dans le domaine public ndash depuis 2004 et jusqursquoagrave 2012 ndash et en lrsquoabsence drsquoun nombre suffisant de nouveaux produits pour compenser la perte associeacutee cette riche industrie a eacuteteacute confronteacutee agrave une pression croissante pour aller vers plus drsquoinnovation
Rationaliser la gestion des projets de R amp D former des alliances construire des accords agrave long terme avec des eacutequipes de recherche universitaires ou en biotechnologie breveter les projets de recherche dans le cadre de structures de partenariat sophistiqueacutees autant de reacuteponses qui caracteacuterisent ce deacutefi et qui parfois ont eacuteteacute tregraves efficaces Cependant aucune de ces approches nrsquoa vraiment abordeacute le problegraveme qui est aujourdrsquohui au cœur de la recherche et du deacuteveloppement pharmaceutique Pour trouver demain de nouveaux meacutedicaments les scientifiques auront besoin de mieux comprendre les processus moleacuteculaires qui reacutegissent les maladies et comment la diversiteacute geacuteneacutetique des patients influe sur les reacutesultats des traitements
Parallegravelement lrsquoindustrialisation des techniques de biologie moleacuteculaire a permis drsquoimportants progregraves dans la deacutetection et lrsquoanalyse de moleacutecules drsquoune complexiteacute toujours croissante telles que de longs fragments drsquoADN ARN des proteacuteines voire des cellules entiegraveres Ces techniques ont permis aux scientifiques de parvenir agrave une compreacutehension beaucoup plus preacutecise des processus moleacuteculaires qui sont agrave lrsquoorigine de nombreuses maladies Le potentiel de ce qursquoon appelle maintenant le diagnostic moleacuteculaire est immense non seulement en termes de R amp D mais aussi dans la pratique meacutedicale quotidienne
Agrave lrsquoautre extreacutemiteacute du spectre les systegravemes de santeacute sont de plus en plus sous pression Ils ne remboursent plus que les meacutedicaments qui apportent un reacuteel plus par rapport aux traitements deacutejagrave en place et dans certains cas ils ne paient que si le traitement a un reacutesultat positif Dans un nombre croissant de systegravemes de santeacute le besoin drsquoun retour sur investissement ndash sujet qui eacutetait tabou dans le passeacute ndash est en train de devenir une reacutealiteacute
Le diagnostic moleacuteculaire fournit agrave ces deux deacutefis la reacuteponse de la science non seulement il accroicirct la productiviteacute de R amp D mais il fournit aussi aux cliniciens des outils puissants pour mieux comprendre ce qursquoils font et quelle est lrsquoefficaciteacute reacuteelle de leurs deacutecisions theacuterapeutiques Au final ils traitent mieux leurs patients et pour un coucirct moindre
Diagnostic moleacuteculaire et biomarqueurs quelques deacutefinitionsLe diagnostic moleacuteculaire deacutetecte des cibles moleacuteculaires speacutecifiques par le truchement de sondes seacutelectives qui sont toujours associeacutees agrave une meacutethode de visualisation La valeur de ces cibles ndash appeleacutees biomarqueurs ndash est qursquoelles sont correacuteleacutees agrave une maladie parfois elles sont mecircme la racine du mal Les biomarqueurs peuvent ecirctre de natures tregraves diffeacuterentes allant de la simple petite moleacutecule (comme les meacutetabolites) agrave des structures complexes comme les proteacuteines les acides nucleacuteiques ou mecircme des cellules entiegraveres
Trouver le biomarqueur adeacutequat qui permettra aux cliniciens de comprendre et de suivre avec preacutecision lrsquoeacutevolution de la maladie ndash ou bien sa reacuteponse agrave un traitement ndash est lrsquoun des principaux enjeux de la recherche pharmaceutique aujourdrsquohui En effet il nrsquoy a souvent pas de lien de causaliteacute direct entre un biomarqueur et une maladie ou sa reacuteponse Certains biomarqueurs peuvent ecirctre repreacutesentatifs de plusieurs maladies et inversement il peut ecirctre neacutecessaire de deacutetecter plusieurs biomarqueurs afin de deacutepister une maladie donneacutee
Les technologies de deacutetection et drsquoamplification ont progresseacute agrave pas de geacuteant ces derniegraveres anneacutees et sont devenues les principaux moteurs du deacuteveloppement des outils de diagnostic moleacuteculaire La meacutethode la plus connue est la Reacuteaction en Chaicircne par Polymeacuterase (PCR) mais il en est drsquoautres telles que les puces agrave ADN et ARN (ou micro-arrays) lrsquohybridation in situ en fluorescence (FISH) lrsquoimmunohistochimie la cytomeacutetrie en flux (CMF FACS en anglais) et bien drsquoautres qui sont agrave preacutesent arriveacutees agrave maturiteacute
Le rocircle des biomarqueurs dans la chaicircne de valeur pharmaceutiqueLes biomarqueurs jouent un rocircle important agrave tous les niveaux de la chaicircne de valeur pharmaceutique ils interviennent tregraves tocirct dans le processus de deacutecouverte puis dans le deacuteveloppement du produit ils ont eacutegalement leur importance au niveau du patient notamment pour la preacutevention le suivi du traitement et la gestion de la maladie
Les biomarqueurs peuvent ecirctre trieacutes en trois cateacutegories leur rocircle deacutepend de leur positionnement dans la chaicircne de valeur
Les biomarqueurs de deacutecouverte sont des entiteacutes moleacuteculaires qui sont geacuteneacuteralement identifieacutees pendant les premiegraveres phases du processus de deacutecouverte drsquoun nouveau meacutedicament Ces biomarqueurs sont lieacutes agrave la cible biologique et sont utiliseacutes pour valider les meacutecanismes de la maladie pour sonder de potentiels effets toxicologiques ou pour anticiper les variations geacuteneacutetiques potentielles dans la reacuteponse de lrsquoorganisme aux meacutedicaments Lrsquoespoir pour les responsables de R amp D pharmaceutique est que ces biomarqueurs vont aider agrave atteindre plus rapidement chez lrsquohomme la preuve de concept ou deacutemonstration de validiteacute lrsquoideacutee est drsquoecirctre en mesure drsquoeffectuer des essais cliniques en toute seacutecuriteacute avec de tregraves faibles doses sur un petit nombre de patients et beaucoup plus preacutecocement avant mecircme que les essais preacutecliniques ne soit pleinement acheveacutes Les meacutedicaments qui srsquoaveacutereraient ne pas fonctionner lors de ces essais preacutecoces seraient alors eacutelimineacutes plus tocirct ce qui permettrait par conseacutequent de tester plus de substances
Plus tard dans le processus on trouve les biomarqueurs de deacuteveloppement qui peuvent eacutegalement ecirctre drsquoune grande utiliteacute Ce sont habituellement les mecircmes que ceux qui ont eacuteteacute identifieacutes lors du processus de deacutecouverte et qui sont utiliseacutes dans les essais cliniques pour fournir des informations preacuteliminaires sur lrsquoefficaciteacute du meacutedicament et sa seacutecuriteacute avant qursquoon ne soit agrave mecircme de mesurer des paramegravetres cliniques drsquoaucune sorte Gracircce agrave leur capaciteacute agrave fournir des informations qui ne seraient pas accessibles agrave travers un monitoring clinique classique ils contribuent parfois agrave acceacuteleacuterer sensiblement le processus de deacuteveloppement En un mot afin de mesurer lrsquoefficaciteacute drsquoun nouveau meacutedicament de simples tests sanguins peuvent agrave preacutesent (dans certains cas) remplacer des mois voire des anneacutees drsquoobservation clinique
Et enfin nous avons les biomarqueurs commerciaux Par commercial nous entendons les biomarqueurs qui ont eacuteteacute officiellement reconnus par les autoriteacutes sanitaires comme des outils apportant des informations utiles sur lrsquoeacutetat drsquoun patient et pouvant ecirctre utiliseacutes pour prendre des deacutecisions cliniques des outils de diagnostic recourant agrave ces biomarqueurs seront par ailleurs susceptibles drsquoecirctre rembourseacutes par les systegravemes de santeacute Ce type de biomarqueur nrsquoest pas nouveau Pour ne citer que deux exemples le glucose est reconnu comme biomarqueur du diabegravete depuis le XIXe siegravecle (aujourdrsquohui il a eacuteteacute remplaceacute par lrsquoHbA1c) et le PSA (Antigegravene prostatique speacutecifique) lrsquoest depuis les anneacutees 1980 pour le cancer de la prostate
Bien que lrsquoon utilise les biomarqueurs depuis fort longtemps le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire la bio-informatique et les meacutethodes de deacutetection innovantes ont deacutemultiplieacute les possibiliteacutes de faccedilon spectaculaire et un nouveau type drsquooutil a eacutemergeacute le diagnostic moleacuteculaire Les premiers exemples embleacutematiques de ces nouvelles et puissantes technologies sont les ldquodiagnostics compagnonsrdquo qui ont eacuteteacute introduits dans le traitement du cancer (drsquoabord avec lrsquoHerceptine que nous avons mentionneacutee plus haut) et plus reacutecemment du VIH ougrave certains traitements oneacutereux nrsquoont eacuteteacute prescrits qursquoagrave condition que le patient reacuteponde agrave un test geacuteneacutetique speacutecifique Drsquoautres exemples bien connus sont les tests de deacutepistage de routine des maladies infectieuses (VIH) dont le degreacute de speacutecificiteacute et de sensibiliteacute est tregraves eacuteleveacute
Les diagnostics moleacuteculaires sont les outils de la meacutedecine moderne Ils permettent aux cliniciens drsquoidentifier les signes avant-coureurs des maladies de choisir le bon traitement en fonction des profils geacuteneacutetiques (diagnostics ldquocompagnonsrdquo) de superviser lrsquoefficaciteacute des traitements et bien mieux informeacutes de prendre de meilleures deacutecisions en fonction du profil particulier de chaque patient et de sa reacuteaction aux traitements anteacuterieurs Les diagnostics moleacuteculaires ont eacutegalement un rocircle eacuteconomique agrave jouer car ils pourraient tregraves bien conduire dans certains cas agrave des eacuteconomies substantielles en eacutevitant au meacutedecin de prescrire inutilement des traitements coucircteux
Lrsquoimpact eacuteconomique de la meacutedecine personnaliseacuteeLa demande mondiale pour les produits et services de santeacute est estimeacutee agrave lrsquoheure actuelle agrave 5500 milliards de dollars et elle devrait atteindre 12 000 milliards de dollars agrave lrsquohorizon 2030 La meacutedecine personnaliseacutee va transformer ce marcheacute sur deux plans premiegraverement en fournissant des traitements plus efficaces et deuxiegravemement en offrant le moyen de faire des eacuteconomies
Des traitements plus efficaces Pour un meacutedecin la valeur intrinsegraveque du diagnostic moleacuteculaire ne reacuteside bien sucircr pas dans le traitement drsquoune maladie mais dans lrsquoinformation que ce diagnostic viendra fournir Cette information peut ecirctre inestimable car elle aide les meacutedecins agrave prendre de meilleures deacutecisions sur la faccedilon de traiter un patient Par ailleurs elle est parfois consideacutereacutee par les autoriteacutes sanitaires comme une condition preacutealable pour la prescription drsquoune moleacutecule comme crsquoest le cas en meacutedecine stratifieacutee
LrsquoHerceptine a eacuteteacute le premier meacutedicament issu de la meacutedecine stratifieacutee agrave ecirctre autoriseacute Elle traite le cancer du sein et fonctionne extrecircmement bien mais seulement pour des femmes qui surexpriment un gegravene speacutecifique appeleacute HER-2 Elle est donc commercialiseacutee avec un kit de diagnostic HER-2 et nrsquoest rembourseacutee par les systegravemes de santeacute que si le test est positif LrsquoHerceptine est lrsquoun des meacutedicaments les plus vendus
aujourdrsquohui (pour un total de plus de 5 milliards de dollars) A lrsquoavenir ce type de produit deviendra monnaie courante demain les assureurs de la santeacute ne paieront plus pour des meacutedicaments mais pour des reacutesultats Crsquoest preacuteciseacutement lagrave ce que la meacutedecine personnaliseacutee peut apporter une faccedilon de maximiser lrsquoefficaciteacute des traitements
La reacuteduction des deacutepenses Mecircme si certaines formes de meacutedecine personnaliseacutee (telles que les vaccins contre des cancers ou lrsquoingeacutenierie tissulaire) sont oneacutereuses et vont peser sur les systegravemes de santeacute drsquoautres vont contribuer agrave reacuteduire la facture La meacutedecine preacuteventive en particulier est une solution agrave long terme contre lrsquoexplosion des deacutepenses de santeacute comme chacun sait il est beaucoup moins cher de deacutepister et de preacutevenir une maladie que de la traiter lorsqursquoelle srsquoest deacuteclareacutee Il est deacutesormais possible par exemple de deacutetecter des ldquoindicateurs preacutecocesrdquo (biomarqueurs) de sorte que des mesures efficaces pourront ecirctre prises en amont ndash avant que la maladie ne se deacuteclenche Le coucirct total direct et indirect des maladies cardio-vasculaires et accidents vasculaires ceacutereacutebraux aux Etats-Unis a eacuteteacute estimeacute agrave 450 milliards de dollars en 2008 Reacuteduire la facture de seulement 10 aurait deacutejagrave un impact eacuteconomique eacutenorme
Les eacutevolutions agrave venirLa deacutecouverte de la structure en double heacutelice de lrsquoADN par Watson et Crick en 1953 a ouvert une nouvelle egravere le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire Durant la seconde moitieacute du XXe siegravecle les biologistes et les meacutedecins ont fait eacutenormeacutement progresser notre compreacutehension des meacutecanismes de la vie Cette progression a eacuteteacute consideacuterablement acceacuteleacutereacutee gracircce au deacuteveloppement drsquooutils de diagnostic moleacuteculaire qui permettent aujourdrsquohui aux meacutedecins de reacuteellement comprendre les meacutecanismes intimes moleacuteculaires des maladies Et ce que ces outils apportent crsquoest de lrsquoinformation de lrsquoinformation qui peut sauver ou prolonger la vie eacuteviter la douleur seacutecuriser le patient et aider le praticien agrave prendre la bonne deacutecision
Chaque ecirctre humain est une personne unique avec sa propre histoire ses besoins et ses objectifs personnels et veut ecirctre consideacutereacute en tant que tel La promesse de la meacutedecine personnaliseacutee est qursquoagrave lrsquoavenir la technologie permettra aux professionnels de la santeacute drsquoaccomplir quelques pas de plus pour se rapprocher de ce besoin fondamental
(Ce contenu est issu de ParisTech Review ougrave il a eacuteteacute publieacute agrave lrsquoorigine sous le titre Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche Nous vous invitons agrave vous abonner gratuitement agrave ParisTech Review) - Groupe lsquoLes eacutechosrsquo- Tous droits reacuteserveacutes - Les Echos 2012
Source httpblogslesechosfrparistech-reviewmedecine-personnalisee-la-revolution-est-en-marche-a7747html
Addenda - References
Academic
bull Steven M Paul et al ldquoHow to improve RampD productivity the pharmaceutical industryrsquos grand challengerdquo Nature Reviews 9 March 2010 203
bull Iain Miller et al ldquoMarket access challenges in the EU for high medical value
diagnostic testsrdquo Personalized Medicine (2011) 8(2)
bull Cepton Strategies ldquoLes perspectives de lrsquoindustrie pharmaceutique agrave lrsquohorizon 2020rdquo septembre 2011
Online
bull ldquo The revolution of molecular diagnosticsrdquo (Cepton Strategies)
bull ldquo Pharma 2015 le nouveau modegravelerdquo (Cepton Strategies)
This content is licensed under a Creative Commons Attribution 30 LicenseYou are free to share copy distribute and transmit this content - Source httpwwwparistechreviewcom20111108medecine-personnalisee-revolution
laquo Meacutedecine personnaliseacutee raquo la part du bluff et celle de la reacutealiteacute Document lsquoScience et pseudo-sciencesrsquo Auteur Bertrand Jordan biologiste moleacuteculaire Directeur de recherche eacutemeacuterite au CNRS Auteur de nombreux articles et drsquoune dizaine de livres sur la geacuteneacutetique et ses applicationshellip SPS ndeg 292 octobre 2010
Lrsquoideacutee (ou le fantasme) de la meacutedecine personnaliseacutee peut se reacutesumer ainsi on va tregraves prochainement pouvoir acceacuteder agrave la totaliteacute de lrsquoinformation geacuteneacutetique drsquoune personne en deacuteduire lrsquoensemble de ses preacutedispositions agrave diffeacuterentes maladies (et mecircme agrave certains comportements) ainsi que sa reacuteaction agrave diffeacuterents types de traitements et de meacutedicaments On pourra alors adopter des conduites de preacutevention cibleacutees et efficaces et traiter lrsquoaffection lorsqursquoelle apparaicirctra avec le meacutedicament preacutesentant le meilleur rapport entre efficaciteacute et effets indeacutesirables Au-delagrave de lrsquoinformation geacuteneacutetique proprement dite la mesure drsquoautres paramegravetres (niveau drsquoexpression de gegravenes preacutesence de diffeacuterentes proteacuteines eacutetat de certains reacutecepteurs) fournira des laquo biomarqueurs raquo1 suppleacutementaires permettant drsquoadapter finement le traitement agrave lrsquoeacutetat du patient
Au niveau de lrsquoaccegraves agrave lrsquoinformation geacuteneacutetique inteacutegrale il srsquoagit bien drsquoune reacutealiteacute maintenant proche (moins de cinq ans agrave coup sucircr) Les nouvelles techniques de seacutequenccedilage drsquoADN apparues depuis 2005 sont de plus en plus rapides et efficaces et degraves aujourdrsquohui la lecture inteacutegrale de lrsquoADN drsquoune personne revient agrave moins de 10 000 euro2 Les progregraves continuent agrave un rythme rapide et il est tregraves vraisemblable que le laquo geacutenome agrave 1000 dollars raquo devienne une reacutealiteacute drsquoici deux agrave trois ans Il sera alors bien plus rationnel drsquoobtenir cette information systeacutematiquement pour chaque individu (agrave la naissance par exemple) plutocirct que de pratiquer des analyses drsquoADN cibleacutees lorsque le besoin en apparaicirct
La traduction de cette information geacuteneacutetique en termes de physiopathologie (le passage du laquo geacutenotype raquo au laquo pheacutenotype raquo) est par contre encore tregraves imparfaite Bien entendu certaines mutations entraicircnent systeacutematiquement une pathologie preacutecise (comme pour la mucoviscidose les myopathies la choreacutee de Huntingtonhellip) mais en geacuteneacuteral la composante geacuteneacutetique drsquoune maladie implique des dizaines des centaines de gegravenes dont certains variants ont un effet aggravant ou au contraire protecteur Nos connaissances sont encore tregraves incomplegravetes et les entreprisequi agrave lrsquoeacutetranger (USA) offrent de reacutealiser un profil geacuteneacutetique (actuellement beaucoup moins preacutecis que le seacutequenccedilage inteacutegral) ne fournissent agrave leurs clients que des informations tregraves vagues (laquo risque drsquoarthrite rhumatoiumlde accru de 20 raquo crsquoestagrave-dire risque absolu passant de 1 agrave 1 2 ) La validiteacute mecircme de ces chiffres est sujette agrave caution dans la mesure ougrave ils ont eacuteteacute eacutetablis sur des groupes de population auxquels le client nrsquoappartient pas neacutecessaire-menthellip La
traduction meacutedicale de lrsquoinformation geacuteneacutetique est donc tregraves partielle et entacheacutee de grandes incertitudes
Photo Une vision du futur proche la carte Vitale contenant la seacutequence drsquoADN du patient
Cependant les choses changent rapidement Le passage prochain du pro-fil geacuteneacutetique (eacutetabli sur 500 000 agrave 1 000 000 de points dans le geacutenome) agrave la lecture inteacutegrale des trois milliards de bases de ce geacutenome va donner une information beaucoup plus fine ndash incluant en particulier les mutations rares qui pour des raisons techniques ne sont guegravere repreacutesenteacutees dans les profils actuels Et la poursuite des grandes eacutetudes de correacutelation entre pathologies et constitution geacuteneacutetique3 (eacutetudes qui vont elles aussi passer agrave la seacutequence) va ameacuteliorer peu agrave peu la traduction du geacutenotype en pheacutenotype y compris pour les maladies dont la part geacuteneacutetique est complexe (soit la grande majoriteacute) Cette transition est deacutejagrave bien amorceacutee pour divers types de cancers pour lesquels la connaissance des caracteacuteristiques geacuteneacutetiques de la cellule tumorale est deacuteterminante pour le choix du traitement4 On peut ainsi espeacuterer agrave terme eacuteradiquer la pratique de chimiotheacuterapies peu speacutecifiques et fortement deacutelabrantes et combiner la chirurgie avec le traitement par des moleacutecules ayant une action reacuteellement cibleacutee sur les cellules tumorales Il est certain que cette approche va srsquoeacutetendre au domaine de la santeacute en geacuteneacuteral et que lrsquoon va de plus en plus vers des traitements cibleacutes fondeacutes sur la connaissance du geacutenome du patient et sur des informations scientifiques constamment mises agrave jour
Au-delagrave de la geacuteneacutetique il faut drsquoailleurs eacutelargir le propos agrave lrsquoensemble des biomarqueurs qui deviennent accessibles Il peut srsquoagir de donneacutees concernant lrsquoADN comme ci-dessus mais aussi du niveau drsquoexpression drsquoun ensemble de gegravenes de la preacutesence de diverses proteacuteines de concentrations de meacutetabolites ou de lrsquoactiviteacute drsquoenzymes comme les kinases Le biomarqueur peut ecirctre simple ou le plus souvent complexe impliquant la mesure simultaneacutee drsquoun nombre important drsquoentiteacutes et donc une technologie sophistiqueacutee Le champ drsquoapplication des biomarqueurs est tregraves large et concerne potentiellement toutes les pathologies Ce domaine de recherches est en plein deacuteveloppement avec encore une fois beaucoup drsquoexageacuterations et drsquoaffirmations peu rigoureuses qursquoil srsquoagisse de la validiteacute statistique des correacutelations repeacutereacutees ou de lrsquoutiliteacute clinique reacuteelle de lrsquoinformation fournie On peut neacuteanmoins penser que la phase critique actuelle va deacuteboucher sur une clarification et un renforcement des exigences et que des biomarqueurs reacuteellement valides et utiles eacutemergeront de ces travaux il deviendra alors indispensable de les deacuteterminer avant tout traitement
Photo - Lrsquointerpreacutetation meacutedicale drsquoune seacutequence drsquoADN nrsquoest pas eacutevidente
La meacutedecine personnaliseacutee nrsquoest donc pas qursquoun fantasme le concept comporte une part de veacuteriteacute qui va aller croissant Les conseacutequences sur le systegraveme de santeacute sont multiples Les meacutedicaments vont de plus en plus srsquoadresser agrave un sous-ensemble de patients geacuteneacutetiquement deacutefini ce qui nrsquoest pas sans poser de seacuterieux problegravemes aux industriels de la pharmacie (deacutecheacuteance du modegravele de blockbuster5 mais peut paradoxalement permettre drsquoacceacuteleacuterer les essais cliniques en les pratiquant sur des groupes drsquoindividus seacutelectionneacutes Lrsquoimportance du diagnostic va srsquoaccentuer notamment ndash mais pas seulement ndash pour tous les cancers et la mise agrave jour incessante des connaissances sera essentielle pour tirer le maximum de sens clinique des informations geacuteneacutetiques et des
biomarqueurs en geacuteneacuteral Il faudra donc disposer agrave lrsquohocircpital drsquoinstallations et de personnels capables drsquoobtenir ces informations et de les interpreacuteter Le rocircle de moleacutecules cibleacutees efficaces et preacutesentant peu drsquoeffets secondaires va srsquoaccroicirctre au deacutetriment des theacuterapeutiques geacuteneacuteralistes et reacuteduire les temps drsquohospitalisation Il srsquoagit lagrave de tendances lourdes dont lrsquoorientation ne fait aucun doute Seul le calendrier preacutesente quelques incertitudes La pratique de la meacutedecine va donc changer Espeacuterons que notre systegraveme de santeacute qui est (encore) lrsquoun des meilleurs au monde saura srsquoadapter agrave cette nouvelle donnehellip
1 Biomarqueur tout paramegravetre biologique mesurable qui fournit des informations pour le diagnostic le pronostic ou le choix du traitement pour tout type de maladie
2 Il srsquoagit lagrave de donneacutees veacuterifieacutees et drsquooffres commerciales existantes et non drsquoextrapolations publicitaires ou journalistiques
3 Etudes dites WGAS Whole Genome Association Studies Il srsquoen est deacutejagrave pratiqueacute plus de 500 portant agrave chaque fois sur des milliers de malades et de teacutemoins
4 Pour les leuceacutemies la preacutesence drsquoun reacutearrangement chromosomique impliquant les gegravenes BCR et Abl permet un traitement tregraves efficace par le Gleevec
5 Meacutedicament largement prescrit et geacuteneacuterant plus drsquoun milliard de dollars de chiffre drsquoaffaires
Source httpwwwpseudo-sciencesorgspipphparticle1500
Mitochondrie ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Une mitochondrie (du grec mitos fil et chondros grain) est un organite agrave linteacuterieur dune cellule eucaryote dont la taille est de lordre du micromegravetre Son rocircle physiologique est primordial puisque cest dans les mitochondries que leacutenergie fournie par les moleacutecules organiques est reacutecupeacutereacutee sous forme dATP (eacutenergie contenue dans la liaison phosphate-phosphate) la source principale deacutenergie pour la cellule eucaryote par le processus doxydation phosphorylante
Lensemble des mitochondries dune cellule constitue ce que lon appelle son chondriome
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Structure
bull 3 Origine
bull 4 Geacutenome mitochondrial
bull 5 Proteacuteome mitochondrie
o 51 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome mitochondrial
o 52 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome nucleacuteaire
o 53 Chez lHomme
bull 6 Fonctionnement
bull 7 Poisons mitochondriaux
bull 8 Maladies mitochondriales
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiMitochondrie
Oncogegravene
Les oncogegravenes sont une cateacutegorie de gegravenes dont lexpression favorise la survenue de cancers Ce sont des gegravenes qui commandent la synthegravese doncoproteacuteines (proteacuteines anormales stimulant la division et la diffeacuterenciation cellulaire) et deacuteclenchent une prolifeacuteration deacutesordonneacutee des cellules Le terme vient du grec onkos signifiant vrac masse ou tumeur
Le terme oncogegravene peut deacutesigner aussi des virus qui provoquent lapparition de cancers On parle doncovirus
Sommaire
[masquer]
bull 1 Introduction
bull 2 Oncogegravenes
o 21 Seacutemantique et histoire du terme
o 22 Oncogegravenes et cancers
o 23 Diffeacuterents oncogegravenes
o 24 Les oncogegravenes comme cibles pour le deacuteveloppement de nouvelles
theacuterapies
bull 3 Notes et reacutefeacuterences
bull 4 Voir aussi
o 41 Article connexe
o 42 Liens externes
Introduction[modifier]
Notre organisme est composeacute denviron 1014 cellules reacuteparties dans plus de 200 types cellulaires diffeacuterents qui composent les tissus (cellules sanguines nerveuses germinales etc) La prolifeacuteration cellulaire au sein de ces tissus est rigoureusement controcircleacutee au cours de notre vie certaines cellules (les neurones) ne neacutecessitant pas un renouvellement constant dautres eacutetant perpeacutetuellement en cours de multiplication (cellules sanguines ou de la peau) Le controcircle de cette multiplication cellulaire normale se fait par lintermeacutediaire dun eacutequilibre permanent entre facteurs activateurs (stimulateurs de la division cellulaire) et facteurs inhibiteurs (freins de la division cellulaire) Toute alteacuteration de cet eacutequilibre ou homeacuteostasie cellulaire peut faire pencher la balance soit du cocircteacute inhibiteur dans ce cas la cellule meurt et disparaicirct soit du cocircteacute activateur et la cellule se divise de faccedilon incontrocircleacutee et peut donner naissance agrave un cancerDe maniegravere scheacutematique on peut faire une analogie entre une voiture et une cellule Lorsque les systegravemes qui controcirclent lrsquoacceacuteleacuterateur et les freins de la voiture sont en bon eacutetat celle-ci va donc pouvoir avoir une vitesse de croisiegravere parfaitement controcircleacutee Une voiture dans laquelle lrsquoacceacuteleacuterateur serait activeacute en permanence ou bien ayant une absence totale de frein est donc lanceacutee dans une course folle qui ne peut plus ecirctre arrecircteacutee sauf par une catastrophe Dans les cellules canceacutereuses cela se passe exactement de la mecircme faccedilon
Il y a trois grandes cateacutegories de gegravenes associeacutes aux pathologies canceacutereuses les oncogegravenes (cet article) les gegravenes suppresseur de tumeurs et les gegravenes de Reacuteparation de lADN
Les proto-oncogegravenes sont les reacutegulateurs positifs de la prolifeacuteration cellulaire (les acceacuteleacuterateurs) Ils deviennent hyper-actifs et leur modification (en oncogegravene) est dominante car il suffit quune des deux copies du gegravene soit modifieacutee On a identifieacute actuellement plus de 100 proto-oncogegravenes Les plus connus sont les gegravenes Ha-ras myc ou abl
La seconde cateacutegorie comprend les gegravenes suppresseurs de tumeurs qui sont des reacutegulateurs neacutegatifs de la prolifeacuteration cellulaire (les freins)
Il existe eacutegalement les gegravenes de reacuteparation qui sont capables de deacutetecter et de reacuteparer les leacutesions de lrsquoADN qui ont modifieacute les oncogegravenes ou les gegravenes suppresseurs de tumeur Ces systegravemes de reacuteparation sont eacutegalement inactiveacutes dans les cellules canceacutereuses
Les cancers sont des pathologies geacuteneacutetiques crsquoest-agrave-dire qursquoils ont pour origine une modification quantitative etou qualitative des gegravenes deacutecrits ci-dessus Comme il srsquoagit drsquoalteacuterations geacuteneacutetiques somatiques qui ne sont preacutesentes que dans le tissu malade la plupart des cancers ne sont donc pas heacutereacuteditaires Les cancers familiaux (10 des cancers humains) sont associeacutes agrave une alteacuteration constitutionnelle (ou germinale) drsquoun gegravene Cette alteacuteration est donc preacutesente dans toutes les cellules de notre organisme gamegravetes incluses elle peut donc ecirctre transmise agrave la descendance
Scheacutemas agrave consulter agrave la source- Lespegravece humaine possegravede 23 paires de chromosomes (tous les gegravenes sont donc preacutesent agrave leacutetat de deux copies par cellules agrave lexception des cellules germinales et on fait abstraction des chromosomes sexuels X et Y) Lalteacuteration dune copie dun proto-oncogegravene produit une proteacuteine dont lactiviteacute diffegravere fortement de celle du produit normale (par exemple expression tregraves augmenteacutee ou encore preacutesence du produit dans des cellules innapproprieacutes) Cette proteacuteine muteacutee stimule de faccedilon constante la division cellulaire qui ne sera plus reacuteguleacutee normalement Cette alteacuteration est dite dominante car la production de proteacuteine alteacutereacutee par une seule des deux copies du proto-oncogegravene est neacutecessaire et suffisante pour alteacuterer sa fonction
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiOncogC3A8ne
Phosphorylation oxydative ndash Article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biochimie Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
La phosphorylation oxydative est une voie meacutetabolique qui utilise leacutenergie libeacutereacutee par loxydation des nutriments pour la production dadeacutenosine triphosphate
Voir aussi
bull Chaicircne respiratoire
Source httpfrwikipediaorgwikiPhosphorylation_oxydative
Photosynthegravese - lsquoNote de Futura-Sciencesrsquo
La photosynthegravese est une reacuteaction biochimique eacutenergeacutetique qui se deacuteroule chez les plantes
Rocircle de la photosynthegravese
La photosynthegravese a pour but de creacuteer de leacutenergie (sous forme de glucide) agrave partir de leacutenergie lumineuse provenant du soleil Les organismes qui utilisent le meacutecanisme de photosynthegravese sont autotrophes car ils fabriquent des matiegraveres organiques agrave partir de matiegraveres inorganiques
Meacutecanisme de la photosynthegravese
Leacutenergie solaire est utiliseacutee pour oxyder leau et reacuteduire le gaz carbonique afin de syntheacutetiser des substances organiques (glucides) Ce pheacutenomegravene a lieu dans les choloroplastes un organite speacutecifique des plantes au niveau des membranes des thylacoiumldes ougrave se situent les photosystegravemes I et II et les cytochromes
Bilan eacutenergeacutetique de la photosynthegravese
Il faut six moleacutecules de dioxyde de carbone et six moleacutecules deau pour syntheacutetiser une moleacutecule de glucose relacircchant six moleacutecules de dioxygegravene gracircce agrave leacutenergie lumineuse
6 CO2 + 6 H2O + eacutenergie lumineuse rarr C6H12O6 (glucose) + 6 O2
Mais ce bilan est en fait deacutecomposeacute en deux eacutetapes successives
bull les reacuteactions photochimiques (phase claire) 12 H2O + lumiegravere rarr 6 O2 + eacutenergie chimique (24 H)
bull le cycle de Calvin (phase sombre) 6 CO2 + eacutenergie chimique (24 H) rarr C6H12O6 + 6 H2O
La photosynthegravese est un meacutecanisme speacutecifique des plantes vertes copy Jon Sullivan Wikimedia domaine publicSource httpwwwfutura-sciencescomfrdefinitiontbotanique-2dphotosynthese_227
Photosynthegravese - Introduction drsquoun article XWikipeacutedia
La photosynthegravese (grec φῶς phōs lumiegravere et σύνθεσις syacutenthesis composition) est le processus bioeacutenergeacutetique qui permet aux plantes et agrave certaines bacteacuteries de syntheacutetiser de la matiegravere organique en exploitant la lumiegravere du soleil Les besoins nutritifs de ces organismes sont du dioxyde de carbone de lrsquoeau et des sels mineacuteraux La photosynthegravese est agrave la base de lautotrophie de ces organismes La photosynthegravese est la principale voie de transformation du carbone mineacuteral en carbone organique En tout les organismes photosyntheacutetiques assimilent environ 100 milliards de tonnes de carbone en biomasse chaque anneacutee1
La photosynthegravese se deacuteroule dans les membranes des thylakoiumldes chez les plantes les algues et les cyanobacteacuteries ou dans la membrane plasmique chez les bacteacuteries photosyntheacutetiques Une conseacutequence importante est la libeacuteration de moleacutecules de dioxygegravene
Sommaire
bull 1 La deacutecouverte du meacutecanisme
bull 2 Vue geacuteneacuterale
bull 3 Le support de la photosynthegravese
bull 4 Les deux phases de la photosynthegravese
o 41 Les reacuteactions photochimiques ou phase claire
411 Le photosystegraveme II
412 Le photosystegraveme I
413 La photophosphorylation cyclique
o 42 Le cycle de Calvin ou phase chimique non photo-deacutependante (ou
laquo phase sombre raquo expression deacutesormais deacutesuegravete)
bull 5 Les diffeacuterents types de fixation du carbone
o 51 Le meacutecanisme des plantes en C3
o 52 Le meacutecanisme des plantes en C4
o 53 Le meacutecanisme des plantes CAM ( Crassulacean Acid Metabolism )
bull 6 Cas particuliers de photosynthegravese
o 61 Photosynthegravese chez un animal
o 62 Photosynthegravese artificielle
bull 7 Production doxygegravene amp captage deacutenergie
bull 8 Notes
bull 9 Reacutefeacuterences
bull 10 Voir aussi
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiPhotosynthC3A8se
Potentiel doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Le potentiel doxydo-reacuteduction ou potentiel redox est une grandeur empirique exprimeacutee en volt (de symbole V) et noteacutee E Ce potentiel est exprimeacute par rapport agrave une reacutefeacuterence souvent mesureacutee par une eacutelectrode normale agrave hydrogegravene (ENH) dougrave luniteacute VENH rencontreacutee dans certains ouvrages Cette mesure est appliqueacutee aux couples
doxydo-reacuteduction pour preacutevoir la reacuteactiviteacute des espegraveces chimiques entre elles Par convention le potentiel standard Edeg est mesureacute par rapport au couple protonhydrogegravene (H+ H2) de potentiel nul
Sommaire
bull 1 Mesure
o 11 Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
111 Exemples
bull 2 Oxydant et reacuteducteur
bull 3 Potentiels standard doxydo-reacuteduction agrave 25 degC
bull 4 laquo Noblesse raquo dun meacutetal
bull 5 Applications pratiques
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Articles connexes
Mesure [modifier]
La mesure dun potentiel deacutelectro-reacuteduction se fait expeacuterimentalement agrave laide de deux demi-piles Pour obtenir le potentiel standard dun couple redox lune de ces piles doit mettre en œuvre le couple de reacutefeacuterence H+ H2 et lautre celui dont on veut mesurer le potentiel
Concregravetement les deux demi-piles sont constitueacutees chacune dun soluteacute et dune eacutelectrode les soluteacutes sont relieacutes entre eux par un pont salin qui leur permet deacutechanger des ions et les eacutelectrodes sont relieacutees entre elles par un circuit eacutelectrique sur lequel est placeacute un voltmegravetre Les deux demi-piles une fois relieacutees forment une pile eacutelectrique fournissant un courant continu alimenteacute par les reacuteactions chimiques qui ont lieu spontaneacutement aux eacutelectrodes degraves lors quest formeacutee la pile
-Le sens de courant eacutelectrique donne le signe du potentiel (neacutegatif si les eacutelectrons vont vers H+H2 et positif au contraire)
-Le voltmegravetre donne la valeur du potentiel du couple redox
-Les couples ayant des Edeg eacuteleveacutes (positifs) impliquent des oxydants forts
-Les couples ayant des Edeg tregraves bas (neacutegatifs) impliquent des reacuteducteurs forts
Ce potentiel peut deacutependre du contexte chimique et notamment du pH et mecircme du contexte physique les effets de la lumiegravere sont mis agrave profit aussi bien par la nature dans la photosynthegravese que par lhomme dans la photographie
Les chimistes utilisent des tables deacutejagrave deacutefinies elles fournissent les potentiels mesureacutes dans les conditions standard de pression et de tempeacuterature (25 degC 1 bar) par rapport au couple H+ H2
Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo [modifier]
Pour une reacuteaction redox on peut deacutefinir la diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur)
Exemples [modifier]
a)NAD+ + 2H+ + 2 e- rarr NADH + H+ E0rsquo = -0320 V
b) Aceacutetaldeacutehyde + 2 H+ + 2 e- rarr Eacutethanol E0rsquo = -0197 V
Reacuteaction redox
Aceacutetaldeacutehyde + NADH + H+ rarr Eacutethanol + NAD+ ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur) = -0197 ndash (-0320) = + 0123 V
Regravegle geacuteneacuterale
Les reacuteactions redox spontaneacutees possegravedent un ΔE gt 0
Oxydant et reacuteducteur [modifier]
La reacutefeacuterence du potentiel doxydo-reacuteduction est celui de leau pure conventionnellement fixeacute agrave zeacutero Les corps dits laquo oxydants raquo sont les oxydants des couples ayant un potentiel positif (ils captent des eacutelectrons ce qui se traduit par une charge eacutelectrique neacutegative) les corps dits laquo reacuteducteurs raquo sont les reacuteducteurs des couples ayant un potentiel neacutegatif (ils cegravedent des eacutelectrons dougrave une charge eacutelectrique positive) Les valeurs caracteacuteristiques des potentiels sont de lordre de quelques volts
On voit lagrave que lon a deux significations diffeacuterentes pour les termes laquo oxydant raquo et laquo reacuteducteur raquo
bull la signification lieacutee agrave une reacuteaction doxydo-reacuteduction donneacutee (capteur ou eacutemetteur deacutelectron dans la reacuteaction)
bull la signification lieacutee au potentiel doxydo-reacuteduction un laquo reacuteducteur raquo est un corps qui joue le rocircle de reacuteducteur dans de nombreuses reacuteactions un laquo oxydant raquo est un corps qui joue le rocircle doxydant dans de nombreuses reacuteactions mais un laquo oxydant raquo peut parfois ecirctre un reacuteducteur sil est face agrave un laquo oxydant raquo plus fort et quil peut encore soxyder
Cest cette deuxiegraveme signification qui est utiliseacutee ici Les laquo oxydants raquo les plus forts ne peuvent pas soxyder eux-mecircmes et sont donc toujours des oxydants les laquo reacuteducteurs raquo les plus forts ne peuvent pas se reacuteduire eux-mecircmes et sont donc toujours des reacuteducteurs Mais certains corps peuvent ecirctre alternativement oxydants et reacuteducteurs comme par exemple leau ou le monoxyde de carbone
Les oxydants les plus forts dans cette eacutechelle sont les halogegravenes (F2 Cl2) lion permanganate (MnO4
-) en milieu acide lion hypochlorite (ClO-) le dioxygegravene (O2) le soufre (S)
Des reacuteducteurs classiques sont les meacutetaux le carbone et lhydrogegravene solide1
Lire lrsquoarticle complet sur httpfrwikipediaorgwikiPotentiel_d27oxydo-rC3A9duction
Reacuteaction doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Des informations de cet article ou section devraient ecirctre mieux relieacutees aux sources mentionneacutees dans la bibliographie ou en liens externes Ameacuteliorez sa veacuterifiabiliteacute en les associant par des reacutefeacuterences
Une reacuteaction doxydo-reacuteduction est une reacuteaction chimique au cours de laquelle se produit un eacutechange deacutelectrons Lespegravece chimique qui capte les eacutelectrons est appeleacutee laquo oxydant raquo celle qui les cegravede laquo reacuteducteur raquo On abregravege couramment loxydo-reacuteduction par redox
Les reacuteactions doxydo-reacuteductions constituent une grande famille comprenant de nombreuses reacuteactions chimiques puisquelles interviennent dans les combustions certains dosages meacutetallurgiques la corrosion des meacutetaux leacutelectrochimie ou la respiration cellulaire Ces reacuteactions jouent en particulier un rocircle fondamental en biologie dans la transformation de loxygegravene au sein des corps vivants Elles sont eacutegalement massivement utiliseacutees par lindustrie humaine agrave lexemple de lobtention de la fonte agrave partir de minerais composeacutes doxyde de fer par reacuteduction puis de fer et dacier agrave partir de la fonte par oxydation
Cette varieacuteteacute sexplique par la mobiliteacute la leacutegegravereteacute et lomnipreacutesence dans toutes les formes de la matiegravere de leacutelectron
Sommaire
bull 1 Deacutefinitions
o 11 Premiegravere deacutefinition
o 12 Deacutefinitions plus modernes
bull 2 Vocabulaire
bull 3 Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction
bull 4 Potentiel doxydo-reacuteduction
bull 5 Principaux couples doxydants-reacuteducteurs
bull 6 Reacuteactions doxydo-reacuteduction sans transfert eacutevident deacutelectrons [1]
o 61 Position du problegraveme
o 62 Geacuteneacuteralisation de la notion de transfert deacutelectrons
621 Formation dune liaison chimique et eacutelectroneacutegativiteacute
622 Transfert total deacutelectrons
623 Transfert total fictif (virtuel)
624 Application agrave la reacuteaction 2 H 2 + O2 rarr 2 H 2O
o 63 Nombre doxydation dun eacuteleacutement
o 64 Geacuteneacuteralisation de loxydo-reacuteduction
o 65 Utilisation des nombres doxydation
bull 7 Notes et reacutefeacuterences
bull 8 Bibliographie
bull 9 Voir aussi
o 91 Articles connexes
o 92 Liens externes
Deacutefinitions [modifier]
Premiegravere deacutefinition [modifier]
Suite agrave des expeacuteriences avec le mercure Lavoisier met en eacutevidence en 1772 le rocircle du dioxygegravene dans certaines reacuteactions doxydo-reacuteduction Il pose les premiegraveres deacutefinitions
bull Loxydation signifie laquo combinaison avec loxygegravene raquo Par exemple
2 Hg + O2 rarr Hg2O2
bull Une reacuteduction est laquo lextraction dun meacutetal de son oxyde raquo deacutefinition deacutejagrave utiliseacutee
en meacutetallurgie Par exemple
SO2 rarr S + O2
Dans le langage courant loxydation est la reacuteaction chimique dans laquelle un composeacute se combine avec un ou plusieurs atomes doxygegravene Comme loxydation du fer qui produit la rouille
4 Fe + 3O2 rarr 2 Fe2O3
Ce nest quau XX e siegravecle apregraves la deacutecouverte de leacutelectron (JJ Thomson 1897) et lintroduction du modegravele atomique de Bohr (1913) que les reacuteactions chimiques ont eacuteteacute reacuteexamineacutees agrave la lumiegravere de ces nouveaux modegraveles et que des similitudes observeacutees permirent de deacutegager progressivement le concept actuel doxydo-reacuteduction qui sexprime en termes de transferts deacutelectrons
Les reacuteactions doxydo-reacuteduction par voie segraveche (eacutechange de dioxygegravene) sont efficacement deacutecrites par les diagrammes Ellingham Loutil principal des reacuteactions redox en milieu aqueux eacutetant la formule de Nernst
Deacutefinitions plus modernes [modifier]
Pour faciliter leacutetude des reacuteactions on utilise un outil qui associe (parfois abstraitement) agrave chaque atome dun composeacute un nombre doxydation (no) qui symbolise la valeur de la charge porteacutee (Fe2+ a un nombre doxydation de 2)
bull Une oxydation est une perte deacutelectrons (donc une augmentation du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Zn rarr Zn2+ + 2 e-
bull Ce don deacutelectrons ne se produit que sil existe un corps susceptible de les
accepter
bull Le pheacutenomegravene inverse (acceptation des eacutelectrons) est appeleacute la reacuteduction
bull Une reacuteduction est un gain deacutelectrons (donc une diminution du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Cu2+ + 2 e- rarr Cu
Ainsi les laquo combinaisons avec loxygegravene raquo ne sont quun cas particulier des reacuteactions doxydo-reacuteduction Voici deux reacuteactions avec le cuivre
2Cu + O2 rarr 2CuO
Cu + Cl2 rarr CuCl2
La premiegravere combine le cuivre et le dioxygegravene tandis que la seconde combine le cuivre et le dichlore Le chlore et loxygegravene ont un point commun ce sont des eacuteleacutements plus eacutelectroneacutegatifs que le cuivre
Loxydation dun corps saccompagne toujours de la reacuteduction dun autre (les eacutelectrons ne peuvent pas circuler seuls et sont neacutecessairement capteacutes) on parle dune reacuteaction doxydo-reacuteduction Loxydation est une demi-reacuteaction de loxydo-reacuteduction et la reacuteduction est lautre demi-reacuteaction
Vocabulaire [modifier]
Scheacutema - Preacutevision du sens dune reacuteaction doxydo-reacuteduction en utilisant la regravegle du gamma
Dans une oxydo-reacuteduction
bull leacuteleacutement qui cegravede un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo reacuteducteur raquo
bull leacuteleacutement qui capte un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo oxydant raquo
Le reacuteducteur soxyde (reacuteaction doxydation) loxydant se reacuteduit (reacuteaction de reacuteduction) Loxydo-reacuteduction se compose donc de deux demi-reacuteactions une oxydation et une reacuteduction
bull Oxydationreacuteducteur(1) = oxydant(1) + ne- (les flegraveches napparaissent que si la reacuteaction est totale quand K gt 10 000)
bull Reacuteduction
oxydant(2) + ne- = reacuteducteur(2)
bull Oxydo-reacuteduction (laquo somme raquo de loxydation et de la reacuteduction)
oxydant(2) + reacuteducteur(1) rarr oxydant(1) + reacuteducteur(2)
Exemple
Ce4+ + e- = Ce3+ (Reacuteduction)
Fe2+ = Fe3+ + e- (Oxydation)
dougrave la reacuteaction bilan
Ce4+ + Fe2+ rarr Ce3+ + Fe3+
Un reacuteducteur oxydeacute (=forme oxydeacutee) est un oxydant et un oxydant reacuteduit (=forme reacuteduite) est un reacuteducteur On deacutefinit ainsi le couple oxydant-reacuteducteur (aussi appeleacute laquo couple redox raquo) qui se compose de loxydant et du reacuteducteur conjugueacute (loxydant reacuteduit) On le note sous la forme Oxydant Reacuteducteur
En biochimie et notamment agrave propos de la synthegravese des moleacutecules preacutebiotiques on parle de reacuteactions se produisant dans une atmosphegravere oxydante cest-agrave-dire en preacutesence doxygegravene par opposition agrave une atmosphegravere reacuteductrice contenant par exemple du gaz carbonique
Certain composeacutes chimiques peuvent se comporter aussi bien en oxydant quen reacuteducteur Cest notamment le cas de leau oxygeacuteneacutee dont on dit quelle se dismute et qui par conseacutequent ne peut ecirctre conserveacutee longtemps
H2O2 = 2H+ + O2 + 2e- (oxydation)
H2O2 + 2H+ + 2e- = 2H2O (reacuteduction)
Soit au final
2H2O2 rarr 2H2O + O2 (oxydo-reacuteduction)
On a par exemple les couples oxydant-reacuteducteur Cu 2+ Cu et Zn 2+ Zn qui donnent la reacuteaction en solution aqueuse
Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+
(aq) + Cu(s) (oxydo-reacuteduction)
Cette reacuteaction peut se deacutecomposer en une reacuteduction (de loxydant) et une oxydation (du reacuteducteur)
Zn(s) = Zn2+(aq) + 2e- (oxydation)
Cu2+(aq) + 2e- = Cu(s) (reacuteduction)
Les deux demi-reacuteactions doxydation et de reacuteduction peuvent reacuteellement ecirctre seacutepareacutees dans certains cas (cest-agrave-dire quelles ne se produisent pas au mecircme endroit) ce qui permet de geacuteneacuterer un courant eacutelectrique (cest ce qui se passe dans les piles eacutelectriques) Dans les autres cas par exemple dans lexemple donneacute elles nont quun inteacuterecirct formel (les eacutelectrons libres nexistent pas dans leau)
Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction hellip
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Respiration ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biologie et la meacutedecine Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
Dans le langage courant la respiration deacutesigne agrave la fois les eacutechanges gazeux (rejet de dioxyde de carbone CO2 appeleacute parfois de faccedilon impropre laquo gaz carbonique raquo et absorption de dioxygegravene O2 ou appeleacute couramment laquo oxygegravene raquo) et la respiration cellulaire qui permet en deacutegradant du glucose gracircce au dioxygegravene dobtenir de leacutenergie Les eacutechanges gazeux assistent la respiration cellulaire en lui fournissant le dioxygegravene et en le deacutebarrassant du dioxyde de carbone produit
Pour certains organismes ces eacutechanges se reacutealisent directement par diffusion aux travers des parois cellulaires Pour dautres des organes speacutecialiseacutes se sont formeacutes permettant ainsi daugmenter les quantiteacutes de gaz brasseacutes Il existe plusieurs types dorganes
bull les branchies qui sont les adaptations respiratoires des animaux aquatiques poissons mais aussi certains anneacutelides (vers) eacutechinodermes (eacutetoiles de mers) et mollusques
bull les poumons qui sont les adaptations des verteacutebreacutes terrestres
Dans le cas des animaux qui possegravedent des poumons on parle de ventilation pulmonaire pour deacutesigner lensemble des meacutecanismes qui permettent les transferts de gaz entre les milieux exteacuterieur et inteacuterieur (le sang)
Sommaire
bull 1 Aspect biochimique
bull 2 La respiration chez lecirctre humain
bull 3 Classification des sujets lieacutes agrave la respiration
o 31 Par maladie et urgences
o 32 Par meacutedication
o 33 Par soins intensifs et meacutedecine durgence
o 34 Par autres sujets meacutedicaux
bull 4 Voir aussi
o 41 Articles connexes
o 42 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRespiration
Tomographie par eacutemission de positons - Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
La tomographie par eacutemission de positons (TEP) deacutenommeacutee PET ou PET scan pour laquo positron emission tomography raquo dans la terminologie anglo-saxonne est une meacutethode
dimagerie meacutedicale pratiqueacutee par les speacutecialistes en meacutedecine nucleacuteaire qui permet de mesurer en trois dimensions lactiviteacute meacutetabolique dun organe gracircce aux eacutemissions produites par les positons (ou positrons) issus de la deacutesinteacutegration dun produit radioactif injecteacute au preacutealable
La TEP repose sur le principe geacuteneacuteral de la scintigraphie qui consiste agrave injecter un traceur dont on connaicirct le comportement et les proprieacuteteacutes biologiques pour obtenir une image du fonctionnement dun organe Ce traceur est marqueacute par un atome radioactif (carbone fluor azote oxygegravene) qui eacutemet des positons dont lannihilation produit elle-mecircme deux photons La deacutetection de la trajectoire de ces photons par le collimateur de la cameacutera TEP permet de localiser le lieu de leur eacutemission et donc la concentration du traceur en chaque point de lorgane Cest cette information quantitative que lon repreacutesente sous la forme dune image faisant apparaicirctre en couleurs les zones de forte concentration du traceur
Ainsi la TEP permet de visualiser les activiteacutes du meacutetabolisme des cellules on parle dimagerie fonctionnelle par opposition aux techniques dimagerie dite structurelle comme celles baseacutees sur les rayons X (radiologie ou CT-scan) qui reacutealisent des images de lanatomie Par conseacutequent la tomographie par eacutemission de positons est un outil diagnostique qui permet de deacuteceler certaines pathologies qui se traduisent par une alteacuteration de la physiologie normale comme les cancers La TEP est aussi utiliseacutee en recherche biomeacutedicale par exemple en imagerie ceacutereacutebrale ougrave elle permet de reacuteveacuteler les reacutegions actives du cerveau lors de telle ou telle activiteacute cognitive de maniegravere analogue agrave ce qui se fait avec limagerie par reacutesonance magneacutetique fonctionnelle (IRM)
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Deacutefinition
o 21 Principe
o 22 Exposition aux radiations et radioprotection
bull 3 Principaux traceurs utiliseacutes
o 31 Le 18 F FDG
bull 4 Deacuteroulement dun examen TEP
bull 5 Diagnostic
bull 6 Applications
o 61 Canceacuterologie
o 62 Imagerie ceacutereacutebrale et neurologie
o 63 Cardiologie
bull 7 Limites
bull 8 Avenir de la TEP
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Annexes
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiTomographie_par_C3A9mission_de_positons
Warburg ndash Selon Wikipeacutedia
Otto Heinrich Warburg (8 octobre 1883 agrave Fribourg-en-Brisgau Bade-Wurtemberg Allemagne - 1 er aoucirct 1970 agrave Berlin) est un meacutedecin physiologiste et biochimiste allemand Il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine de 19311
Sommaire
bull 1 Biographie
bull 2 Hypothegravese
bull 3 Le cas Warburg
bull 4 Notes et reacutefeacuterences
bull 5 Voir aussi
o 51 Liens externes
Biographie
Docteur en chimie et docteur en meacutedecine il a deacutecouvert des processus-cleacutes de la respiration cellulaire et de diffeacuterents systegravemes enzymatiques En 1931 il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine laquo pour sa deacutecouverte de la nature et du mode opeacuteratoire de lenzyme respiratoire1 raquo
Ayant deacutemontreacute que les cellules canceacutereuses changent leur meacutetabolisme pour passer agrave un meacutetabolisme anaeacuterobie il a formuleacute lhypothegravese non confirmeacutee que le cancer na pas besoin dun milieu riche en oxygegravene pour se deacutevelopper Parmi ses eacutetudiants le plus illustre est Hans Adolf Krebs prix Nobel en 1953
Hypothegravese
Il constata lors de ses observations sur des cellules canceacutereuses une concentration anormalement eacuteleveacutee dions lactates lun des sels de lacide lactique Or cet acide est typiquement le reacutesultat dune fermentation
En 1924 Warburg en tira une hypothegravese sur la formation de cellules canceacutereuses celles-ci tireraient principalement leur eacutenergie de la fermentation anaeacuterobie du glucose (glycolyse anaeacuterobie) et par conseacutequent la preacutesence doxygegravene ne serait pas neacutecessaire agrave leur deacuteveloppement
Lapparition du cancer serait due agrave un dysfonctionnement des mitochondries des cellules canceacutereuses au lieu de le consommer elles fermenteraient le glucose
Selon Warburg linduction dun eacutetat dacidification dans lorganisme est incompatible avec le meacutetabolisme des cellules canceacutereuses2
Le cas Warburg
Otto Warburg eacutetait juif Agrave ce titre il aurait ducirc ecirctre soit expulseacute dAllemagne soit deacuteporteacute dans les camps de concentration Il nen fut rien En effet parce quAdolf Hitler eacutetait particuliegraverement preacuteoccupeacute davoir un cancer et parce quil pensait que Warburg serait le seul scientifique susceptible de trouver un traitement efficace il donna donc des instructions pour quil fucirct preacuteserveacute de la deacuteportation3 Warburg est enterreacute au cimetiegravere de Dahlem agrave Berlin
Photo - Otto Heinrich Warburg en 1931
Notes et reacutefeacuterences
1 uarr a et b (en) laquo for his discovery of the nature and mode of action of the respiratory enzyme raquo in Personnel de reacutedaction laquo The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1931 [archive] raquo Fondation Nobel 2010 Consulteacute le 26 novembre 2010
2 uarr La theacuteorie de O H Warburg Nexus ndeg48 page 66
3 uarr Robert Paxton la France de Vichy 1940-1944 coll Points-Histoire eacuted Seuil 1973 p178
Source httpfrwikipediaorgwikiOtto_Heinrich_Warburg
Traduction deacutefinitions et compleacutements
Jacques Hallard Ing CNAM consultant indeacutependantRelecture et corrections Christiane Hallard-Lauffenburger professeur des eacutecoleshonoraireAdresse 585 19 Chemin du Malpas 13940 Molleacutegegraves FranceCourriel jacqueshallard921orangefr
Fichier ISIS Santeacute Cancer a Redox Disease French version3 alleacutegeacutee
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en radical hydroxyle (OH) en preacutesence dions meacutetalliques OH est tregraves reacuteactif et il peut causer des dommages [18] Un large eacuteventail de ROS des mitochondriales induisent des dommages agrave des proteacuteines agrave des lipides et agrave lADN mitochondrial ont eacuteteacute deacutecrit Ces dommages peuvent entraicircner une catastrophe eacutenergeacutetique
Comme il cela est deacutecrit par leacutequipe de Michelakis [14] la principale cible des ROS dans les mitochondries sont les pores de transition membranaire qui deviennent hautement conducteurs en preacutesence de ROS ce qui permet de laisser passer de petites moleacutecules dans les deux directions De petits soluteacutes srsquoeacutecoulent dans la matrice mitochondriale au long de leur gradients eacutelectrochimiques (agrave partir des concentrations eacuteleveacutees agrave lexteacuterieur pour de faibles concentrations) dissipant alors le potentiel eacutelectrochimique et induisant un gonflement de la matrice mitochondriale eacuteventuellement une rupture de la membrane externe libeacuterant le cytochrome c et le facteur inducteur pro-apoptotique (AIF) dans le cytoplasme ce qui entraicircne finalement lapoptose
Les cellules utilisent une forme particuliegravere drsquoautophagie la mitophagie [18] pour eacuteliminer seacutelectivement les mitochondries deacutefectueuses Laugmentation des ROS cellullaires conduit agrave la perte de potentiel de la membrane mitochondriale qui est un deacuteclencheur pour la mitophagie Lorsque de nombreuses mitochondrias sont eacutelimineacutees par mitophagie le pheacutenomegravene dapoptose suit
Le DCA et les changements eacutelectrochimiques
Une augmentation de la production de H2O2 par les cellules canceacutereuses exposeacutees au produit DCA est impliqueacutee dans lactivation des canaux de potassium K+ sensibles au voltage (Kv) dans la membrane cellulaire Lrsquoeacutequipe de Michelakis a montreacute que le traitement avec le DCA a augmenteacute le courant du K+ sortant de maniegravere significative dans toutes les cellules canceacutereuses mais pas dans les cellules normales [15]
Cette augmentation de courant du K+ sortant accompagneacutee dune expression accrue des canaux K+ lsquoKv15rsquo conduit agrave une hyperpolarisation de la membrane plasmique (de plus en plus neacutegative) et elle est bloqueacutee par la catalase intracellulaire qui se deacutecompose en H2O2 ainsi que par la roteacutenone qui inhibe H2O2 produite par le complexe I
Dans le mecircme temps le DCA a diminueacute le Ca2+ intracellulaire en inhibant les canaux Ca2+ deacutependants du voltage de sorte que les cellules traiteacutees avec le DCA avaient une teneur infeacuterieure en Ca2+ intracellulaire par rapport aux cellules non traiteacutees la diminution se produisant dans les 5 minutes et elle a eacuteteacute encore soutenue apregraves 48 heures drsquoexposition au DCA Les effets sur le Ca2+ ont eacuteteacute inhibeacutes par la roteacutenone et limiteacutes par H2O2 entre autres choses
On peut penser que le DCA diminue le Ca2+ intracellulaire et accroicirct lrsquoexpression de lsquoKv15rsquo du fait de lrsquoinhibition par le NFAT (nuclear factor of activated T lymphocytes le facteur nucleacuteaire des lymphocytes T activeacutes) Le NFAT est connu pour inhiber agrave la fois lapoptose et lexpression de Kv15 dans les cellules myocardiques et leacutequipe a constateacute que cela eacutetait eacutegalement vrai dans les cellules canceacutereuses
Lrsquoaugmentation de la concentration en Ca2+ intracellulaire active la calcinerine qui deacutephosphoryle le NFAT lui permettant decirctre transporteacute vers le noyau ougrave il reacutegule la transcription du gegravene Lrsquoactivation induite par le DCA du lsquoKv15rsquo conduit agrave une
hyperpolarisation de la membrane cellulaire inhibant les canaux Ca2+ deacutependant du voltage donc blocage de laugmentation de la concentration intracellulaire de Ca2+ et inhibition du facteur NFAT
Le DCA et lapoptose
Michelakis et ses collegravegues ont constateacute que le DCA augmente lexpression de lannexine provoquant une multiplication par 6 des noyaux TUNEL-positifs et une activation des deux caspases 3 et 9 dans les cellules A549 TUNEL signifie Terminal deoxynucleotidyl transferase dUTP nick end labelling crsquoest une meacutethode qui est utiliseacutee pour deacutetecter la fragmentation de lADN par leacutetiquetage de la partie terminale des acides nucleacuteiques
Le produit DCA semble eacuteliminer les cellules hautement prolifeacuterantes en induisant lapoptose et en diminuant les niveaux du calcium Ca2+ intracellulaire Il diminue eacutegalement la prolifeacuteration cellulaire telle que mesureacutee par le test de lincorporation de la BrdU (bromodeacutesoxyuridine) et lexpression de lantigegravene nucleacuteaire de cellules prolifeacuterantes (PCNA) En outre le DCA a diminueacute lexpression de la survivine qui est un indicateur mitotique
Le DCA induit lapoptose des cellules canceacutereuses par deux voies lune dans les mitochondries ougrave la deacutepolarisation active lapoptose deacutependante des mitochondries et lautre agrave la membrane cellulaire ougrave la reacutegulation positive des canaux lsquoKv15rsquo fait deacutecroicirctre le K+ ce qui active les caspases On peut penser que la composante mitochondriale est plus importante que les autres facteurs et les manipulations pour fournir le composant cytoplasmique de lapoptose nont pas entraicircneacute une intensiteacute de lapoptose comme celle qui est induite par le DCA
Ces reacutesultats en plus de la deacutemonstration de la capaciteacute du DCA de reacutetreacutecir des xeacutenogreffes de tumeurs humaines chez les rats et des glioblastomes chez des ecirctres humains [16] renforcent lhypothegravese proposeacutee par Warburg selon laquelle le cancer est une maladie impliquant un dysfonctionnement mitochondrial mais peut-ecirctre pas dans sa forme originale car Warburg pensait alors en son temps que les mitochondries eacutetaient totalement inactives
Il y a un deacuteseacutequilibre des reacuteactions drsquooxydo-reacuteduction dans les cellules canceacutereuses
Peu drsquoattention a eacuteteacute porteacutee sur leacutetat eacutelectronique de la cellule ou de ses organites jusquagrave tout reacutecemment quand les colorants sensibles au voltage sont devenus disponibles Cela a rendu beaucoup plus facile la mesure du potentiel eacutelectrique des cellules et des organites En conseacutequence les chercheurs ont deacutecouvert que le potentiel eacutelectrique de la cellule deacutetermine ses eacutetats vitaux de la division cellulaire agrave la formation de structures de la diffeacuterenciation de la reacutegeacuteneacuteration et des cancers ([20] ] Membrane Potential Rules SiS 52)
Ceci est parfaitement en accord avec la nature eacutelectrodynamique quantique de la vie [10 11]
En fait il a eacuteteacute reconnu depuis les anneacutees 1950 que le potentiel de membrane cellulaire mesureacute agrave laide de microeacutelectrodes varie tout au long du cycle cellulaire [21] Les types
de cellules agrave tregraves hauts potentiels de repos telles que les cellules musculaires et les neurones montrent peu ou pas de tendance agrave se diviser alors quune diminution du potentiel de membrane suit la transformation maligne
Dans les anneacutees 1970 Clarence D Cocircne Jr avait reacuteussi agrave induire la mitose et la synthegravese de lADN dans des neurones totalement diffeacuterencieacutes du systegraveme nerveux central en utilisant une varieacuteteacute dagents qui deacutepolarisent la membrane cellulaire (la rendant moins neacutegative) [22]
Dans les anneacutees 1990 des mesures des potentiels eacutelectriques des sites de la peau sur des tumeurs malignes du sein avaient donneacute des lectures eacutelectropositives qui avaient eacuteteacute correacuteleacutees avec une deacutepolarisation accrue dans le potentiel de membrane des cellules et des tissus canceacutereux par rapport aux cellules normales ou aux cellules non canceacutereuses [23]
Lautre signe bien connu de deacuteseacutequilibre drsquooxydo-reacuteduction (redox) dans les cellules canceacutereuses est le cas des mitochondries hyperpolariseacutees (voir encadreacute 1)
Une preuve suppleacutementaire vient maintenant agrave partir de mesures directes des eacutetats doxydo-reacuteduction Les paires redox de la cellule sont NADH NAD + (nicotinamide adeacutenine dinucleacuteotide) NADPH NADP + (nicotinamide adeacutenine dinucleacuteotide phosphate) et GSH GSSG (glutathion) Le rapport des formes reacuteduites et des formes oxydeacutees refleacutete leacutetat doxydo-reacuteduction de la cellule
Par exemple dans des conditions non contraintes et non stressantes chez des astrocytes (cellules du cerveau qui controcirclent le flux sanguin vers les neurones) qui sont mises en culture la paire NADH NAD+ est principalement agrave leacutetat oxydeacute afin drsquoaccepter les eacutelectrons produits au cours de la glycolyse lors de la reacuteaction de la glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate deacuteshydrogeacutenase (GAPDH) (voir fig 1)
En revanche le couple redox NADPH NADP+ est maintenu dans un eacutetat plus reacuteduit pour fournir des eacutelectrons pour la biosynthegravese reacuteductrice tandis que la concentration de GSH deacutepasse fortement celle de GSSG pour soutenir une deacutefense antioxydante efficace Ces ratios des couples redox chez les astrocytes mis en culture sont similaires agrave ceux qui ont eacuteteacute rapporteacutes pour le cerveau [24] et ils sont intimement lieacutes au meacutetabolisme et aux fonctionnements cellulaires
La thioreacutedoxine est une classe de petites proteacuteines redox qui sont preacutesentes dans tous les organismes et qui agissent comme des antioxydants avec des fonctions de signalisation redox On pense que la thioreacutedoxine inteacutegre leacutetat redox global de la cellule et qursquoelle est essentielle pour la vie chez les mammifegraveres [25]
Des chercheurs de leacutecole de meacutedecine et de santeacute publique aupregraves de lrsquoUniversiteacute du Wisconsin agrave Madison aux Eacutetats-Unis ont examineacute les niveaux des proteacuteines et des changements redox de la thioreacutedoxine 1 (TRX1) dans les tissus de la prostate humaine et dans des cellules en culture [26] Ils ont trouveacute 4 fois plus de proteacuteines TRX1 dans le noyau des cellules canceacutereuses de haut grade par rapport aux teacutemoins normaux et laugmentation est correacuteleacutee avec la progression du cancer La proteacuteine a eacutegalement eacuteteacute multiplieacutee environ par 2 dans le cytoplasme Malgreacute des niveaux accrus en proteacuteines les formes oxydeacutees de TRX1 nucleacuteaire eacutetaient plus eacuteleveacutees dans les lignes cellulaires du
cancer de la prostate par rapport agrave leurs homologues beacutenins ce qui suggegravere que le deacuteseacutequilibre redox nucleacuteaire a eu lieu de maniegravere seacutelective dans les cellules canceacutereuses
TRX1 a un rocircle speacutecifique dans la modulation de la signalisation redox avec des pools nucleacuteaires et cytoplasmiques distincts chacun drsquoeux ayant des fonctions diffeacuterentes Dans le noyau TRX1 interagit avec certains facteurs de transcription pour reacuteguler leur liaison agrave lADN il sagit notamment de p53 (reacuteponse par apoptose) du facteur nucleacuteaire kB (NF-kB impliqueacute dans la reacuteponse inflammatoire) et du facteur nucleacuteaire 2 (Nrf2 impliqueacute dans la reacuteponse antioxydante)
Dans le cytoplasme TRX1 peut reacuteguler les kinases du signal de reacutegulation de lapoptose TRX1 est eacutegalement connu pour passer du cytoplasme vers le noyau en reacuteponse au stress oxydatif Lrsquooxydation seacutelective de TRX1 peut se produire et elle a eacuteteacute deacutetecteacutee agrave la fois dans le noyau et dans le cytoplasme en reacuteponse agrave des modifications cellulaires redox
Lrsquoaugmentation de lexpression de la proteacuteine TRX1 a eacuteteacute deacutetecteacutee dans les tissus canceacutereux et dans de multiples ligneacutees de cellules canceacutereuses et une augmentation de lexpression de TRX1 a eacuteteacute associeacutee agrave niveau tumoral eacuteleveacute et elle a eacuteteacute impliqueacutee dans la reacutesistance des cellules tumorales agrave certaines chimiotheacuterapies et agrave des agents geacuteneacuterateurs de ROS
Pour conclure
De nouvelles preuves suggegraverent que les cellules canceacutereuses sont plus oxydeacutees par rapport agrave la normale il leur manque des eacutelectrons
Ceci est coheacuterent avec dautres indications selon lesquelles le cancer est une maladie qui deacutepend des reacuteactions doxydo-reacuteduction qui est un eacutetat de deacuteseacutequilibre eacutelectronique
La preacutevention des cancers et une theacuterapie rationnelle devraient commencer agrave partir de ces constats
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Deacutefinitions et compleacutements
Apoptose ndash Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
On nomme apoptose (ou mort cellulaire programmeacutee) le processus par lequel des cellules deacuteclenchent leur auto-destruction en reacuteponse agrave un signal Cest lune des voies possibles de la mort cellulaire qui est physiologique geacuteneacutetiquement programmeacutee neacutecessaire agrave la survie des organismes multicellulaires Elle est en eacutequilibre constant avec la prolifeacuteration cellulaire Contrairement agrave la neacutecrose elle ne provoque pas dinflammation les membranes plasmiques ne sont pas deacutetruites du moins dans un premier temps et la cellule eacutemet des signaux (en particulier elle expose sur le feuillet
externe de sa membrane plasmique de la phosphatidylseacuterine un phospholipide normalement constitutif de son feuillet interne) qui permettront sa phagocytose par des globules blancs notamment des macrophages
Sommaire
bull 1 Deacutecouverte et eacutetymologie
bull 2 Exemples de rocircles physiologiques
o 21 Morphogenegravese
o 22 Systegraveme immunitaire
o 23 Diffeacuterenciation intestinale
o 24 Deacutediffeacuterenciation mammaire
bull 3 Causes
bull 4 Manifestation cytologique
o 41 Meacutecanisme intracellulaire
411 Voie extrinsegraveque
412 Voie intrinsegraveque
bull 5 Fragmentation de lADN
o 51 Maladies ou affections induites par le blocage de lapoptose
o 52 Maladies ou affections causeacutees par lrsquoactivation intempestive de
lrsquoapoptose
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Voir aussi
o 71 Bibliographie
o 72 Articles connexes
o 73 Liens externes Article complet sur le site httpfrwikipediaorgwikiApoptose
Cancer ndash Document Futura-Sciences
Un cancer est une pathologie caracteacuteriseacutee par la preacutesence dune (ou de plusieurs) tumeur maligne formeacutee agrave partir de la transformation par mutations ou instabiliteacute geacuteneacutetique (anomalies cytogeacuteneacutetiques) dune cellule initialement normale
Formation du cancer
La transformation cellulaire tumorale se traduit notamment par une perte de controcircle du cycle cellulaire une insensibiliteacute agrave lapoptose des anomalies de la reacuteparation de lADN Les cancers sont alors classeacutes selon le type de la cellule dans laquelle sest produite la premiegravere transformation (lymphomes carcinomes sarcomes) cette premiegravere cellule maligne seacutetant ensuite diviseacutee formant la tumeur primaire constitueacutee de cellules clonales
Eacutevolution du cancer
Certaines tumeurs primaires peuvent progresser vers un envahissement plus global de lorganisme par eacutechappement de cellules tumorales issues de cette tumeur primaire on parle alors de meacutetastase
Pour en savoir plus sur les diffeacuterents cancers consultez les questions-reacuteponses cibleacutees de Futura-Sciences sur
le cancer du foie le cancer du poumon le cancer du sein le cancer de la peau le cancer de la thyroiumlde le cancer de la vessie le cancer de la prostate le cancer colorectal le cancer de lestomac le cancer de lœsophage le cancer du rein
httpwwwfutura-sciencescomfrquestion-reponsetcancerdle-cancer-de-la-peau-en-detail_1354
Photo - Le cancer est la premiegravere cause de mortaliteacute en France Ici des cellules de cancer du poumon copy Anne Weston- LRI- CRUK- Wellcome Images Filckr nc nd 20copy 2001-2012 Futura-Sciences tous droits reacuteserveacutes ndashSource wwwgooglefrsearchsource=igamphl=framprlz=1G1GGLQ_FRFR368ampq=cancerampbtnG=Recherche+Google
Cancer ndash Introduction drsquoun article Wiipeacutedia
Le cancer est une maladie caracteacuteriseacutee par une prolifeacuteration cellulaire anormalement importante au sein dun tissu normal de lorganisme de telle maniegravere que la survie de ce dernier est menaceacutee Ces cellules deacuterivent toutes dun mecircme clone cellule initiatrice du cancer qui a acquis certaines caracteacuteristiques lui permettant de se diviser indeacutefiniment Au cours de leacutevolution de la maladie certaines cellules peuvent migrer de leur lieu de production et former des meacutetastases Pour ces deux raisons le deacutepistage du cancer doit ecirctre le plus preacutecoce possible
laquo Cancer raquo est un terme geacuteneacuteral deacutesignant une maladie pour lesquelles certaines cellules dun organisme adoptent un comportement anormal caracteacuteriseacute par1234 une indeacutependance vis-agrave-vis des signaux qui stimulent normalement la prolifeacuteration cellulaire une insensibiliteacute aux signaux et meacutecanismes anti-prolifeacuteratifs une capaciteacute prolifeacuterative qui nest plus limiteacutee (croissance agrave linfini) la disparition du pheacutenomegravene dapoptose une capaciteacute anormale agrave susciter langiogenegravese et lacquisition dun pouvoir invasif et de production de meacutetastases
Les nouvelles cellules reacutesultantes dites canceacutereuses ou tumorales peuvent former une tumeur maligne (un neacuteoplasme) ou se propager agrave travers le corps
Les facteurs de risques sont internes (geacutenome mutation 5 etc) induction par un agent infectieux etc etou externes (alimentation exposition agrave des substances canceacuterigegravenes ou agrave des conditions telles que lirradiation etc) Des facteurs hormonaux eacutepigeacuteneacutetiques et psychosomatiques sont possibles 90 agrave 95 des cas de cancers ne sont pas attribuables agrave des mutations geacuteneacutetiques6
Durant la derniegravere deacutecennie plusieurs types de cancers semblent en augmentation si dans certains cas cette progression est facilement lieacutee agrave des facteurs de risque identifieacutes (tabac alcool polluants industriels reconnus canceacuterigegravenes obeacutesiteacute seacutedentariteacute exposition au soleil) dans certains cas il est difficile dattribuer agrave des facteurs preacutecis laugmentation observeacutee Lameacutelioration des outils de diagnostic7et le vieillissement de la population8 explique une part importante de la progression de lincidence de certains cancers Agrave linverse une eacutetude de lInstitut de veille sanitaire montre que les cancers de lestomac de loesophage (chez lhomme) du col de luteacuterus et le lymphome Hodghinien ont reacutegresseacute entre 1980 et 20009
Sommaire
bull 1 Terminologie et eacutetymologie
bull 2 Biologie
o 21 Typologie
o 22 Geacuteneacutetique
o 23 Transformation cellulaire
o 24 Chronologie de la transformation canceacutereuse
o 25 Origine
o 26 Eacutevolution
bull 3 Causes
o 31 Risques endogegravenes
o 32 Risques dits laquo environnementaux raquo
bull 4 Preacutevention
o 41 Deacutepistage
bull 5 Diagnostic
bull 6 Traitements
o 61 Traitements alternatifs
o 62 Soutien psychologique
bull 7 Coucircts eacuteconomiques et socioeacuteconomiques
bull 8 Statistiques par pays
o 81 France
o 82 Taux de survie et surmortaliteacute
o 83 Chez lenfant
bull 9 Eacutepideacutemiologie
bull 10 Historique
bull 11 Chez les animaux
bull 12 Notes et reacutefeacuterences
bull 13 Voir aussi
o 131 Articles connexes
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiCancer
Chaicircne de transfert deacutelectrons ndash Deacutefinition de Futura-Sciences
Ensemble de moleacutecules pouvant capter et donner des eacutelectrons dont des cytochromes et des flavoproteacuteines qui agissent en seacuterie pour transporter des eacutelectrons du NADH ou du FADH2 jusquagrave loxygegravene qui est ainsi reacuteduit en eau (H2O) La respiration cellulaire est principalement attribuable agrave cette consommation doxygegravene La chaicircne respiratoire est localiseacutee dans la membrane interne des mitochondries
Source httpwwwfutura-sciencescomfrdefinitiontphysique-2dchaine-de-transfert-delectrons_686
Chaicircne respiratoire ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
La chaicircne respiratoire est constitueacutee dun ensemble complexe de proteacuteines membranaires de la mitochondrie des cellules eucaryotes qui servent agrave reacuteoxyder les coenzymes NADH et ubiquinone (CoQ) qui ont eacuteteacute reacuteduits en particulier au cours du cycle de Krebs Cette reacuteoxydation saccompagne de la creacuteation dun gradient transmembranaire de protons Ce gradient est une forme de stockage de leacutenergie contenue dans les coenzymes qui deacuterive elle-mecircme de leacutenergie contenue dans les moleacutecules deacutegradeacutees au cours du catabolisme Le gradient de proton va servir agrave fabriquer de lATP moleacutecule eacutenergeacutetique universellement utilisable au niveau de lATP synthase une proteacuteine membranaire mitochondriale Ce meacutecanisme de phosphorylation oxydative a eacuteteacute deacutecouvert par Peter Mitchell ce qui lui a valu le prix Nobel de chimie en 19781 Ce meacutecanisme est aussi connu sous le nom de Theacuteorie chimiosmotique (de Mitchell) Additionneacute agrave la synthegravese dATP par les ATP synthase on la nomme phosphorylation oxydative (nb le terme phosphorylation oxydative est impropre il faut lui preacutefeacuterer celui doxydations phosphorylantes)
Sommaire
bull 1 Origine des reacuteactifs de la chaicircne respiratoire
bull 2 Enchaicircnement des systegravemes doxydoreacuteduction de la chaicircne respiratoire
bull 3 Inhibiteurs de la chaicircne respiratoire
bull 4 Reacutegulation
bull 5 Theacuteorie chimio-osmotique de Mitchell
bull 6 Complexes et fonctionnement
bull 7 Transport des moleacutecules dATP formeacutees
bull 8 Bilan total
bull 9 Des chaicircnes respiratoires particuliegraveres celles des bacteacuteries
bull 10 Notes et reacutefeacuterences
bull 11 Voir aussi
o 111 Articles connexes
o 112 Liens externes
Origine des reacuteactifs de la chaicircne respiratoire [modifier]
Lors des reacuteactions du catabolisme que sont la glycolyse (dans le cytosol) et le cycle de Krebs (dans la mitochondrie) il y a production de coenzymes reacuteduits (NADH et CoQH2) Ces coenzymes vont ecirctre reacuteoxydeacutes par la chaicircne respiratoire (en aeacuterobiose) au niveau des crecirctes de la membrane interne mitochondriale ou dans la membrane plasmique des bacteacuteries
Enchaicircnement des systegravemes doxydoreacuteduction de la chaicircne respiratoire [modifier]
Remarque lenchaicircnement indiqueacute ici concerne les organismes eucaryotes la chaicircne respiratoire au niveau de la mitochondrie
Lordre dans lequel on trouve les eacuteleacutements de la chaicircne respiratoire (figure 1) deacutepend de leur potentiel standard doxydoreacuteduction (tableau 1)
Tableau 1 Systegravemes reacutedox mis en jeu dans la chaicircne respiratoire
Systegravemes reacutedox Potentiel standard (agrave pH = 7 et 25 degC) (V)
NAD+NADH -032
FPFPH2 -014
CoQCoQH2 -009
Cytb Fe3+Cytb Fe2+ +004
CytC1 Fe3+CytC1 Fe2+ +022
CytC Fe3+CytC Fe2+ +026
Cyt(a+a3) Fe3+Cyt(a+a3) Fe2+ +029
frac12O2O2- +082
Figure 1 enchaicircnement des constituants de la chaicircne respiratoire
La reacuteaction de synthegravese dATP
est une reacuteaction endergonique elle a besoin deacutenergie pour avoir lieu Sa variation denthalpie libre standard (ΔGdeg) est eacutegale agrave + 30 kJmol
Lors de la chaicircne respiratoire trois reacuteactions libegraverent suffisamment deacutenergie (variation denthalpie libre standard (ΔGdeg) est infeacuterieure ou eacutegale agrave - 30 kJmol)
bull ΔGdeg = - 42 460 Jmolminus1
bull ΔGdeg = - 34 740 Jmolminus1
bull ΔGdeg = -
102 290 Jmolminus1
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiChaC3AEne_respiratoire
Phosphorylation oxydative lieacutee agrave la chaicircne de transport des eacutelectrons ndash Document lsquoulysse u-bordeauxrsquo
La chaicircne de transport des eacutelectrons
Les hydrogegravenes (eacutelectrons plus protons) capteacutes par le (qui devient le
) issus de la deacutegradation des moleacutecules de glucose et dacide gras sont
transfeacutereacutes agrave l gracircce agrave une seacuterie deacutevegravenements qui aboutit agrave la formation d la chaicircne de transport des eacutelectrons Cette chaicircne se deacuteroule dans la membrane interne de la mitochondrie surtout dans les crecirctes et elle fait intervenir plusieurs complexes enzymatiques appeleacutes NADH-quinone oxydoreacuteductase (complexe I) succinate-quinone oxydoreacuteductase (complexe II) Quinol-cytochrome c oxydoreacuteductase (complexe III ou complexe bc1) et Cytochrome c oxydase (complexe IV)
Elle contient eacutegalement 1) lubiquinone qui se trouve dans leacutepaisseur de la membrane interne (moleacutecule lipophile) qui transporte les eacutelectrons (et protons) du complexe II au complexe III et 2) le cytochrome c qui se trouve dans lespace inter membranaire et qui eacutetablit une navette deacutelectrons entre complexes III et IV Les eacuteveacutenements sont preacutesenteacutes scheacutematiquement figure 11 Dans cette image les complexes sont repreacutesenteacutes en une seule entiteacute mais en reacutealiteacute ils sont constitueacutes de plusieurs sous-uniteacutes proteacuteiques Le tableau ci-dessous donne une ideacutee de la taille et de lheacuteteacuterogeacuteneacuteiteacute des complexes de la chaicircne respiratoire
fonction enzymatique poids moleacuteculaire
nombre de sous-uniteacutes
Complexe I NADH-quinone oxydoreacuteductase 800 kDa 25
Complexe II succinate-quinone oxydoreacuteductase
140 kDa 4
Complexe III quinol-cytochrome c oxydoreacuteductase
250 kDa 9-10
Complexe IV cytochrome c oxydase 170 kDa 13
Complexe V ATP synthase 380 kDa 12-14
Figure 11 [agrave consulter agrave la source] La chaicircne respiratoire
Pour plus dinformation sur la composition des proteacuteines de la chaicircne respiratoire et leur arrangement dans des super complexes consultez le document suivant
laquo Supercomplexes dans la chaine respiratoire de la mitochondrie 2010_Boekema raquo (pdf 1 Mo)
Animation cette animation montre comment le passage des eacutelectrons de cytochrome c agrave cytochrome c oxydase (complexe IV) permet le transport
simultaneacute de protons ( ) agrave travers la membrane interne de la mitochondrie (fonction de pompe de la cytochrome c oxydase)
Macromedia Shockwave - 106Ko
La direction du flux deacutelectrons le long de la chaicircne de transport est deacutetermineacutee par la faculteacute des composants agrave perdre ou agrave gagner des eacutelectrons Par exemple
a une affiniteacute modeacutereacutee pour les eacutelectrons si bien que sa forme reacuteduite
peut facilement ceacuteder ses deux eacutelectrons Au contraire loxygegravene moleacuteculaire a une tregraves forte affiniteacute pour les eacutelectrons et est donc un tregraves bon agent oxydant capable de capturer avidement les eacutelectrons des autres moleacutecules La capaciteacute agrave laquo donner raquo ou agrave laquo prendre raquo des eacutelectrons est exprimeacutee
par un paramegravetre nommeacute potentiel doxydoreacuteduction (symbole Eograve) ayant
un potentiel de et loxygegravene moleacuteculaire un potentiel de Les eacutelectrons se deacuteplacent des moleacutecules agrave faible potentiel doxydoreacuteduction vers
les moleacutecules posseacutedant un potentiel fort et donc dans le cas de la chaicircne mitochondriale de transport des eacutelectrons du NADH agrave loxygegravene moleacuteculaire (voir figure 12 )
Figure 12 [agrave consulter agrave la source] Potentiel doxydoreacuteduction
Fondamentalement au cours de la capture des eacutelectrons par les complexes I III et IV il y a simultaneacutement translocation des protons vers lespace
inter membranaire (pompe ) (voir figure 11 et son animation) Le processus creacutee un gradient protonique (potentiel membranaire de 150 mV neacutegatif cocircteacute espace matriciel et une diffeacuterence de pH de 05) Le gradient eacutelectrochimique ainsi geacuteneacutereacute est utiliseacute pour la phosphorylation de lADP en ATP par lATP synthase (complexe V qui constitue une particule dite eacuteleacutementaire visible en microscopie eacutelectronique) (voir figure 13 ) Le couplage de loxydation des
meacutetabolites en et et la production dATP est appeleacute phosphorylation oxydative
Figure 13 [agrave consulter agrave la source] ATP synthase
Heacutebergement des eacutelectrons dans les composants de la chaicircne
Au sein de la chaicircne de transport les eacutelectrons sont successivement et transitoirement laquo heacutebergeacutes raquo par diffeacuterents sites moleacuteculaires appeleacutes groupes prostheacutetiques (porphyrines et flavine mononucleacuteotides (FMN apporteacutee par la
vitamine laquo riboflavine raquo) Les atomes qui heacutebergent les eacutelectrons dans ces
groupes prostheacutetiques peuvent ecirctre des atomes de C ou N pour (apporteacute
par la laquo vitamine raquo (acide nicotinique) et ubiquinone des atomes de Fe inclus dans une structure moleacuteculaire appeleacutee hegraveme ou heacutemochrome pour les cytochromes des complexes de FeS pour les FMN et cytochrome bc1 des atomes de Cu dans la cytochrome c oxydase Cette ressource na pas pour but dexposer en deacutetail laspect biochimique et biophysique de la phosphorylation oxydative Pour information compleacutementaire sur le sujet nous vous suggeacuterons de consulter laquo La biochimie Tome 1 biochimie structurale et meacutetabolique raquo Christian Moussard De Boeck Universiteacute
Etymologie des termes cytochrome et ubiquinone
Les cytochromes sont des pigments cellulaires (chromos = couleur) deacutetectables dans lintervalle 300 agrave 600 nm du spectre de la lumiegravere Le terme deacutesigne un ensemble formeacute dune proteacuteine et dun groupe prostheacutetique (heacutemochrome)
responsable de labsorption caracteacuteristique de la lumiegravere
Ubiquinone nommeacutee pour sa reacutepartition tregraves large ubiquitaire chez les veacutegeacutetaux animaux et micro-organismes (latin ubique = preacutesent partout) Elle fut identifieacutee plus tard agrave un co-enzyme de la chaicircne respiratoire nommeacute pour cela co-enzyme Q10 (ubiQuinone) 10 fait reacutefeacuterence au nombre duniteacutes isopreacuteniques (
) preacutesentes dans la queue hydrophobe de la moleacutecule (situeacutee dans la membrane)
Cardiolipine et chaicircne respiratoire
La cardiolipine ou diphosphatidylglyceacuterol est un lipide qui est speacutecifique des membranes des bacteacuteries et des mitochondries autrement dit des membranes dont la fonction est de fournir un potentiel eacutelectrochimique pour le transport des eacutelectrons et la synthegravese dATP Le terme cardiolipine vient du fait que ce lipide a eacuteteacute isoleacute agrave partir de cœur de bovin dans lequel il repreacutesente 10 des phospholipides totaux Plus tard la cardiolipine a eacuteteacute trouveacutee en abondance dans la mitochondrie ougrave elle repreacutesente 20 des phospholipides totaux et dans la membrane externe des bacteacuteries Etant donneacute que la cardiolipine est un lipide speacutecifique de la mitochondrie on est en droit de penser que sa fonction biologique dans cet organite est fondamentale Elle est localiseacutee principalement dans la membrane interne ougrave elle interagit avec plusieurs proteacuteines parmi lesquelles les complexes III (cytochrome bc1) et IV (cytochrome c oxydase) la proteacuteine deacutechange ATPADP lATP synthase et le transporteur de phosphate inorganique (Pi) Il a eacuteteacute montreacute que la cardiolipine deacuteterminait la structure quaternaire (et donc fonctionnelle) de ces proteacuteines enzymatiques et assurait eacutegalement la bonne orientation et la bonne position (pour faciliter le passage des eacutelectrons) des diffeacuterents composants de la chaicircne respiratoire Ce rocircle est bien illustreacute par le syndrome de Barth myopathie speacutecifique due agrave une production deacutefectueuse de cardiolipine reacutesultant en un fort deacuteficit dans la production dATP La cardiolipine limite aussi la diffusion de protons situeacutes dans lespace inter membranaire en les liant agrave ses groupes phosphates tamponnant ainsi le pH global (voir figure 14 ) Enfin la cardiolipine est consideacutereacutee comme un co-facteur deacuteterminant de limportation du cholesteacuterol indispensable au deacuteroulement de la steacuteroiumldogenegravese mitochondriale
Figure 14 [agrave consulter agrave la source] Cardiolipine dans la membrane interne de la mitochondrie
LATP synthase ( )
En preacutesence du gradient de protons eacutetabli entre les deux faces de la membrane mitochondriale interne et en absence de concentrations eacuteleveacutees dATP dans la matrice
lATP synthase laisse passer les protons au niveau du domaine membranaire un
passage qui permet la production dATP par le domaine Plus preacuteciseacutement chaque
sous-uniteacute du domaine de la proteacuteine couple rapidement lADP et le Pi en produisant lATP qui reste en place Cest le potentiel de membrane et le passage des protons qui en reacutesulte (laquo source deacutenergie raquo) qui permet lexpulsion de lATP vers
lespace matriciel au cours dun mouvement de rotation de la sous-uniteacute dans le
domaine La place de lATP est immeacutediatement prise par un nouvel ADP + Pi Il faut 12 protons pour la production de 3 ATP (voir figure 13 ci-dessus)
Cette enzyme peut eacutegalement fonctionner dans lautre sens ce qui se produit en absence de gradient de protons et en preacutesence dATP Dans ce cas elle fonctionne comme une
pompe agrave protons comparable agrave l -ATPase de la membrane des lysosomes deacutecrite dans la ressource laquo Transport membranaire raquo
Bilan final
Le bilan final de toutes ces inter conversions chimiques cest que loxydation complegravete dune moleacutecule de glucose fournira 30 moleacutecules dATP et quune moleacutecule dacide gras tel que le palmitate (C16) fournira 120 moleacutecules dATP La complexiteacute des inter conversions chimiques qui seffectuent dans les mitochondries trouve sa justification dans un pheacutenomegravene de fractionnement de leacutenergie libeacutereacutee qui eacutevite un deacutegagement
excessif de chaleur ducirc agrave la condensation de et (en ) Leacutenergie peut ecirctre convertie efficacement en liaisons riches en eacutenergie dans des moleacutecules telles que lATP gracircce agrave des reacuteactions coupleacutees
La theacuteorie de chimiosmose
Le processus preacuteceacutedemment deacutecrit est analogue agrave un geacuteneacuterateur faisant passer un courant agrave travers une seacuterie de moteurs eacutelectriques Cependant dans les systegravemes biologiques les eacutelectrons sont transporteacutes dun site agrave lautre par des moleacutecules diffusibles qui prennent des eacutelectrons au niveau dun site pour les apporter sur un autre site Dans le cas de la chaicircne mitochondriale de transfert
deacutelectrons le processus commence avec le
Cest langlais Peter Mitchell qui proposa le meacutecanisme de couplage entre le transport des eacutelectrons et la synthegravese de lATP Il suggeacutera que le flux des eacutelectrons dun composant agrave lautre de la chaicircne respiratoire (et ceci est eacutegalement vrai pour le flux des eacutelectrons dans les photo systegravemes du chloroplaste) dirige des protons (ions hydrogegravene) au travers de la membrane (vers lespace inter membranaire) creacuteant ainsi un gradient protonique (150 mV) Secondairement la production dATP est due au flux inverse de protons descendant le gradient Cette proposition constitue la base de la theacuteorie appeleacutee chimiosmose (Mitchell prix Nobel en 1978)
Creacuteatine phosphate
Bien que la production dATP soit essentiellement due aux processus meacutetaboliques deacutecrits plus haut la mitochondrie peut utiliser une voie alternative pour assurer la production immeacutediate dATP Elle possegravede en effet une enzyme creacuteatine kinase qui catalyse la production de creacuteatine-phosphate Celle-ci est agrave son tour transporteacutee dans le cytoplasme ougrave elle est utiliseacutee pour phosphoryler lADP en ATP (reacutegeacuteneacuteration tregraves rapide de lATP indeacutependante de la production dATP mitochondrial) (voir figure 15 ) Cette voie seacutepuise en environ 8 secondes dans le muscle au travail et pourrait donc ecirctre vue comme un processus tampon entre la demande immeacutediate et la possibiliteacute de production par la glycolyse et la chaicircne respiratoire
Figure 15 [agrave consulter agrave la source] Creacuteatine phosphate et ATP
La creacuteatine est un additif nutritionnel populaire chez les athlegravetes dont la speacutecialiteacute sportive neacutecessite un apport brutal deacutenergie (par exemple sprinters et halteacuterophiles) Lideacutee de deacutepart est datteindre un haut niveau de creacuteatine-phosphate et donc datteindre une production plus eacuteleveacutee dATP dans les 8 premiegraveres secondes Cependant il ny a pas de preuve eacutetablie que cette suppleacutementation artificielle augmente le niveau cellulaire de creacuteatine phosphate et donc augmente reacuteellement les possibiliteacutes de lathlegravete La figure 16 preacutesente lusage de diffeacuterentes sources deacutenergie utiliseacutees pour lapprovisionnement en ATP pendant un exercice physique
Figure 16 [agrave consulter agrave la source] Creacuteatine phosphate dans le temps (sources deacutenergie)
Source httpwwwulysseu-bordeauxfratelierikramerbiocell_diffusiongbbcelfa105b3contentcours07htm
Fluiditeacute du geacutenome ou geacutenome fluide ndash Note du traducteur cette notion est relativement reacutecente en biologie et en geacuteneacutetique et tregraves peu de reacutefeacuterences en franccedilais sont encore disponibles agrave ce jour Nous reprenons agrave la suite une note sur le sujetLa fluiditeacute des geacutenomes par Eric Coissac INRIA Rhocircne-Alpes - HELIX
Depuis le milieu des anneacutees 1990 et la publication des deux premiers geacutenomes complegravetement seacutequenceacutes (Haemophilus influenzae et Saccharomyces cerevisiae) la biologie a franchi une nouvelle eacutetape Apregraves la reacutevolution de la biologie moleacuteculaire du deacutebut des anneacutees 1970 et la vision que certains qualifient de reacuteductionniste quelle a ameneacutee legravere de la geacutenomique fait actuellement eacutevoluer la biologie vers une vision plus inteacutegrative Ce nouvel engouement pour une biologie dite inteacutegrative a permis de prendre conscience que lideacutee selon laquelle linventaire complet des gegravenes dun organisme permettrait dappreacutehender son fonctionnement est une vision simpliste bien quelle ait justifieacute en grande partie le deacuteveloppement de nombreux projets geacutenomes
Jai eu la chance de commencer mes travaux de recherche au deacutebut des projets geacutenomes et jai dans ce cadre participeacute au projet de seacutequenccedilage du geacutenome de la levureSaccharomyces cerevisiae Je ne pourrais dire si cest en opposition agrave lideacutee du geacutenome vu comme un simple sac agrave gegravenes mais degraves ce moment jai orienteacute mon travail de recherche vers leacutetude de leacutevolution de la structure des chromosomes de la maniegravere la plus indeacutependante possible des gegravenes quils portent Il mimporte au travers de mes
travaux dessayer de mettre en eacutevidence des contraintes eacutevolutive qui sont lieacutees agrave la nature mecircme du support de linformation geacuteneacutetique et non agrave linformation porteacutee
La strateacutegie suivie ma conduit agrave eacutetudier les meacutecanismes de duplication agrave lorigine de nombreux remaniements chromosomiques Il ma eacuteteacute ainsi possible de proposer un modegravele expliquant lorigine de nombreuses reacutepeacutetitions observables dans les geacutenomes ainsi que leurs eacutevolutions Ce modegravele semble ecirctre applicable pour ses grandes lignes aux trois super regravegnes (Eucaryotae Eubacteriacae et Archae) ce qui montre le caractegravere ancestral des meacutecanismes sous-jacents
Mecircme si lexercice preacutesente un inteacuterecirct il ne serait sans doute pas raisonnable de poursuivre ce type de travail sans tenter de croiser les reacutesultats ainsi obtenus avec des donneacutees relatives agrave linformation preacutesente sur les chromosomes et donc agrave la fonction des gegravenes codeacutes par ceux-ci La mise en place du lien entre les donneacutees de reacutepeacutetitions dont je dispose et les donneacutees fonctionnelles disponibles relegraveve de linteacutegration et donc de la repreacutesentation des connaissances MicrOBI peut ecirctre consideacutereacute comme ma reacuteponse agrave ce problegraveme Aujourdhui cette base de donneacutees permet de maintenir coheacuterents les liens existant entre plusieurs bases de donneacutees publiques deacutecrivant diffeacuterents types dinformations biologiques Lajout des donneacutees de reacutepeacutetition au scheacutema actuel permettra de poser au systegraveme des requecirctes complexes inteacutegrant les diffeacuterents niveaux de donneacutees que sont le geacutenome le proteacuteome et les classifications fonctionnelles Source httpwww-helixinrialpesfrIMGpdfhdr-coissacpdf via httptelarchivesouvertesfrtel-00011102en
Glycolyse ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
La glycolyse (γλῠκὖς glykyacutes laquo sucreacute raquo et λύσις lyacutesis laquo dissolution raquo) ou voie dEmbden-Meyerhof-Parnas est une voie meacutetabolique dassimilation du glucose et de production deacutenergie Elle se deacuteroule dans le cytoplasme (ou cytosol) de la cellule Comme son nom lindique elle neacutecessite du glucose et a pour produit du pyruvate Ce dernier peut soit entrer dans le cycle de Krebs qui se deacuteroule dans la mitochondrie des eucaryotes ou le cytoplasme des bacteacuteries en aeacuterobiose soit ecirctre meacutetaboliseacute par fermentation en anaeacuterobiose pour produire par exemple du lactate ou de leacutethanol
Sommaire
bull 1 Principe geacuteneacuteral
bull 2 Eacutetapes de la glycolyse
o 21 Activation des hexoses par phosphorylations successives
211 Phosphorylation du glucose en glucose-6-phosphate
212 Isomeacuterisation du glucose-6-phosphate en fructose-6-phosphate
213 Phosphorylation du fructose-6-phosphate en fructose-16- diphosphate
o 22 Clivage du fructose-16-diphosphate en deux moleacutecules de
glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate
221 Clivage du fructose-16-diphosphate en glyceacuteraldeacutehyde-3- phosphate et dihydroxyaceacutetone phosphate
222 Isomeacuterisation de la dihydroxyaceacutetone phosphate en glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate
o 23 Reacutecupeacuteration de leacutenergie investie dans les phosphorylations
231 Phosphorylation du glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate en 13- diphosphoglyceacuterate
232 Conversion du 13-diphosphoglyceacuterate en 3-phosphoglyceacuterate avec reacutecupeacuteration dATP
233 Isomeacuterisation du 3-phosphoglyceacuterate en 2-phosphoglyceacuterate
234 Conversion du 2-phosphoglyceacuterate en phosphoeacutenolpyruvate
235 Conversion du phosphoeacutenolpyruvate en pyruvate avec reacutecupeacuteration dATP
bull 3 Bilan de la glycolyse
bull 4 Reacutegulation de la glycolyse
o 41 Reacutegulation de la PFK-1
o 42 Reacutegulation de la pyruvate kinase
o 43 Reacutegulation au niveau de lhexokinase
bull 5 Reacuteoxydation des coenzymes
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Voir aussi
o 71 Articles connexes
Principe geacuteneacuteral
La glycolyse est un meacutecanisme de reacutegeacuteneacuteration dATP qui ne neacutecessite pas doxygegravene Au cours de ce processus on assiste agrave
bull des reacuteactions doxydo-reacuteduction au cours desquelles un accepteur deacutelectrons
(coenzyme NAD + ) est reacuteduit
NAD + + 2 H + + 2 e minus rarr NADH + H +
bull des synthegraveses dATP par phosphorylation dADP (formation de quatre moleacutecules dATP mais consommation de deux moleacutecules dATP soit au total formation nette de deux moleacutecules dATP)
2 ADP + 2 Pi + 2 H + rarr 2 ATP + 2 H2O
Le symbole Pi repreacutesente ici le phosphate inorganique HPO42- ou hydrogeacutenophosphate1
La glycolyse se traduisant par la reacuteduction de coenzymes elle saccompagne donc de loxydation de moleacutecules organiques On peut dire quelle correspond agrave loxydation du glucose en pyruvate
glucose + 2 NAD + rarr 2 CH3-CO-COO - + 2 (NADH + H + )
coupleacutee agrave
2 ADP + 2 Pi + 2 H + rarr 2 ATP + 2 H2O
soit au total
glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD + rarr 2 pyruvate + 2 ATP + 2 (NADH + H + ) + 2 H2O
Le pyruvate CH3-CO-COO- deacutesigne en toute rigueur la base conjugueacutee de lacide pyruvique CH3-CO-COOH
Article complet sur le site httpfrwikipediaorgwikiGlycolyse
Glycolyse ndash Document Universiteacute Jussieu Paris Contributions de Caroline Benlot Nicole Blanchouin Collaboration Philippe Denoulet
La voie de la glycolyse correspond agrave une seacuterie de reacuteactions catalyseacutees par des enzymes qui deacutegradent une moleacutecule de glucose (6 carbones) en deux moleacutecules de pyruvate (3 carbones) Chez les eucaryotes cette transformation a lieu dans le cytosol de la cellule
Cette voie meacutetabolique produit de leacutenergie libre sous forme dATP Il est agrave noter que tous les intermeacutediaires entre le glucose et le pyruvate sont phosphoryleacutes ce qui leur confegravere une charge neacutegative nette agrave pH 7 les empecircchant ainsi de diffuser agrave lexteacuterieur de la cellule
La glycolyse se deacutecompose en deux phases
- La phase preacuteparatoire ougrave le glucose est transformeacute en deux trioses phosphates avec consommation deacutenergie
- La phase de remboursement qui produit de leacutenergie sous forme dATP
Le bilan global de la glycolyse est
Glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ -----gt 2 pyruvate + 2 ATP + 2 H2O + 2 NADH
Les diffeacuterents chaicircnons meacutetaboliques intervenant dans la glycolyse sont soit des reacuteactions simples soit des reacuteactions deacutecomposables en reacuteactions simples Parmi les dix reacuteactions enzymatiques de la glycolyse trois sont exergoniques et donc irreacuteversibles Les autres chaicircnons seffectuant avec des ΔG proches de leacutequilibre sont reacuteversibles et permettent la gluconeacuteogenegravese
Source httpwwwsnvjussieufrbmediaMetaboglyco1html
Lactate ndash Renvoi agrave Acide lactique selon une introduction agrave un articl de Wikipeacutedia
Lacide lactique est un acide organique qui joue un rocircle dans divers processus biochimiques Un lactate est un sel de cet acide Contrairement agrave ce que peut laisser penser son nom lacide lactique nest pas preacutesent uniquement dans le lait mais eacutegalement dans le vin certains fruits et leacutegumes et dans les muscles
Lacide lactique est un acide alpha hydroxyleacute sa formule chimique est C3H6O3 et sa structure se reflegravete dans son nom systeacutematique lacide 2-hydroxypropanoiumlque
Sommaire
bull 1 Chimie
bull 2 Effort musculaire et fermentation lactique
bull 3 Fermentation bacteacuterienne
bull 4 Utilisations
bull 5 Historique
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
o 61 Voir aussi
611 Articles connexes
612 Liens externes
Chimie [modifier]
Latome de carbone 2 portant le groupe hydroxyle est asymeacutetrique rendant la moleacutecule dacide lactique chirale Il se preacutesente donc sous forme de deux eacutenantiomegraveres
bull (R)-acide lactique ou D(ndash)-acide lactique
bull (S)-acide lactique ou L(+)-acide lactique
En solution le groupe carboxyle -COOH peut perdre un proton donnant un ion lactate CH3CHOHCOO-
Lacide lactique est soluble dans leau et consideacutereacute comme un acide faible (pKa=390) cest-agrave-dire que la reacuteaction de dissociation dans leau nest pas totale
CH3CHOHCOOH + H2O CH3CHOHCOO- + H3O+
On trouve donc agrave la fois en solution lacide lactique et sa forme basique lion lactate en proportions variables selon le pH
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiAcide_lactique
Meacutedecine personnaliseacutee ndash Articles seacutelectionneacutes par Jacques Hallard
Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche ndash Document lsquoGroupe Les eacutechosfrrsquo Par Marc-Olivier Beacutevierre Partner Cepton Strategies bureau de Paris 03 deacutecembre 2011
Du profilage des patients aux theacuterapies geacuteniques en passant par le diagnostic moleacuteculaire et de nouvelles formes de vaccination les possibiliteacutes ouvertes par la meacutedecine personnaliseacutee sont immenses Crsquoest aussi un enjeu consideacuterable pour lrsquoeacuteconomie des systegravemes de santeacute et bien sucircr pour les grandes firmes pharmaceutiques qui ont ducirc repenser en profondeur leurs deacutemarches de recherche et deacuteveloppement
Le concept de meacutedecine personnaliseacutee a eacuteteacute deacuteveloppeacute il y a deux deacutecennies par la socieacuteteacute suisse Roche lrsquoun des leaders mondiaux de lrsquoindustrie pharmaceutique Le concept initial eacutetait fondeacute sur une reacutealiteacute tregraves simple dans la pratique meacutedicale le mecircme meacutedicament peut provoquer des reacuteactions diffeacuterentes selon les patients et pour un patient donneacute certains meacutedicaments fonctionnent et drsquoautres non
Avec lrsquointroduction dans les anneacutees 1990 de lrsquoHerceptine un traitement pour le cancer du sein Roche a deacutemontreacute qursquoil eacutetait possible drsquoanticiper gracircce agrave un simple test sur les patients ceux pour qui le traitement serait le plus beacuteneacutefique et ceux pour qui il ne le serait probablement pas
Il est deacutesormais possible de personnaliser les traitements crsquoest-agrave-dire de nrsquoadministrer un meacutedicament qursquoaux patients qui reacuteagissent positivement Lrsquoimpact de cette nouvelle approche est eacutenorme une efficaciteacute accrue moins drsquoeffets secondaires et plus de temps ni de ressources perdus pour un traitement inopeacuterant
Les cinq grandes approchesCette premiegravere forme de meacutedecine personnaliseacutee a ouvert la voie agrave une multitude drsquoapproches diffeacuterentes que lrsquoon peut classer en cinq cateacutegories
1 La meacutedecine stratifieacutee Crsquoest lrsquoapproche retenue pour lrsquoHerceptine elle consiste agrave diviser les patients en quatre groupes en fonction de leur reacuteaction agrave un meacutedicament en termes drsquoefficaciteacute et drsquoeffets secondaires Le meacutedicament est administreacute uniquement au groupe pour lequel la reacuteponse aura eacuteteacute positive et qui nrsquoaura pas preacutesenteacute drsquoeffets secondaires
2 Les vaccinations antitumorales Il srsquoagit drsquoune autre forme de meacutedecine personnaliseacutee ici le systegraveme immunitaire du patient est ldquoentraicircneacuterdquo agrave deacutetruire les cellules tumorales On obtient un tel reacutesultat en reacuteinjectant dans le corps drsquoun patient un eacutechantillon de ses propres cellules apregraves un traitement externe Les cellules ainsi traiteacutees sont destineacutees agrave stimuler le systegraveme immunitaire du patient speacutecifiquement contre les cellules tumorales
3 Lrsquoingeacutenierie tissulaire La reconstruction tissulaire est un domaine meacutedical nouveau et extrecircmement prometteur Elle srsquoaccomplit gracircce agrave lrsquoimplantation de cellules capables de pousser sur un tissu endommageacute et de le ldquoreacuteparerrdquo Ces cellules peuvent provenir soit du patient lui-mecircme apregraves traitement externe soit de cellules souches provenant de donneurs
4 La theacuterapie geacutenique Elle vise agrave modifier le geacutenome drsquoun patient afin drsquoeacuteliminer la mutation qui est agrave lrsquoorigine drsquoune maladie Il y a trois types de theacuterapie geacutenique la transfection permanente drsquoADN la transfection transitoire drsquoADN et les theacuterapies portant sur lrsquoARN Aujourdrsquohui le premier type a eacuteteacute pratiquement abandonneacute alteacuterer de faccedilon permanente le geacutenome drsquoune personne peut avoir des conseacutequences sur le long terme y compris apregraves la mort du patient ndash puisque les modifications de son geacutenome seront aussi transmises agrave sa descendance Qui plus est elle a souvent des conseacutequences impreacutevisibles sur drsquoautres processus biologiques La recherche se concentre agrave preacutesent sur les deux autres approches qui ont elles lrsquoavantage drsquoecirctre reacuteversibles Les premiers meacutedicaments arrivent maintenant sur le marcheacute Un exemple inteacuteressant le Glybera premier traitement efficace contre la LPLD une maladie orpheline dont les patients ont un deacuteficit en proteacuteines LPL ce qui entraicircne lrsquoapparition de diabegravete et de maladies cardiovasculaires
5 Le profilage du risque La forme la plus meacutediatiseacutee de meacutedecine personnaliseacutee est probablement le profilage du risque gracircce au seacutequenccedilage du geacutenome drsquoun patient il devient deacutesormais possible de calculer le risque que cette personne deacuteveloppe un jour une maladie Etant donneacute que le coucirct total pour seacutequencer le geacutenome entier drsquoune personne diminue drsquoanneacutee en anneacutee il sera bientocirct possible pour tout le monde drsquoobtenir son propre seacutequenccedilage de geacutenome et donc de connaicirctre son profil de risque pour un certain nombre de maladies Par ailleurs certaines autres formes de profilage du risque plus preacutecises existent deacutejagrave en cardiologie par exemple en mesurant le niveau de concentration drsquoune certaine proteacuteine dans le sang il devient possible de preacutedire avec preacutecision le risque pour un patient drsquoavoir un accident cardio-vasculaire (AVC insuffisance cardiaque) dans les mois ou les anneacutees agrave venir
Le profilage du risque est un aspect particuliegraverement important pour la meacutedecine personnaliseacutee car il ouvre la voie agrave la preacutevention une source potentiellement gigantesque de bien-ecirctre pour les personnes mais aussi drsquoeacuteconomies substantielles pour les systegravemes de santeacute
Afin de comprendre pourquoi et comment lrsquoindustrie de la santeacute tout entiegravere se tourne drsquoores et deacutejagrave vers la meacutedecine personnaliseacutee il est important de srsquoarrecircter un instant sur la reacutevolution scientifique qui a deacuteclencheacute ce changement de paradigme
Le diagnostic moleacuteculaire moteur sous-jacentTout au long des dix derniegraveres anneacutees lrsquoameacutelioration de la productiviteacute en R amp D a eacuteteacute lrsquoun des principaux enjeux pour les entreprises pharmaceutiques Alors que la plupart de leurs meacutedicaments les plus vendeurs tombent ou vont tomber dans le domaine public ndash depuis 2004 et jusqursquoagrave 2012 ndash et en lrsquoabsence drsquoun nombre suffisant de nouveaux produits pour compenser la perte associeacutee cette riche industrie a eacuteteacute confronteacutee agrave une pression croissante pour aller vers plus drsquoinnovation
Rationaliser la gestion des projets de R amp D former des alliances construire des accords agrave long terme avec des eacutequipes de recherche universitaires ou en biotechnologie breveter les projets de recherche dans le cadre de structures de partenariat sophistiqueacutees autant de reacuteponses qui caracteacuterisent ce deacutefi et qui parfois ont eacuteteacute tregraves efficaces Cependant aucune de ces approches nrsquoa vraiment abordeacute le problegraveme qui est aujourdrsquohui au cœur de la recherche et du deacuteveloppement pharmaceutique Pour trouver demain de nouveaux meacutedicaments les scientifiques auront besoin de mieux comprendre les processus moleacuteculaires qui reacutegissent les maladies et comment la diversiteacute geacuteneacutetique des patients influe sur les reacutesultats des traitements
Parallegravelement lrsquoindustrialisation des techniques de biologie moleacuteculaire a permis drsquoimportants progregraves dans la deacutetection et lrsquoanalyse de moleacutecules drsquoune complexiteacute toujours croissante telles que de longs fragments drsquoADN ARN des proteacuteines voire des cellules entiegraveres Ces techniques ont permis aux scientifiques de parvenir agrave une compreacutehension beaucoup plus preacutecise des processus moleacuteculaires qui sont agrave lrsquoorigine de nombreuses maladies Le potentiel de ce qursquoon appelle maintenant le diagnostic moleacuteculaire est immense non seulement en termes de R amp D mais aussi dans la pratique meacutedicale quotidienne
Agrave lrsquoautre extreacutemiteacute du spectre les systegravemes de santeacute sont de plus en plus sous pression Ils ne remboursent plus que les meacutedicaments qui apportent un reacuteel plus par rapport aux traitements deacutejagrave en place et dans certains cas ils ne paient que si le traitement a un reacutesultat positif Dans un nombre croissant de systegravemes de santeacute le besoin drsquoun retour sur investissement ndash sujet qui eacutetait tabou dans le passeacute ndash est en train de devenir une reacutealiteacute
Le diagnostic moleacuteculaire fournit agrave ces deux deacutefis la reacuteponse de la science non seulement il accroicirct la productiviteacute de R amp D mais il fournit aussi aux cliniciens des outils puissants pour mieux comprendre ce qursquoils font et quelle est lrsquoefficaciteacute reacuteelle de leurs deacutecisions theacuterapeutiques Au final ils traitent mieux leurs patients et pour un coucirct moindre
Diagnostic moleacuteculaire et biomarqueurs quelques deacutefinitionsLe diagnostic moleacuteculaire deacutetecte des cibles moleacuteculaires speacutecifiques par le truchement de sondes seacutelectives qui sont toujours associeacutees agrave une meacutethode de visualisation La valeur de ces cibles ndash appeleacutees biomarqueurs ndash est qursquoelles sont correacuteleacutees agrave une maladie parfois elles sont mecircme la racine du mal Les biomarqueurs peuvent ecirctre de natures tregraves diffeacuterentes allant de la simple petite moleacutecule (comme les meacutetabolites) agrave des structures complexes comme les proteacuteines les acides nucleacuteiques ou mecircme des cellules entiegraveres
Trouver le biomarqueur adeacutequat qui permettra aux cliniciens de comprendre et de suivre avec preacutecision lrsquoeacutevolution de la maladie ndash ou bien sa reacuteponse agrave un traitement ndash est lrsquoun des principaux enjeux de la recherche pharmaceutique aujourdrsquohui En effet il nrsquoy a souvent pas de lien de causaliteacute direct entre un biomarqueur et une maladie ou sa reacuteponse Certains biomarqueurs peuvent ecirctre repreacutesentatifs de plusieurs maladies et inversement il peut ecirctre neacutecessaire de deacutetecter plusieurs biomarqueurs afin de deacutepister une maladie donneacutee
Les technologies de deacutetection et drsquoamplification ont progresseacute agrave pas de geacuteant ces derniegraveres anneacutees et sont devenues les principaux moteurs du deacuteveloppement des outils de diagnostic moleacuteculaire La meacutethode la plus connue est la Reacuteaction en Chaicircne par Polymeacuterase (PCR) mais il en est drsquoautres telles que les puces agrave ADN et ARN (ou micro-arrays) lrsquohybridation in situ en fluorescence (FISH) lrsquoimmunohistochimie la cytomeacutetrie en flux (CMF FACS en anglais) et bien drsquoautres qui sont agrave preacutesent arriveacutees agrave maturiteacute
Le rocircle des biomarqueurs dans la chaicircne de valeur pharmaceutiqueLes biomarqueurs jouent un rocircle important agrave tous les niveaux de la chaicircne de valeur pharmaceutique ils interviennent tregraves tocirct dans le processus de deacutecouverte puis dans le deacuteveloppement du produit ils ont eacutegalement leur importance au niveau du patient notamment pour la preacutevention le suivi du traitement et la gestion de la maladie
Les biomarqueurs peuvent ecirctre trieacutes en trois cateacutegories leur rocircle deacutepend de leur positionnement dans la chaicircne de valeur
Les biomarqueurs de deacutecouverte sont des entiteacutes moleacuteculaires qui sont geacuteneacuteralement identifieacutees pendant les premiegraveres phases du processus de deacutecouverte drsquoun nouveau meacutedicament Ces biomarqueurs sont lieacutes agrave la cible biologique et sont utiliseacutes pour valider les meacutecanismes de la maladie pour sonder de potentiels effets toxicologiques ou pour anticiper les variations geacuteneacutetiques potentielles dans la reacuteponse de lrsquoorganisme aux meacutedicaments Lrsquoespoir pour les responsables de R amp D pharmaceutique est que ces biomarqueurs vont aider agrave atteindre plus rapidement chez lrsquohomme la preuve de concept ou deacutemonstration de validiteacute lrsquoideacutee est drsquoecirctre en mesure drsquoeffectuer des essais cliniques en toute seacutecuriteacute avec de tregraves faibles doses sur un petit nombre de patients et beaucoup plus preacutecocement avant mecircme que les essais preacutecliniques ne soit pleinement acheveacutes Les meacutedicaments qui srsquoaveacutereraient ne pas fonctionner lors de ces essais preacutecoces seraient alors eacutelimineacutes plus tocirct ce qui permettrait par conseacutequent de tester plus de substances
Plus tard dans le processus on trouve les biomarqueurs de deacuteveloppement qui peuvent eacutegalement ecirctre drsquoune grande utiliteacute Ce sont habituellement les mecircmes que ceux qui ont eacuteteacute identifieacutes lors du processus de deacutecouverte et qui sont utiliseacutes dans les essais cliniques pour fournir des informations preacuteliminaires sur lrsquoefficaciteacute du meacutedicament et sa seacutecuriteacute avant qursquoon ne soit agrave mecircme de mesurer des paramegravetres cliniques drsquoaucune sorte Gracircce agrave leur capaciteacute agrave fournir des informations qui ne seraient pas accessibles agrave travers un monitoring clinique classique ils contribuent parfois agrave acceacuteleacuterer sensiblement le processus de deacuteveloppement En un mot afin de mesurer lrsquoefficaciteacute drsquoun nouveau meacutedicament de simples tests sanguins peuvent agrave preacutesent (dans certains cas) remplacer des mois voire des anneacutees drsquoobservation clinique
Et enfin nous avons les biomarqueurs commerciaux Par commercial nous entendons les biomarqueurs qui ont eacuteteacute officiellement reconnus par les autoriteacutes sanitaires comme des outils apportant des informations utiles sur lrsquoeacutetat drsquoun patient et pouvant ecirctre utiliseacutes pour prendre des deacutecisions cliniques des outils de diagnostic recourant agrave ces biomarqueurs seront par ailleurs susceptibles drsquoecirctre rembourseacutes par les systegravemes de santeacute Ce type de biomarqueur nrsquoest pas nouveau Pour ne citer que deux exemples le glucose est reconnu comme biomarqueur du diabegravete depuis le XIXe siegravecle (aujourdrsquohui il a eacuteteacute remplaceacute par lrsquoHbA1c) et le PSA (Antigegravene prostatique speacutecifique) lrsquoest depuis les anneacutees 1980 pour le cancer de la prostate
Bien que lrsquoon utilise les biomarqueurs depuis fort longtemps le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire la bio-informatique et les meacutethodes de deacutetection innovantes ont deacutemultiplieacute les possibiliteacutes de faccedilon spectaculaire et un nouveau type drsquooutil a eacutemergeacute le diagnostic moleacuteculaire Les premiers exemples embleacutematiques de ces nouvelles et puissantes technologies sont les ldquodiagnostics compagnonsrdquo qui ont eacuteteacute introduits dans le traitement du cancer (drsquoabord avec lrsquoHerceptine que nous avons mentionneacutee plus haut) et plus reacutecemment du VIH ougrave certains traitements oneacutereux nrsquoont eacuteteacute prescrits qursquoagrave condition que le patient reacuteponde agrave un test geacuteneacutetique speacutecifique Drsquoautres exemples bien connus sont les tests de deacutepistage de routine des maladies infectieuses (VIH) dont le degreacute de speacutecificiteacute et de sensibiliteacute est tregraves eacuteleveacute
Les diagnostics moleacuteculaires sont les outils de la meacutedecine moderne Ils permettent aux cliniciens drsquoidentifier les signes avant-coureurs des maladies de choisir le bon traitement en fonction des profils geacuteneacutetiques (diagnostics ldquocompagnonsrdquo) de superviser lrsquoefficaciteacute des traitements et bien mieux informeacutes de prendre de meilleures deacutecisions en fonction du profil particulier de chaque patient et de sa reacuteaction aux traitements anteacuterieurs Les diagnostics moleacuteculaires ont eacutegalement un rocircle eacuteconomique agrave jouer car ils pourraient tregraves bien conduire dans certains cas agrave des eacuteconomies substantielles en eacutevitant au meacutedecin de prescrire inutilement des traitements coucircteux
Lrsquoimpact eacuteconomique de la meacutedecine personnaliseacuteeLa demande mondiale pour les produits et services de santeacute est estimeacutee agrave lrsquoheure actuelle agrave 5500 milliards de dollars et elle devrait atteindre 12 000 milliards de dollars agrave lrsquohorizon 2030 La meacutedecine personnaliseacutee va transformer ce marcheacute sur deux plans premiegraverement en fournissant des traitements plus efficaces et deuxiegravemement en offrant le moyen de faire des eacuteconomies
Des traitements plus efficaces Pour un meacutedecin la valeur intrinsegraveque du diagnostic moleacuteculaire ne reacuteside bien sucircr pas dans le traitement drsquoune maladie mais dans lrsquoinformation que ce diagnostic viendra fournir Cette information peut ecirctre inestimable car elle aide les meacutedecins agrave prendre de meilleures deacutecisions sur la faccedilon de traiter un patient Par ailleurs elle est parfois consideacutereacutee par les autoriteacutes sanitaires comme une condition preacutealable pour la prescription drsquoune moleacutecule comme crsquoest le cas en meacutedecine stratifieacutee
LrsquoHerceptine a eacuteteacute le premier meacutedicament issu de la meacutedecine stratifieacutee agrave ecirctre autoriseacute Elle traite le cancer du sein et fonctionne extrecircmement bien mais seulement pour des femmes qui surexpriment un gegravene speacutecifique appeleacute HER-2 Elle est donc commercialiseacutee avec un kit de diagnostic HER-2 et nrsquoest rembourseacutee par les systegravemes de santeacute que si le test est positif LrsquoHerceptine est lrsquoun des meacutedicaments les plus vendus
aujourdrsquohui (pour un total de plus de 5 milliards de dollars) A lrsquoavenir ce type de produit deviendra monnaie courante demain les assureurs de la santeacute ne paieront plus pour des meacutedicaments mais pour des reacutesultats Crsquoest preacuteciseacutement lagrave ce que la meacutedecine personnaliseacutee peut apporter une faccedilon de maximiser lrsquoefficaciteacute des traitements
La reacuteduction des deacutepenses Mecircme si certaines formes de meacutedecine personnaliseacutee (telles que les vaccins contre des cancers ou lrsquoingeacutenierie tissulaire) sont oneacutereuses et vont peser sur les systegravemes de santeacute drsquoautres vont contribuer agrave reacuteduire la facture La meacutedecine preacuteventive en particulier est une solution agrave long terme contre lrsquoexplosion des deacutepenses de santeacute comme chacun sait il est beaucoup moins cher de deacutepister et de preacutevenir une maladie que de la traiter lorsqursquoelle srsquoest deacuteclareacutee Il est deacutesormais possible par exemple de deacutetecter des ldquoindicateurs preacutecocesrdquo (biomarqueurs) de sorte que des mesures efficaces pourront ecirctre prises en amont ndash avant que la maladie ne se deacuteclenche Le coucirct total direct et indirect des maladies cardio-vasculaires et accidents vasculaires ceacutereacutebraux aux Etats-Unis a eacuteteacute estimeacute agrave 450 milliards de dollars en 2008 Reacuteduire la facture de seulement 10 aurait deacutejagrave un impact eacuteconomique eacutenorme
Les eacutevolutions agrave venirLa deacutecouverte de la structure en double heacutelice de lrsquoADN par Watson et Crick en 1953 a ouvert une nouvelle egravere le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire Durant la seconde moitieacute du XXe siegravecle les biologistes et les meacutedecins ont fait eacutenormeacutement progresser notre compreacutehension des meacutecanismes de la vie Cette progression a eacuteteacute consideacuterablement acceacuteleacutereacutee gracircce au deacuteveloppement drsquooutils de diagnostic moleacuteculaire qui permettent aujourdrsquohui aux meacutedecins de reacuteellement comprendre les meacutecanismes intimes moleacuteculaires des maladies Et ce que ces outils apportent crsquoest de lrsquoinformation de lrsquoinformation qui peut sauver ou prolonger la vie eacuteviter la douleur seacutecuriser le patient et aider le praticien agrave prendre la bonne deacutecision
Chaque ecirctre humain est une personne unique avec sa propre histoire ses besoins et ses objectifs personnels et veut ecirctre consideacutereacute en tant que tel La promesse de la meacutedecine personnaliseacutee est qursquoagrave lrsquoavenir la technologie permettra aux professionnels de la santeacute drsquoaccomplir quelques pas de plus pour se rapprocher de ce besoin fondamental
(Ce contenu est issu de ParisTech Review ougrave il a eacuteteacute publieacute agrave lrsquoorigine sous le titre Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche Nous vous invitons agrave vous abonner gratuitement agrave ParisTech Review) - Groupe lsquoLes eacutechosrsquo- Tous droits reacuteserveacutes - Les Echos 2012
Source httpblogslesechosfrparistech-reviewmedecine-personnalisee-la-revolution-est-en-marche-a7747html
Addenda - References
Academic
bull Steven M Paul et al ldquoHow to improve RampD productivity the pharmaceutical industryrsquos grand challengerdquo Nature Reviews 9 March 2010 203
bull Iain Miller et al ldquoMarket access challenges in the EU for high medical value
diagnostic testsrdquo Personalized Medicine (2011) 8(2)
bull Cepton Strategies ldquoLes perspectives de lrsquoindustrie pharmaceutique agrave lrsquohorizon 2020rdquo septembre 2011
Online
bull ldquo The revolution of molecular diagnosticsrdquo (Cepton Strategies)
bull ldquo Pharma 2015 le nouveau modegravelerdquo (Cepton Strategies)
This content is licensed under a Creative Commons Attribution 30 LicenseYou are free to share copy distribute and transmit this content - Source httpwwwparistechreviewcom20111108medecine-personnalisee-revolution
laquo Meacutedecine personnaliseacutee raquo la part du bluff et celle de la reacutealiteacute Document lsquoScience et pseudo-sciencesrsquo Auteur Bertrand Jordan biologiste moleacuteculaire Directeur de recherche eacutemeacuterite au CNRS Auteur de nombreux articles et drsquoune dizaine de livres sur la geacuteneacutetique et ses applicationshellip SPS ndeg 292 octobre 2010
Lrsquoideacutee (ou le fantasme) de la meacutedecine personnaliseacutee peut se reacutesumer ainsi on va tregraves prochainement pouvoir acceacuteder agrave la totaliteacute de lrsquoinformation geacuteneacutetique drsquoune personne en deacuteduire lrsquoensemble de ses preacutedispositions agrave diffeacuterentes maladies (et mecircme agrave certains comportements) ainsi que sa reacuteaction agrave diffeacuterents types de traitements et de meacutedicaments On pourra alors adopter des conduites de preacutevention cibleacutees et efficaces et traiter lrsquoaffection lorsqursquoelle apparaicirctra avec le meacutedicament preacutesentant le meilleur rapport entre efficaciteacute et effets indeacutesirables Au-delagrave de lrsquoinformation geacuteneacutetique proprement dite la mesure drsquoautres paramegravetres (niveau drsquoexpression de gegravenes preacutesence de diffeacuterentes proteacuteines eacutetat de certains reacutecepteurs) fournira des laquo biomarqueurs raquo1 suppleacutementaires permettant drsquoadapter finement le traitement agrave lrsquoeacutetat du patient
Au niveau de lrsquoaccegraves agrave lrsquoinformation geacuteneacutetique inteacutegrale il srsquoagit bien drsquoune reacutealiteacute maintenant proche (moins de cinq ans agrave coup sucircr) Les nouvelles techniques de seacutequenccedilage drsquoADN apparues depuis 2005 sont de plus en plus rapides et efficaces et degraves aujourdrsquohui la lecture inteacutegrale de lrsquoADN drsquoune personne revient agrave moins de 10 000 euro2 Les progregraves continuent agrave un rythme rapide et il est tregraves vraisemblable que le laquo geacutenome agrave 1000 dollars raquo devienne une reacutealiteacute drsquoici deux agrave trois ans Il sera alors bien plus rationnel drsquoobtenir cette information systeacutematiquement pour chaque individu (agrave la naissance par exemple) plutocirct que de pratiquer des analyses drsquoADN cibleacutees lorsque le besoin en apparaicirct
La traduction de cette information geacuteneacutetique en termes de physiopathologie (le passage du laquo geacutenotype raquo au laquo pheacutenotype raquo) est par contre encore tregraves imparfaite Bien entendu certaines mutations entraicircnent systeacutematiquement une pathologie preacutecise (comme pour la mucoviscidose les myopathies la choreacutee de Huntingtonhellip) mais en geacuteneacuteral la composante geacuteneacutetique drsquoune maladie implique des dizaines des centaines de gegravenes dont certains variants ont un effet aggravant ou au contraire protecteur Nos connaissances sont encore tregraves incomplegravetes et les entreprisequi agrave lrsquoeacutetranger (USA) offrent de reacutealiser un profil geacuteneacutetique (actuellement beaucoup moins preacutecis que le seacutequenccedilage inteacutegral) ne fournissent agrave leurs clients que des informations tregraves vagues (laquo risque drsquoarthrite rhumatoiumlde accru de 20 raquo crsquoestagrave-dire risque absolu passant de 1 agrave 1 2 ) La validiteacute mecircme de ces chiffres est sujette agrave caution dans la mesure ougrave ils ont eacuteteacute eacutetablis sur des groupes de population auxquels le client nrsquoappartient pas neacutecessaire-menthellip La
traduction meacutedicale de lrsquoinformation geacuteneacutetique est donc tregraves partielle et entacheacutee de grandes incertitudes
Photo Une vision du futur proche la carte Vitale contenant la seacutequence drsquoADN du patient
Cependant les choses changent rapidement Le passage prochain du pro-fil geacuteneacutetique (eacutetabli sur 500 000 agrave 1 000 000 de points dans le geacutenome) agrave la lecture inteacutegrale des trois milliards de bases de ce geacutenome va donner une information beaucoup plus fine ndash incluant en particulier les mutations rares qui pour des raisons techniques ne sont guegravere repreacutesenteacutees dans les profils actuels Et la poursuite des grandes eacutetudes de correacutelation entre pathologies et constitution geacuteneacutetique3 (eacutetudes qui vont elles aussi passer agrave la seacutequence) va ameacuteliorer peu agrave peu la traduction du geacutenotype en pheacutenotype y compris pour les maladies dont la part geacuteneacutetique est complexe (soit la grande majoriteacute) Cette transition est deacutejagrave bien amorceacutee pour divers types de cancers pour lesquels la connaissance des caracteacuteristiques geacuteneacutetiques de la cellule tumorale est deacuteterminante pour le choix du traitement4 On peut ainsi espeacuterer agrave terme eacuteradiquer la pratique de chimiotheacuterapies peu speacutecifiques et fortement deacutelabrantes et combiner la chirurgie avec le traitement par des moleacutecules ayant une action reacuteellement cibleacutee sur les cellules tumorales Il est certain que cette approche va srsquoeacutetendre au domaine de la santeacute en geacuteneacuteral et que lrsquoon va de plus en plus vers des traitements cibleacutes fondeacutes sur la connaissance du geacutenome du patient et sur des informations scientifiques constamment mises agrave jour
Au-delagrave de la geacuteneacutetique il faut drsquoailleurs eacutelargir le propos agrave lrsquoensemble des biomarqueurs qui deviennent accessibles Il peut srsquoagir de donneacutees concernant lrsquoADN comme ci-dessus mais aussi du niveau drsquoexpression drsquoun ensemble de gegravenes de la preacutesence de diverses proteacuteines de concentrations de meacutetabolites ou de lrsquoactiviteacute drsquoenzymes comme les kinases Le biomarqueur peut ecirctre simple ou le plus souvent complexe impliquant la mesure simultaneacutee drsquoun nombre important drsquoentiteacutes et donc une technologie sophistiqueacutee Le champ drsquoapplication des biomarqueurs est tregraves large et concerne potentiellement toutes les pathologies Ce domaine de recherches est en plein deacuteveloppement avec encore une fois beaucoup drsquoexageacuterations et drsquoaffirmations peu rigoureuses qursquoil srsquoagisse de la validiteacute statistique des correacutelations repeacutereacutees ou de lrsquoutiliteacute clinique reacuteelle de lrsquoinformation fournie On peut neacuteanmoins penser que la phase critique actuelle va deacuteboucher sur une clarification et un renforcement des exigences et que des biomarqueurs reacuteellement valides et utiles eacutemergeront de ces travaux il deviendra alors indispensable de les deacuteterminer avant tout traitement
Photo - Lrsquointerpreacutetation meacutedicale drsquoune seacutequence drsquoADN nrsquoest pas eacutevidente
La meacutedecine personnaliseacutee nrsquoest donc pas qursquoun fantasme le concept comporte une part de veacuteriteacute qui va aller croissant Les conseacutequences sur le systegraveme de santeacute sont multiples Les meacutedicaments vont de plus en plus srsquoadresser agrave un sous-ensemble de patients geacuteneacutetiquement deacutefini ce qui nrsquoest pas sans poser de seacuterieux problegravemes aux industriels de la pharmacie (deacutecheacuteance du modegravele de blockbuster5 mais peut paradoxalement permettre drsquoacceacuteleacuterer les essais cliniques en les pratiquant sur des groupes drsquoindividus seacutelectionneacutes Lrsquoimportance du diagnostic va srsquoaccentuer notamment ndash mais pas seulement ndash pour tous les cancers et la mise agrave jour incessante des connaissances sera essentielle pour tirer le maximum de sens clinique des informations geacuteneacutetiques et des
biomarqueurs en geacuteneacuteral Il faudra donc disposer agrave lrsquohocircpital drsquoinstallations et de personnels capables drsquoobtenir ces informations et de les interpreacuteter Le rocircle de moleacutecules cibleacutees efficaces et preacutesentant peu drsquoeffets secondaires va srsquoaccroicirctre au deacutetriment des theacuterapeutiques geacuteneacuteralistes et reacuteduire les temps drsquohospitalisation Il srsquoagit lagrave de tendances lourdes dont lrsquoorientation ne fait aucun doute Seul le calendrier preacutesente quelques incertitudes La pratique de la meacutedecine va donc changer Espeacuterons que notre systegraveme de santeacute qui est (encore) lrsquoun des meilleurs au monde saura srsquoadapter agrave cette nouvelle donnehellip
1 Biomarqueur tout paramegravetre biologique mesurable qui fournit des informations pour le diagnostic le pronostic ou le choix du traitement pour tout type de maladie
2 Il srsquoagit lagrave de donneacutees veacuterifieacutees et drsquooffres commerciales existantes et non drsquoextrapolations publicitaires ou journalistiques
3 Etudes dites WGAS Whole Genome Association Studies Il srsquoen est deacutejagrave pratiqueacute plus de 500 portant agrave chaque fois sur des milliers de malades et de teacutemoins
4 Pour les leuceacutemies la preacutesence drsquoun reacutearrangement chromosomique impliquant les gegravenes BCR et Abl permet un traitement tregraves efficace par le Gleevec
5 Meacutedicament largement prescrit et geacuteneacuterant plus drsquoun milliard de dollars de chiffre drsquoaffaires
Source httpwwwpseudo-sciencesorgspipphparticle1500
Mitochondrie ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Une mitochondrie (du grec mitos fil et chondros grain) est un organite agrave linteacuterieur dune cellule eucaryote dont la taille est de lordre du micromegravetre Son rocircle physiologique est primordial puisque cest dans les mitochondries que leacutenergie fournie par les moleacutecules organiques est reacutecupeacutereacutee sous forme dATP (eacutenergie contenue dans la liaison phosphate-phosphate) la source principale deacutenergie pour la cellule eucaryote par le processus doxydation phosphorylante
Lensemble des mitochondries dune cellule constitue ce que lon appelle son chondriome
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Structure
bull 3 Origine
bull 4 Geacutenome mitochondrial
bull 5 Proteacuteome mitochondrie
o 51 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome mitochondrial
o 52 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome nucleacuteaire
o 53 Chez lHomme
bull 6 Fonctionnement
bull 7 Poisons mitochondriaux
bull 8 Maladies mitochondriales
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiMitochondrie
Oncogegravene
Les oncogegravenes sont une cateacutegorie de gegravenes dont lexpression favorise la survenue de cancers Ce sont des gegravenes qui commandent la synthegravese doncoproteacuteines (proteacuteines anormales stimulant la division et la diffeacuterenciation cellulaire) et deacuteclenchent une prolifeacuteration deacutesordonneacutee des cellules Le terme vient du grec onkos signifiant vrac masse ou tumeur
Le terme oncogegravene peut deacutesigner aussi des virus qui provoquent lapparition de cancers On parle doncovirus
Sommaire
[masquer]
bull 1 Introduction
bull 2 Oncogegravenes
o 21 Seacutemantique et histoire du terme
o 22 Oncogegravenes et cancers
o 23 Diffeacuterents oncogegravenes
o 24 Les oncogegravenes comme cibles pour le deacuteveloppement de nouvelles
theacuterapies
bull 3 Notes et reacutefeacuterences
bull 4 Voir aussi
o 41 Article connexe
o 42 Liens externes
Introduction[modifier]
Notre organisme est composeacute denviron 1014 cellules reacuteparties dans plus de 200 types cellulaires diffeacuterents qui composent les tissus (cellules sanguines nerveuses germinales etc) La prolifeacuteration cellulaire au sein de ces tissus est rigoureusement controcircleacutee au cours de notre vie certaines cellules (les neurones) ne neacutecessitant pas un renouvellement constant dautres eacutetant perpeacutetuellement en cours de multiplication (cellules sanguines ou de la peau) Le controcircle de cette multiplication cellulaire normale se fait par lintermeacutediaire dun eacutequilibre permanent entre facteurs activateurs (stimulateurs de la division cellulaire) et facteurs inhibiteurs (freins de la division cellulaire) Toute alteacuteration de cet eacutequilibre ou homeacuteostasie cellulaire peut faire pencher la balance soit du cocircteacute inhibiteur dans ce cas la cellule meurt et disparaicirct soit du cocircteacute activateur et la cellule se divise de faccedilon incontrocircleacutee et peut donner naissance agrave un cancerDe maniegravere scheacutematique on peut faire une analogie entre une voiture et une cellule Lorsque les systegravemes qui controcirclent lrsquoacceacuteleacuterateur et les freins de la voiture sont en bon eacutetat celle-ci va donc pouvoir avoir une vitesse de croisiegravere parfaitement controcircleacutee Une voiture dans laquelle lrsquoacceacuteleacuterateur serait activeacute en permanence ou bien ayant une absence totale de frein est donc lanceacutee dans une course folle qui ne peut plus ecirctre arrecircteacutee sauf par une catastrophe Dans les cellules canceacutereuses cela se passe exactement de la mecircme faccedilon
Il y a trois grandes cateacutegories de gegravenes associeacutes aux pathologies canceacutereuses les oncogegravenes (cet article) les gegravenes suppresseur de tumeurs et les gegravenes de Reacuteparation de lADN
Les proto-oncogegravenes sont les reacutegulateurs positifs de la prolifeacuteration cellulaire (les acceacuteleacuterateurs) Ils deviennent hyper-actifs et leur modification (en oncogegravene) est dominante car il suffit quune des deux copies du gegravene soit modifieacutee On a identifieacute actuellement plus de 100 proto-oncogegravenes Les plus connus sont les gegravenes Ha-ras myc ou abl
La seconde cateacutegorie comprend les gegravenes suppresseurs de tumeurs qui sont des reacutegulateurs neacutegatifs de la prolifeacuteration cellulaire (les freins)
Il existe eacutegalement les gegravenes de reacuteparation qui sont capables de deacutetecter et de reacuteparer les leacutesions de lrsquoADN qui ont modifieacute les oncogegravenes ou les gegravenes suppresseurs de tumeur Ces systegravemes de reacuteparation sont eacutegalement inactiveacutes dans les cellules canceacutereuses
Les cancers sont des pathologies geacuteneacutetiques crsquoest-agrave-dire qursquoils ont pour origine une modification quantitative etou qualitative des gegravenes deacutecrits ci-dessus Comme il srsquoagit drsquoalteacuterations geacuteneacutetiques somatiques qui ne sont preacutesentes que dans le tissu malade la plupart des cancers ne sont donc pas heacutereacuteditaires Les cancers familiaux (10 des cancers humains) sont associeacutes agrave une alteacuteration constitutionnelle (ou germinale) drsquoun gegravene Cette alteacuteration est donc preacutesente dans toutes les cellules de notre organisme gamegravetes incluses elle peut donc ecirctre transmise agrave la descendance
Scheacutemas agrave consulter agrave la source- Lespegravece humaine possegravede 23 paires de chromosomes (tous les gegravenes sont donc preacutesent agrave leacutetat de deux copies par cellules agrave lexception des cellules germinales et on fait abstraction des chromosomes sexuels X et Y) Lalteacuteration dune copie dun proto-oncogegravene produit une proteacuteine dont lactiviteacute diffegravere fortement de celle du produit normale (par exemple expression tregraves augmenteacutee ou encore preacutesence du produit dans des cellules innapproprieacutes) Cette proteacuteine muteacutee stimule de faccedilon constante la division cellulaire qui ne sera plus reacuteguleacutee normalement Cette alteacuteration est dite dominante car la production de proteacuteine alteacutereacutee par une seule des deux copies du proto-oncogegravene est neacutecessaire et suffisante pour alteacuterer sa fonction
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiOncogC3A8ne
Phosphorylation oxydative ndash Article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biochimie Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
La phosphorylation oxydative est une voie meacutetabolique qui utilise leacutenergie libeacutereacutee par loxydation des nutriments pour la production dadeacutenosine triphosphate
Voir aussi
bull Chaicircne respiratoire
Source httpfrwikipediaorgwikiPhosphorylation_oxydative
Photosynthegravese - lsquoNote de Futura-Sciencesrsquo
La photosynthegravese est une reacuteaction biochimique eacutenergeacutetique qui se deacuteroule chez les plantes
Rocircle de la photosynthegravese
La photosynthegravese a pour but de creacuteer de leacutenergie (sous forme de glucide) agrave partir de leacutenergie lumineuse provenant du soleil Les organismes qui utilisent le meacutecanisme de photosynthegravese sont autotrophes car ils fabriquent des matiegraveres organiques agrave partir de matiegraveres inorganiques
Meacutecanisme de la photosynthegravese
Leacutenergie solaire est utiliseacutee pour oxyder leau et reacuteduire le gaz carbonique afin de syntheacutetiser des substances organiques (glucides) Ce pheacutenomegravene a lieu dans les choloroplastes un organite speacutecifique des plantes au niveau des membranes des thylacoiumldes ougrave se situent les photosystegravemes I et II et les cytochromes
Bilan eacutenergeacutetique de la photosynthegravese
Il faut six moleacutecules de dioxyde de carbone et six moleacutecules deau pour syntheacutetiser une moleacutecule de glucose relacircchant six moleacutecules de dioxygegravene gracircce agrave leacutenergie lumineuse
6 CO2 + 6 H2O + eacutenergie lumineuse rarr C6H12O6 (glucose) + 6 O2
Mais ce bilan est en fait deacutecomposeacute en deux eacutetapes successives
bull les reacuteactions photochimiques (phase claire) 12 H2O + lumiegravere rarr 6 O2 + eacutenergie chimique (24 H)
bull le cycle de Calvin (phase sombre) 6 CO2 + eacutenergie chimique (24 H) rarr C6H12O6 + 6 H2O
La photosynthegravese est un meacutecanisme speacutecifique des plantes vertes copy Jon Sullivan Wikimedia domaine publicSource httpwwwfutura-sciencescomfrdefinitiontbotanique-2dphotosynthese_227
Photosynthegravese - Introduction drsquoun article XWikipeacutedia
La photosynthegravese (grec φῶς phōs lumiegravere et σύνθεσις syacutenthesis composition) est le processus bioeacutenergeacutetique qui permet aux plantes et agrave certaines bacteacuteries de syntheacutetiser de la matiegravere organique en exploitant la lumiegravere du soleil Les besoins nutritifs de ces organismes sont du dioxyde de carbone de lrsquoeau et des sels mineacuteraux La photosynthegravese est agrave la base de lautotrophie de ces organismes La photosynthegravese est la principale voie de transformation du carbone mineacuteral en carbone organique En tout les organismes photosyntheacutetiques assimilent environ 100 milliards de tonnes de carbone en biomasse chaque anneacutee1
La photosynthegravese se deacuteroule dans les membranes des thylakoiumldes chez les plantes les algues et les cyanobacteacuteries ou dans la membrane plasmique chez les bacteacuteries photosyntheacutetiques Une conseacutequence importante est la libeacuteration de moleacutecules de dioxygegravene
Sommaire
bull 1 La deacutecouverte du meacutecanisme
bull 2 Vue geacuteneacuterale
bull 3 Le support de la photosynthegravese
bull 4 Les deux phases de la photosynthegravese
o 41 Les reacuteactions photochimiques ou phase claire
411 Le photosystegraveme II
412 Le photosystegraveme I
413 La photophosphorylation cyclique
o 42 Le cycle de Calvin ou phase chimique non photo-deacutependante (ou
laquo phase sombre raquo expression deacutesormais deacutesuegravete)
bull 5 Les diffeacuterents types de fixation du carbone
o 51 Le meacutecanisme des plantes en C3
o 52 Le meacutecanisme des plantes en C4
o 53 Le meacutecanisme des plantes CAM ( Crassulacean Acid Metabolism )
bull 6 Cas particuliers de photosynthegravese
o 61 Photosynthegravese chez un animal
o 62 Photosynthegravese artificielle
bull 7 Production doxygegravene amp captage deacutenergie
bull 8 Notes
bull 9 Reacutefeacuterences
bull 10 Voir aussi
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiPhotosynthC3A8se
Potentiel doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Le potentiel doxydo-reacuteduction ou potentiel redox est une grandeur empirique exprimeacutee en volt (de symbole V) et noteacutee E Ce potentiel est exprimeacute par rapport agrave une reacutefeacuterence souvent mesureacutee par une eacutelectrode normale agrave hydrogegravene (ENH) dougrave luniteacute VENH rencontreacutee dans certains ouvrages Cette mesure est appliqueacutee aux couples
doxydo-reacuteduction pour preacutevoir la reacuteactiviteacute des espegraveces chimiques entre elles Par convention le potentiel standard Edeg est mesureacute par rapport au couple protonhydrogegravene (H+ H2) de potentiel nul
Sommaire
bull 1 Mesure
o 11 Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
111 Exemples
bull 2 Oxydant et reacuteducteur
bull 3 Potentiels standard doxydo-reacuteduction agrave 25 degC
bull 4 laquo Noblesse raquo dun meacutetal
bull 5 Applications pratiques
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Articles connexes
Mesure [modifier]
La mesure dun potentiel deacutelectro-reacuteduction se fait expeacuterimentalement agrave laide de deux demi-piles Pour obtenir le potentiel standard dun couple redox lune de ces piles doit mettre en œuvre le couple de reacutefeacuterence H+ H2 et lautre celui dont on veut mesurer le potentiel
Concregravetement les deux demi-piles sont constitueacutees chacune dun soluteacute et dune eacutelectrode les soluteacutes sont relieacutes entre eux par un pont salin qui leur permet deacutechanger des ions et les eacutelectrodes sont relieacutees entre elles par un circuit eacutelectrique sur lequel est placeacute un voltmegravetre Les deux demi-piles une fois relieacutees forment une pile eacutelectrique fournissant un courant continu alimenteacute par les reacuteactions chimiques qui ont lieu spontaneacutement aux eacutelectrodes degraves lors quest formeacutee la pile
-Le sens de courant eacutelectrique donne le signe du potentiel (neacutegatif si les eacutelectrons vont vers H+H2 et positif au contraire)
-Le voltmegravetre donne la valeur du potentiel du couple redox
-Les couples ayant des Edeg eacuteleveacutes (positifs) impliquent des oxydants forts
-Les couples ayant des Edeg tregraves bas (neacutegatifs) impliquent des reacuteducteurs forts
Ce potentiel peut deacutependre du contexte chimique et notamment du pH et mecircme du contexte physique les effets de la lumiegravere sont mis agrave profit aussi bien par la nature dans la photosynthegravese que par lhomme dans la photographie
Les chimistes utilisent des tables deacutejagrave deacutefinies elles fournissent les potentiels mesureacutes dans les conditions standard de pression et de tempeacuterature (25 degC 1 bar) par rapport au couple H+ H2
Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo [modifier]
Pour une reacuteaction redox on peut deacutefinir la diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur)
Exemples [modifier]
a)NAD+ + 2H+ + 2 e- rarr NADH + H+ E0rsquo = -0320 V
b) Aceacutetaldeacutehyde + 2 H+ + 2 e- rarr Eacutethanol E0rsquo = -0197 V
Reacuteaction redox
Aceacutetaldeacutehyde + NADH + H+ rarr Eacutethanol + NAD+ ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur) = -0197 ndash (-0320) = + 0123 V
Regravegle geacuteneacuterale
Les reacuteactions redox spontaneacutees possegravedent un ΔE gt 0
Oxydant et reacuteducteur [modifier]
La reacutefeacuterence du potentiel doxydo-reacuteduction est celui de leau pure conventionnellement fixeacute agrave zeacutero Les corps dits laquo oxydants raquo sont les oxydants des couples ayant un potentiel positif (ils captent des eacutelectrons ce qui se traduit par une charge eacutelectrique neacutegative) les corps dits laquo reacuteducteurs raquo sont les reacuteducteurs des couples ayant un potentiel neacutegatif (ils cegravedent des eacutelectrons dougrave une charge eacutelectrique positive) Les valeurs caracteacuteristiques des potentiels sont de lordre de quelques volts
On voit lagrave que lon a deux significations diffeacuterentes pour les termes laquo oxydant raquo et laquo reacuteducteur raquo
bull la signification lieacutee agrave une reacuteaction doxydo-reacuteduction donneacutee (capteur ou eacutemetteur deacutelectron dans la reacuteaction)
bull la signification lieacutee au potentiel doxydo-reacuteduction un laquo reacuteducteur raquo est un corps qui joue le rocircle de reacuteducteur dans de nombreuses reacuteactions un laquo oxydant raquo est un corps qui joue le rocircle doxydant dans de nombreuses reacuteactions mais un laquo oxydant raquo peut parfois ecirctre un reacuteducteur sil est face agrave un laquo oxydant raquo plus fort et quil peut encore soxyder
Cest cette deuxiegraveme signification qui est utiliseacutee ici Les laquo oxydants raquo les plus forts ne peuvent pas soxyder eux-mecircmes et sont donc toujours des oxydants les laquo reacuteducteurs raquo les plus forts ne peuvent pas se reacuteduire eux-mecircmes et sont donc toujours des reacuteducteurs Mais certains corps peuvent ecirctre alternativement oxydants et reacuteducteurs comme par exemple leau ou le monoxyde de carbone
Les oxydants les plus forts dans cette eacutechelle sont les halogegravenes (F2 Cl2) lion permanganate (MnO4
-) en milieu acide lion hypochlorite (ClO-) le dioxygegravene (O2) le soufre (S)
Des reacuteducteurs classiques sont les meacutetaux le carbone et lhydrogegravene solide1
Lire lrsquoarticle complet sur httpfrwikipediaorgwikiPotentiel_d27oxydo-rC3A9duction
Reacuteaction doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Des informations de cet article ou section devraient ecirctre mieux relieacutees aux sources mentionneacutees dans la bibliographie ou en liens externes Ameacuteliorez sa veacuterifiabiliteacute en les associant par des reacutefeacuterences
Une reacuteaction doxydo-reacuteduction est une reacuteaction chimique au cours de laquelle se produit un eacutechange deacutelectrons Lespegravece chimique qui capte les eacutelectrons est appeleacutee laquo oxydant raquo celle qui les cegravede laquo reacuteducteur raquo On abregravege couramment loxydo-reacuteduction par redox
Les reacuteactions doxydo-reacuteductions constituent une grande famille comprenant de nombreuses reacuteactions chimiques puisquelles interviennent dans les combustions certains dosages meacutetallurgiques la corrosion des meacutetaux leacutelectrochimie ou la respiration cellulaire Ces reacuteactions jouent en particulier un rocircle fondamental en biologie dans la transformation de loxygegravene au sein des corps vivants Elles sont eacutegalement massivement utiliseacutees par lindustrie humaine agrave lexemple de lobtention de la fonte agrave partir de minerais composeacutes doxyde de fer par reacuteduction puis de fer et dacier agrave partir de la fonte par oxydation
Cette varieacuteteacute sexplique par la mobiliteacute la leacutegegravereteacute et lomnipreacutesence dans toutes les formes de la matiegravere de leacutelectron
Sommaire
bull 1 Deacutefinitions
o 11 Premiegravere deacutefinition
o 12 Deacutefinitions plus modernes
bull 2 Vocabulaire
bull 3 Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction
bull 4 Potentiel doxydo-reacuteduction
bull 5 Principaux couples doxydants-reacuteducteurs
bull 6 Reacuteactions doxydo-reacuteduction sans transfert eacutevident deacutelectrons [1]
o 61 Position du problegraveme
o 62 Geacuteneacuteralisation de la notion de transfert deacutelectrons
621 Formation dune liaison chimique et eacutelectroneacutegativiteacute
622 Transfert total deacutelectrons
623 Transfert total fictif (virtuel)
624 Application agrave la reacuteaction 2 H 2 + O2 rarr 2 H 2O
o 63 Nombre doxydation dun eacuteleacutement
o 64 Geacuteneacuteralisation de loxydo-reacuteduction
o 65 Utilisation des nombres doxydation
bull 7 Notes et reacutefeacuterences
bull 8 Bibliographie
bull 9 Voir aussi
o 91 Articles connexes
o 92 Liens externes
Deacutefinitions [modifier]
Premiegravere deacutefinition [modifier]
Suite agrave des expeacuteriences avec le mercure Lavoisier met en eacutevidence en 1772 le rocircle du dioxygegravene dans certaines reacuteactions doxydo-reacuteduction Il pose les premiegraveres deacutefinitions
bull Loxydation signifie laquo combinaison avec loxygegravene raquo Par exemple
2 Hg + O2 rarr Hg2O2
bull Une reacuteduction est laquo lextraction dun meacutetal de son oxyde raquo deacutefinition deacutejagrave utiliseacutee
en meacutetallurgie Par exemple
SO2 rarr S + O2
Dans le langage courant loxydation est la reacuteaction chimique dans laquelle un composeacute se combine avec un ou plusieurs atomes doxygegravene Comme loxydation du fer qui produit la rouille
4 Fe + 3O2 rarr 2 Fe2O3
Ce nest quau XX e siegravecle apregraves la deacutecouverte de leacutelectron (JJ Thomson 1897) et lintroduction du modegravele atomique de Bohr (1913) que les reacuteactions chimiques ont eacuteteacute reacuteexamineacutees agrave la lumiegravere de ces nouveaux modegraveles et que des similitudes observeacutees permirent de deacutegager progressivement le concept actuel doxydo-reacuteduction qui sexprime en termes de transferts deacutelectrons
Les reacuteactions doxydo-reacuteduction par voie segraveche (eacutechange de dioxygegravene) sont efficacement deacutecrites par les diagrammes Ellingham Loutil principal des reacuteactions redox en milieu aqueux eacutetant la formule de Nernst
Deacutefinitions plus modernes [modifier]
Pour faciliter leacutetude des reacuteactions on utilise un outil qui associe (parfois abstraitement) agrave chaque atome dun composeacute un nombre doxydation (no) qui symbolise la valeur de la charge porteacutee (Fe2+ a un nombre doxydation de 2)
bull Une oxydation est une perte deacutelectrons (donc une augmentation du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Zn rarr Zn2+ + 2 e-
bull Ce don deacutelectrons ne se produit que sil existe un corps susceptible de les
accepter
bull Le pheacutenomegravene inverse (acceptation des eacutelectrons) est appeleacute la reacuteduction
bull Une reacuteduction est un gain deacutelectrons (donc une diminution du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Cu2+ + 2 e- rarr Cu
Ainsi les laquo combinaisons avec loxygegravene raquo ne sont quun cas particulier des reacuteactions doxydo-reacuteduction Voici deux reacuteactions avec le cuivre
2Cu + O2 rarr 2CuO
Cu + Cl2 rarr CuCl2
La premiegravere combine le cuivre et le dioxygegravene tandis que la seconde combine le cuivre et le dichlore Le chlore et loxygegravene ont un point commun ce sont des eacuteleacutements plus eacutelectroneacutegatifs que le cuivre
Loxydation dun corps saccompagne toujours de la reacuteduction dun autre (les eacutelectrons ne peuvent pas circuler seuls et sont neacutecessairement capteacutes) on parle dune reacuteaction doxydo-reacuteduction Loxydation est une demi-reacuteaction de loxydo-reacuteduction et la reacuteduction est lautre demi-reacuteaction
Vocabulaire [modifier]
Scheacutema - Preacutevision du sens dune reacuteaction doxydo-reacuteduction en utilisant la regravegle du gamma
Dans une oxydo-reacuteduction
bull leacuteleacutement qui cegravede un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo reacuteducteur raquo
bull leacuteleacutement qui capte un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo oxydant raquo
Le reacuteducteur soxyde (reacuteaction doxydation) loxydant se reacuteduit (reacuteaction de reacuteduction) Loxydo-reacuteduction se compose donc de deux demi-reacuteactions une oxydation et une reacuteduction
bull Oxydationreacuteducteur(1) = oxydant(1) + ne- (les flegraveches napparaissent que si la reacuteaction est totale quand K gt 10 000)
bull Reacuteduction
oxydant(2) + ne- = reacuteducteur(2)
bull Oxydo-reacuteduction (laquo somme raquo de loxydation et de la reacuteduction)
oxydant(2) + reacuteducteur(1) rarr oxydant(1) + reacuteducteur(2)
Exemple
Ce4+ + e- = Ce3+ (Reacuteduction)
Fe2+ = Fe3+ + e- (Oxydation)
dougrave la reacuteaction bilan
Ce4+ + Fe2+ rarr Ce3+ + Fe3+
Un reacuteducteur oxydeacute (=forme oxydeacutee) est un oxydant et un oxydant reacuteduit (=forme reacuteduite) est un reacuteducteur On deacutefinit ainsi le couple oxydant-reacuteducteur (aussi appeleacute laquo couple redox raquo) qui se compose de loxydant et du reacuteducteur conjugueacute (loxydant reacuteduit) On le note sous la forme Oxydant Reacuteducteur
En biochimie et notamment agrave propos de la synthegravese des moleacutecules preacutebiotiques on parle de reacuteactions se produisant dans une atmosphegravere oxydante cest-agrave-dire en preacutesence doxygegravene par opposition agrave une atmosphegravere reacuteductrice contenant par exemple du gaz carbonique
Certain composeacutes chimiques peuvent se comporter aussi bien en oxydant quen reacuteducteur Cest notamment le cas de leau oxygeacuteneacutee dont on dit quelle se dismute et qui par conseacutequent ne peut ecirctre conserveacutee longtemps
H2O2 = 2H+ + O2 + 2e- (oxydation)
H2O2 + 2H+ + 2e- = 2H2O (reacuteduction)
Soit au final
2H2O2 rarr 2H2O + O2 (oxydo-reacuteduction)
On a par exemple les couples oxydant-reacuteducteur Cu 2+ Cu et Zn 2+ Zn qui donnent la reacuteaction en solution aqueuse
Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+
(aq) + Cu(s) (oxydo-reacuteduction)
Cette reacuteaction peut se deacutecomposer en une reacuteduction (de loxydant) et une oxydation (du reacuteducteur)
Zn(s) = Zn2+(aq) + 2e- (oxydation)
Cu2+(aq) + 2e- = Cu(s) (reacuteduction)
Les deux demi-reacuteactions doxydation et de reacuteduction peuvent reacuteellement ecirctre seacutepareacutees dans certains cas (cest-agrave-dire quelles ne se produisent pas au mecircme endroit) ce qui permet de geacuteneacuterer un courant eacutelectrique (cest ce qui se passe dans les piles eacutelectriques) Dans les autres cas par exemple dans lexemple donneacute elles nont quun inteacuterecirct formel (les eacutelectrons libres nexistent pas dans leau)
Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction hellip
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Respiration ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biologie et la meacutedecine Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
Dans le langage courant la respiration deacutesigne agrave la fois les eacutechanges gazeux (rejet de dioxyde de carbone CO2 appeleacute parfois de faccedilon impropre laquo gaz carbonique raquo et absorption de dioxygegravene O2 ou appeleacute couramment laquo oxygegravene raquo) et la respiration cellulaire qui permet en deacutegradant du glucose gracircce au dioxygegravene dobtenir de leacutenergie Les eacutechanges gazeux assistent la respiration cellulaire en lui fournissant le dioxygegravene et en le deacutebarrassant du dioxyde de carbone produit
Pour certains organismes ces eacutechanges se reacutealisent directement par diffusion aux travers des parois cellulaires Pour dautres des organes speacutecialiseacutes se sont formeacutes permettant ainsi daugmenter les quantiteacutes de gaz brasseacutes Il existe plusieurs types dorganes
bull les branchies qui sont les adaptations respiratoires des animaux aquatiques poissons mais aussi certains anneacutelides (vers) eacutechinodermes (eacutetoiles de mers) et mollusques
bull les poumons qui sont les adaptations des verteacutebreacutes terrestres
Dans le cas des animaux qui possegravedent des poumons on parle de ventilation pulmonaire pour deacutesigner lensemble des meacutecanismes qui permettent les transferts de gaz entre les milieux exteacuterieur et inteacuterieur (le sang)
Sommaire
bull 1 Aspect biochimique
bull 2 La respiration chez lecirctre humain
bull 3 Classification des sujets lieacutes agrave la respiration
o 31 Par maladie et urgences
o 32 Par meacutedication
o 33 Par soins intensifs et meacutedecine durgence
o 34 Par autres sujets meacutedicaux
bull 4 Voir aussi
o 41 Articles connexes
o 42 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRespiration
Tomographie par eacutemission de positons - Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
La tomographie par eacutemission de positons (TEP) deacutenommeacutee PET ou PET scan pour laquo positron emission tomography raquo dans la terminologie anglo-saxonne est une meacutethode
dimagerie meacutedicale pratiqueacutee par les speacutecialistes en meacutedecine nucleacuteaire qui permet de mesurer en trois dimensions lactiviteacute meacutetabolique dun organe gracircce aux eacutemissions produites par les positons (ou positrons) issus de la deacutesinteacutegration dun produit radioactif injecteacute au preacutealable
La TEP repose sur le principe geacuteneacuteral de la scintigraphie qui consiste agrave injecter un traceur dont on connaicirct le comportement et les proprieacuteteacutes biologiques pour obtenir une image du fonctionnement dun organe Ce traceur est marqueacute par un atome radioactif (carbone fluor azote oxygegravene) qui eacutemet des positons dont lannihilation produit elle-mecircme deux photons La deacutetection de la trajectoire de ces photons par le collimateur de la cameacutera TEP permet de localiser le lieu de leur eacutemission et donc la concentration du traceur en chaque point de lorgane Cest cette information quantitative que lon repreacutesente sous la forme dune image faisant apparaicirctre en couleurs les zones de forte concentration du traceur
Ainsi la TEP permet de visualiser les activiteacutes du meacutetabolisme des cellules on parle dimagerie fonctionnelle par opposition aux techniques dimagerie dite structurelle comme celles baseacutees sur les rayons X (radiologie ou CT-scan) qui reacutealisent des images de lanatomie Par conseacutequent la tomographie par eacutemission de positons est un outil diagnostique qui permet de deacuteceler certaines pathologies qui se traduisent par une alteacuteration de la physiologie normale comme les cancers La TEP est aussi utiliseacutee en recherche biomeacutedicale par exemple en imagerie ceacutereacutebrale ougrave elle permet de reacuteveacuteler les reacutegions actives du cerveau lors de telle ou telle activiteacute cognitive de maniegravere analogue agrave ce qui se fait avec limagerie par reacutesonance magneacutetique fonctionnelle (IRM)
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Deacutefinition
o 21 Principe
o 22 Exposition aux radiations et radioprotection
bull 3 Principaux traceurs utiliseacutes
o 31 Le 18 F FDG
bull 4 Deacuteroulement dun examen TEP
bull 5 Diagnostic
bull 6 Applications
o 61 Canceacuterologie
o 62 Imagerie ceacutereacutebrale et neurologie
o 63 Cardiologie
bull 7 Limites
bull 8 Avenir de la TEP
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Annexes
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiTomographie_par_C3A9mission_de_positons
Warburg ndash Selon Wikipeacutedia
Otto Heinrich Warburg (8 octobre 1883 agrave Fribourg-en-Brisgau Bade-Wurtemberg Allemagne - 1 er aoucirct 1970 agrave Berlin) est un meacutedecin physiologiste et biochimiste allemand Il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine de 19311
Sommaire
bull 1 Biographie
bull 2 Hypothegravese
bull 3 Le cas Warburg
bull 4 Notes et reacutefeacuterences
bull 5 Voir aussi
o 51 Liens externes
Biographie
Docteur en chimie et docteur en meacutedecine il a deacutecouvert des processus-cleacutes de la respiration cellulaire et de diffeacuterents systegravemes enzymatiques En 1931 il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine laquo pour sa deacutecouverte de la nature et du mode opeacuteratoire de lenzyme respiratoire1 raquo
Ayant deacutemontreacute que les cellules canceacutereuses changent leur meacutetabolisme pour passer agrave un meacutetabolisme anaeacuterobie il a formuleacute lhypothegravese non confirmeacutee que le cancer na pas besoin dun milieu riche en oxygegravene pour se deacutevelopper Parmi ses eacutetudiants le plus illustre est Hans Adolf Krebs prix Nobel en 1953
Hypothegravese
Il constata lors de ses observations sur des cellules canceacutereuses une concentration anormalement eacuteleveacutee dions lactates lun des sels de lacide lactique Or cet acide est typiquement le reacutesultat dune fermentation
En 1924 Warburg en tira une hypothegravese sur la formation de cellules canceacutereuses celles-ci tireraient principalement leur eacutenergie de la fermentation anaeacuterobie du glucose (glycolyse anaeacuterobie) et par conseacutequent la preacutesence doxygegravene ne serait pas neacutecessaire agrave leur deacuteveloppement
Lapparition du cancer serait due agrave un dysfonctionnement des mitochondries des cellules canceacutereuses au lieu de le consommer elles fermenteraient le glucose
Selon Warburg linduction dun eacutetat dacidification dans lorganisme est incompatible avec le meacutetabolisme des cellules canceacutereuses2
Le cas Warburg
Otto Warburg eacutetait juif Agrave ce titre il aurait ducirc ecirctre soit expulseacute dAllemagne soit deacuteporteacute dans les camps de concentration Il nen fut rien En effet parce quAdolf Hitler eacutetait particuliegraverement preacuteoccupeacute davoir un cancer et parce quil pensait que Warburg serait le seul scientifique susceptible de trouver un traitement efficace il donna donc des instructions pour quil fucirct preacuteserveacute de la deacuteportation3 Warburg est enterreacute au cimetiegravere de Dahlem agrave Berlin
Photo - Otto Heinrich Warburg en 1931
Notes et reacutefeacuterences
1 uarr a et b (en) laquo for his discovery of the nature and mode of action of the respiratory enzyme raquo in Personnel de reacutedaction laquo The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1931 [archive] raquo Fondation Nobel 2010 Consulteacute le 26 novembre 2010
2 uarr La theacuteorie de O H Warburg Nexus ndeg48 page 66
3 uarr Robert Paxton la France de Vichy 1940-1944 coll Points-Histoire eacuted Seuil 1973 p178
Source httpfrwikipediaorgwikiOtto_Heinrich_Warburg
Traduction deacutefinitions et compleacutements
Jacques Hallard Ing CNAM consultant indeacutependantRelecture et corrections Christiane Hallard-Lauffenburger professeur des eacutecoleshonoraireAdresse 585 19 Chemin du Malpas 13940 Molleacutegegraves FranceCourriel jacqueshallard921orangefr
Fichier ISIS Santeacute Cancer a Redox Disease French version3 alleacutegeacutee
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hyperpolarisation de la membrane cellulaire inhibant les canaux Ca2+ deacutependant du voltage donc blocage de laugmentation de la concentration intracellulaire de Ca2+ et inhibition du facteur NFAT
Le DCA et lapoptose
Michelakis et ses collegravegues ont constateacute que le DCA augmente lexpression de lannexine provoquant une multiplication par 6 des noyaux TUNEL-positifs et une activation des deux caspases 3 et 9 dans les cellules A549 TUNEL signifie Terminal deoxynucleotidyl transferase dUTP nick end labelling crsquoest une meacutethode qui est utiliseacutee pour deacutetecter la fragmentation de lADN par leacutetiquetage de la partie terminale des acides nucleacuteiques
Le produit DCA semble eacuteliminer les cellules hautement prolifeacuterantes en induisant lapoptose et en diminuant les niveaux du calcium Ca2+ intracellulaire Il diminue eacutegalement la prolifeacuteration cellulaire telle que mesureacutee par le test de lincorporation de la BrdU (bromodeacutesoxyuridine) et lexpression de lantigegravene nucleacuteaire de cellules prolifeacuterantes (PCNA) En outre le DCA a diminueacute lexpression de la survivine qui est un indicateur mitotique
Le DCA induit lapoptose des cellules canceacutereuses par deux voies lune dans les mitochondries ougrave la deacutepolarisation active lapoptose deacutependante des mitochondries et lautre agrave la membrane cellulaire ougrave la reacutegulation positive des canaux lsquoKv15rsquo fait deacutecroicirctre le K+ ce qui active les caspases On peut penser que la composante mitochondriale est plus importante que les autres facteurs et les manipulations pour fournir le composant cytoplasmique de lapoptose nont pas entraicircneacute une intensiteacute de lapoptose comme celle qui est induite par le DCA
Ces reacutesultats en plus de la deacutemonstration de la capaciteacute du DCA de reacutetreacutecir des xeacutenogreffes de tumeurs humaines chez les rats et des glioblastomes chez des ecirctres humains [16] renforcent lhypothegravese proposeacutee par Warburg selon laquelle le cancer est une maladie impliquant un dysfonctionnement mitochondrial mais peut-ecirctre pas dans sa forme originale car Warburg pensait alors en son temps que les mitochondries eacutetaient totalement inactives
Il y a un deacuteseacutequilibre des reacuteactions drsquooxydo-reacuteduction dans les cellules canceacutereuses
Peu drsquoattention a eacuteteacute porteacutee sur leacutetat eacutelectronique de la cellule ou de ses organites jusquagrave tout reacutecemment quand les colorants sensibles au voltage sont devenus disponibles Cela a rendu beaucoup plus facile la mesure du potentiel eacutelectrique des cellules et des organites En conseacutequence les chercheurs ont deacutecouvert que le potentiel eacutelectrique de la cellule deacutetermine ses eacutetats vitaux de la division cellulaire agrave la formation de structures de la diffeacuterenciation de la reacutegeacuteneacuteration et des cancers ([20] ] Membrane Potential Rules SiS 52)
Ceci est parfaitement en accord avec la nature eacutelectrodynamique quantique de la vie [10 11]
En fait il a eacuteteacute reconnu depuis les anneacutees 1950 que le potentiel de membrane cellulaire mesureacute agrave laide de microeacutelectrodes varie tout au long du cycle cellulaire [21] Les types
de cellules agrave tregraves hauts potentiels de repos telles que les cellules musculaires et les neurones montrent peu ou pas de tendance agrave se diviser alors quune diminution du potentiel de membrane suit la transformation maligne
Dans les anneacutees 1970 Clarence D Cocircne Jr avait reacuteussi agrave induire la mitose et la synthegravese de lADN dans des neurones totalement diffeacuterencieacutes du systegraveme nerveux central en utilisant une varieacuteteacute dagents qui deacutepolarisent la membrane cellulaire (la rendant moins neacutegative) [22]
Dans les anneacutees 1990 des mesures des potentiels eacutelectriques des sites de la peau sur des tumeurs malignes du sein avaient donneacute des lectures eacutelectropositives qui avaient eacuteteacute correacuteleacutees avec une deacutepolarisation accrue dans le potentiel de membrane des cellules et des tissus canceacutereux par rapport aux cellules normales ou aux cellules non canceacutereuses [23]
Lautre signe bien connu de deacuteseacutequilibre drsquooxydo-reacuteduction (redox) dans les cellules canceacutereuses est le cas des mitochondries hyperpolariseacutees (voir encadreacute 1)
Une preuve suppleacutementaire vient maintenant agrave partir de mesures directes des eacutetats doxydo-reacuteduction Les paires redox de la cellule sont NADH NAD + (nicotinamide adeacutenine dinucleacuteotide) NADPH NADP + (nicotinamide adeacutenine dinucleacuteotide phosphate) et GSH GSSG (glutathion) Le rapport des formes reacuteduites et des formes oxydeacutees refleacutete leacutetat doxydo-reacuteduction de la cellule
Par exemple dans des conditions non contraintes et non stressantes chez des astrocytes (cellules du cerveau qui controcirclent le flux sanguin vers les neurones) qui sont mises en culture la paire NADH NAD+ est principalement agrave leacutetat oxydeacute afin drsquoaccepter les eacutelectrons produits au cours de la glycolyse lors de la reacuteaction de la glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate deacuteshydrogeacutenase (GAPDH) (voir fig 1)
En revanche le couple redox NADPH NADP+ est maintenu dans un eacutetat plus reacuteduit pour fournir des eacutelectrons pour la biosynthegravese reacuteductrice tandis que la concentration de GSH deacutepasse fortement celle de GSSG pour soutenir une deacutefense antioxydante efficace Ces ratios des couples redox chez les astrocytes mis en culture sont similaires agrave ceux qui ont eacuteteacute rapporteacutes pour le cerveau [24] et ils sont intimement lieacutes au meacutetabolisme et aux fonctionnements cellulaires
La thioreacutedoxine est une classe de petites proteacuteines redox qui sont preacutesentes dans tous les organismes et qui agissent comme des antioxydants avec des fonctions de signalisation redox On pense que la thioreacutedoxine inteacutegre leacutetat redox global de la cellule et qursquoelle est essentielle pour la vie chez les mammifegraveres [25]
Des chercheurs de leacutecole de meacutedecine et de santeacute publique aupregraves de lrsquoUniversiteacute du Wisconsin agrave Madison aux Eacutetats-Unis ont examineacute les niveaux des proteacuteines et des changements redox de la thioreacutedoxine 1 (TRX1) dans les tissus de la prostate humaine et dans des cellules en culture [26] Ils ont trouveacute 4 fois plus de proteacuteines TRX1 dans le noyau des cellules canceacutereuses de haut grade par rapport aux teacutemoins normaux et laugmentation est correacuteleacutee avec la progression du cancer La proteacuteine a eacutegalement eacuteteacute multiplieacutee environ par 2 dans le cytoplasme Malgreacute des niveaux accrus en proteacuteines les formes oxydeacutees de TRX1 nucleacuteaire eacutetaient plus eacuteleveacutees dans les lignes cellulaires du
cancer de la prostate par rapport agrave leurs homologues beacutenins ce qui suggegravere que le deacuteseacutequilibre redox nucleacuteaire a eu lieu de maniegravere seacutelective dans les cellules canceacutereuses
TRX1 a un rocircle speacutecifique dans la modulation de la signalisation redox avec des pools nucleacuteaires et cytoplasmiques distincts chacun drsquoeux ayant des fonctions diffeacuterentes Dans le noyau TRX1 interagit avec certains facteurs de transcription pour reacuteguler leur liaison agrave lADN il sagit notamment de p53 (reacuteponse par apoptose) du facteur nucleacuteaire kB (NF-kB impliqueacute dans la reacuteponse inflammatoire) et du facteur nucleacuteaire 2 (Nrf2 impliqueacute dans la reacuteponse antioxydante)
Dans le cytoplasme TRX1 peut reacuteguler les kinases du signal de reacutegulation de lapoptose TRX1 est eacutegalement connu pour passer du cytoplasme vers le noyau en reacuteponse au stress oxydatif Lrsquooxydation seacutelective de TRX1 peut se produire et elle a eacuteteacute deacutetecteacutee agrave la fois dans le noyau et dans le cytoplasme en reacuteponse agrave des modifications cellulaires redox
Lrsquoaugmentation de lexpression de la proteacuteine TRX1 a eacuteteacute deacutetecteacutee dans les tissus canceacutereux et dans de multiples ligneacutees de cellules canceacutereuses et une augmentation de lexpression de TRX1 a eacuteteacute associeacutee agrave niveau tumoral eacuteleveacute et elle a eacuteteacute impliqueacutee dans la reacutesistance des cellules tumorales agrave certaines chimiotheacuterapies et agrave des agents geacuteneacuterateurs de ROS
Pour conclure
De nouvelles preuves suggegraverent que les cellules canceacutereuses sont plus oxydeacutees par rapport agrave la normale il leur manque des eacutelectrons
Ceci est coheacuterent avec dautres indications selon lesquelles le cancer est une maladie qui deacutepend des reacuteactions doxydo-reacuteduction qui est un eacutetat de deacuteseacutequilibre eacutelectronique
La preacutevention des cancers et une theacuterapie rationnelle devraient commencer agrave partir de ces constats
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Deacutefinitions et compleacutements
Apoptose ndash Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
On nomme apoptose (ou mort cellulaire programmeacutee) le processus par lequel des cellules deacuteclenchent leur auto-destruction en reacuteponse agrave un signal Cest lune des voies possibles de la mort cellulaire qui est physiologique geacuteneacutetiquement programmeacutee neacutecessaire agrave la survie des organismes multicellulaires Elle est en eacutequilibre constant avec la prolifeacuteration cellulaire Contrairement agrave la neacutecrose elle ne provoque pas dinflammation les membranes plasmiques ne sont pas deacutetruites du moins dans un premier temps et la cellule eacutemet des signaux (en particulier elle expose sur le feuillet
externe de sa membrane plasmique de la phosphatidylseacuterine un phospholipide normalement constitutif de son feuillet interne) qui permettront sa phagocytose par des globules blancs notamment des macrophages
Sommaire
bull 1 Deacutecouverte et eacutetymologie
bull 2 Exemples de rocircles physiologiques
o 21 Morphogenegravese
o 22 Systegraveme immunitaire
o 23 Diffeacuterenciation intestinale
o 24 Deacutediffeacuterenciation mammaire
bull 3 Causes
bull 4 Manifestation cytologique
o 41 Meacutecanisme intracellulaire
411 Voie extrinsegraveque
412 Voie intrinsegraveque
bull 5 Fragmentation de lADN
o 51 Maladies ou affections induites par le blocage de lapoptose
o 52 Maladies ou affections causeacutees par lrsquoactivation intempestive de
lrsquoapoptose
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Voir aussi
o 71 Bibliographie
o 72 Articles connexes
o 73 Liens externes Article complet sur le site httpfrwikipediaorgwikiApoptose
Cancer ndash Document Futura-Sciences
Un cancer est une pathologie caracteacuteriseacutee par la preacutesence dune (ou de plusieurs) tumeur maligne formeacutee agrave partir de la transformation par mutations ou instabiliteacute geacuteneacutetique (anomalies cytogeacuteneacutetiques) dune cellule initialement normale
Formation du cancer
La transformation cellulaire tumorale se traduit notamment par une perte de controcircle du cycle cellulaire une insensibiliteacute agrave lapoptose des anomalies de la reacuteparation de lADN Les cancers sont alors classeacutes selon le type de la cellule dans laquelle sest produite la premiegravere transformation (lymphomes carcinomes sarcomes) cette premiegravere cellule maligne seacutetant ensuite diviseacutee formant la tumeur primaire constitueacutee de cellules clonales
Eacutevolution du cancer
Certaines tumeurs primaires peuvent progresser vers un envahissement plus global de lorganisme par eacutechappement de cellules tumorales issues de cette tumeur primaire on parle alors de meacutetastase
Pour en savoir plus sur les diffeacuterents cancers consultez les questions-reacuteponses cibleacutees de Futura-Sciences sur
le cancer du foie le cancer du poumon le cancer du sein le cancer de la peau le cancer de la thyroiumlde le cancer de la vessie le cancer de la prostate le cancer colorectal le cancer de lestomac le cancer de lœsophage le cancer du rein
httpwwwfutura-sciencescomfrquestion-reponsetcancerdle-cancer-de-la-peau-en-detail_1354
Photo - Le cancer est la premiegravere cause de mortaliteacute en France Ici des cellules de cancer du poumon copy Anne Weston- LRI- CRUK- Wellcome Images Filckr nc nd 20copy 2001-2012 Futura-Sciences tous droits reacuteserveacutes ndashSource wwwgooglefrsearchsource=igamphl=framprlz=1G1GGLQ_FRFR368ampq=cancerampbtnG=Recherche+Google
Cancer ndash Introduction drsquoun article Wiipeacutedia
Le cancer est une maladie caracteacuteriseacutee par une prolifeacuteration cellulaire anormalement importante au sein dun tissu normal de lorganisme de telle maniegravere que la survie de ce dernier est menaceacutee Ces cellules deacuterivent toutes dun mecircme clone cellule initiatrice du cancer qui a acquis certaines caracteacuteristiques lui permettant de se diviser indeacutefiniment Au cours de leacutevolution de la maladie certaines cellules peuvent migrer de leur lieu de production et former des meacutetastases Pour ces deux raisons le deacutepistage du cancer doit ecirctre le plus preacutecoce possible
laquo Cancer raquo est un terme geacuteneacuteral deacutesignant une maladie pour lesquelles certaines cellules dun organisme adoptent un comportement anormal caracteacuteriseacute par1234 une indeacutependance vis-agrave-vis des signaux qui stimulent normalement la prolifeacuteration cellulaire une insensibiliteacute aux signaux et meacutecanismes anti-prolifeacuteratifs une capaciteacute prolifeacuterative qui nest plus limiteacutee (croissance agrave linfini) la disparition du pheacutenomegravene dapoptose une capaciteacute anormale agrave susciter langiogenegravese et lacquisition dun pouvoir invasif et de production de meacutetastases
Les nouvelles cellules reacutesultantes dites canceacutereuses ou tumorales peuvent former une tumeur maligne (un neacuteoplasme) ou se propager agrave travers le corps
Les facteurs de risques sont internes (geacutenome mutation 5 etc) induction par un agent infectieux etc etou externes (alimentation exposition agrave des substances canceacuterigegravenes ou agrave des conditions telles que lirradiation etc) Des facteurs hormonaux eacutepigeacuteneacutetiques et psychosomatiques sont possibles 90 agrave 95 des cas de cancers ne sont pas attribuables agrave des mutations geacuteneacutetiques6
Durant la derniegravere deacutecennie plusieurs types de cancers semblent en augmentation si dans certains cas cette progression est facilement lieacutee agrave des facteurs de risque identifieacutes (tabac alcool polluants industriels reconnus canceacuterigegravenes obeacutesiteacute seacutedentariteacute exposition au soleil) dans certains cas il est difficile dattribuer agrave des facteurs preacutecis laugmentation observeacutee Lameacutelioration des outils de diagnostic7et le vieillissement de la population8 explique une part importante de la progression de lincidence de certains cancers Agrave linverse une eacutetude de lInstitut de veille sanitaire montre que les cancers de lestomac de loesophage (chez lhomme) du col de luteacuterus et le lymphome Hodghinien ont reacutegresseacute entre 1980 et 20009
Sommaire
bull 1 Terminologie et eacutetymologie
bull 2 Biologie
o 21 Typologie
o 22 Geacuteneacutetique
o 23 Transformation cellulaire
o 24 Chronologie de la transformation canceacutereuse
o 25 Origine
o 26 Eacutevolution
bull 3 Causes
o 31 Risques endogegravenes
o 32 Risques dits laquo environnementaux raquo
bull 4 Preacutevention
o 41 Deacutepistage
bull 5 Diagnostic
bull 6 Traitements
o 61 Traitements alternatifs
o 62 Soutien psychologique
bull 7 Coucircts eacuteconomiques et socioeacuteconomiques
bull 8 Statistiques par pays
o 81 France
o 82 Taux de survie et surmortaliteacute
o 83 Chez lenfant
bull 9 Eacutepideacutemiologie
bull 10 Historique
bull 11 Chez les animaux
bull 12 Notes et reacutefeacuterences
bull 13 Voir aussi
o 131 Articles connexes
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiCancer
Chaicircne de transfert deacutelectrons ndash Deacutefinition de Futura-Sciences
Ensemble de moleacutecules pouvant capter et donner des eacutelectrons dont des cytochromes et des flavoproteacuteines qui agissent en seacuterie pour transporter des eacutelectrons du NADH ou du FADH2 jusquagrave loxygegravene qui est ainsi reacuteduit en eau (H2O) La respiration cellulaire est principalement attribuable agrave cette consommation doxygegravene La chaicircne respiratoire est localiseacutee dans la membrane interne des mitochondries
Source httpwwwfutura-sciencescomfrdefinitiontphysique-2dchaine-de-transfert-delectrons_686
Chaicircne respiratoire ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
La chaicircne respiratoire est constitueacutee dun ensemble complexe de proteacuteines membranaires de la mitochondrie des cellules eucaryotes qui servent agrave reacuteoxyder les coenzymes NADH et ubiquinone (CoQ) qui ont eacuteteacute reacuteduits en particulier au cours du cycle de Krebs Cette reacuteoxydation saccompagne de la creacuteation dun gradient transmembranaire de protons Ce gradient est une forme de stockage de leacutenergie contenue dans les coenzymes qui deacuterive elle-mecircme de leacutenergie contenue dans les moleacutecules deacutegradeacutees au cours du catabolisme Le gradient de proton va servir agrave fabriquer de lATP moleacutecule eacutenergeacutetique universellement utilisable au niveau de lATP synthase une proteacuteine membranaire mitochondriale Ce meacutecanisme de phosphorylation oxydative a eacuteteacute deacutecouvert par Peter Mitchell ce qui lui a valu le prix Nobel de chimie en 19781 Ce meacutecanisme est aussi connu sous le nom de Theacuteorie chimiosmotique (de Mitchell) Additionneacute agrave la synthegravese dATP par les ATP synthase on la nomme phosphorylation oxydative (nb le terme phosphorylation oxydative est impropre il faut lui preacutefeacuterer celui doxydations phosphorylantes)
Sommaire
bull 1 Origine des reacuteactifs de la chaicircne respiratoire
bull 2 Enchaicircnement des systegravemes doxydoreacuteduction de la chaicircne respiratoire
bull 3 Inhibiteurs de la chaicircne respiratoire
bull 4 Reacutegulation
bull 5 Theacuteorie chimio-osmotique de Mitchell
bull 6 Complexes et fonctionnement
bull 7 Transport des moleacutecules dATP formeacutees
bull 8 Bilan total
bull 9 Des chaicircnes respiratoires particuliegraveres celles des bacteacuteries
bull 10 Notes et reacutefeacuterences
bull 11 Voir aussi
o 111 Articles connexes
o 112 Liens externes
Origine des reacuteactifs de la chaicircne respiratoire [modifier]
Lors des reacuteactions du catabolisme que sont la glycolyse (dans le cytosol) et le cycle de Krebs (dans la mitochondrie) il y a production de coenzymes reacuteduits (NADH et CoQH2) Ces coenzymes vont ecirctre reacuteoxydeacutes par la chaicircne respiratoire (en aeacuterobiose) au niveau des crecirctes de la membrane interne mitochondriale ou dans la membrane plasmique des bacteacuteries
Enchaicircnement des systegravemes doxydoreacuteduction de la chaicircne respiratoire [modifier]
Remarque lenchaicircnement indiqueacute ici concerne les organismes eucaryotes la chaicircne respiratoire au niveau de la mitochondrie
Lordre dans lequel on trouve les eacuteleacutements de la chaicircne respiratoire (figure 1) deacutepend de leur potentiel standard doxydoreacuteduction (tableau 1)
Tableau 1 Systegravemes reacutedox mis en jeu dans la chaicircne respiratoire
Systegravemes reacutedox Potentiel standard (agrave pH = 7 et 25 degC) (V)
NAD+NADH -032
FPFPH2 -014
CoQCoQH2 -009
Cytb Fe3+Cytb Fe2+ +004
CytC1 Fe3+CytC1 Fe2+ +022
CytC Fe3+CytC Fe2+ +026
Cyt(a+a3) Fe3+Cyt(a+a3) Fe2+ +029
frac12O2O2- +082
Figure 1 enchaicircnement des constituants de la chaicircne respiratoire
La reacuteaction de synthegravese dATP
est une reacuteaction endergonique elle a besoin deacutenergie pour avoir lieu Sa variation denthalpie libre standard (ΔGdeg) est eacutegale agrave + 30 kJmol
Lors de la chaicircne respiratoire trois reacuteactions libegraverent suffisamment deacutenergie (variation denthalpie libre standard (ΔGdeg) est infeacuterieure ou eacutegale agrave - 30 kJmol)
bull ΔGdeg = - 42 460 Jmolminus1
bull ΔGdeg = - 34 740 Jmolminus1
bull ΔGdeg = -
102 290 Jmolminus1
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiChaC3AEne_respiratoire
Phosphorylation oxydative lieacutee agrave la chaicircne de transport des eacutelectrons ndash Document lsquoulysse u-bordeauxrsquo
La chaicircne de transport des eacutelectrons
Les hydrogegravenes (eacutelectrons plus protons) capteacutes par le (qui devient le
) issus de la deacutegradation des moleacutecules de glucose et dacide gras sont
transfeacutereacutes agrave l gracircce agrave une seacuterie deacutevegravenements qui aboutit agrave la formation d la chaicircne de transport des eacutelectrons Cette chaicircne se deacuteroule dans la membrane interne de la mitochondrie surtout dans les crecirctes et elle fait intervenir plusieurs complexes enzymatiques appeleacutes NADH-quinone oxydoreacuteductase (complexe I) succinate-quinone oxydoreacuteductase (complexe II) Quinol-cytochrome c oxydoreacuteductase (complexe III ou complexe bc1) et Cytochrome c oxydase (complexe IV)
Elle contient eacutegalement 1) lubiquinone qui se trouve dans leacutepaisseur de la membrane interne (moleacutecule lipophile) qui transporte les eacutelectrons (et protons) du complexe II au complexe III et 2) le cytochrome c qui se trouve dans lespace inter membranaire et qui eacutetablit une navette deacutelectrons entre complexes III et IV Les eacuteveacutenements sont preacutesenteacutes scheacutematiquement figure 11 Dans cette image les complexes sont repreacutesenteacutes en une seule entiteacute mais en reacutealiteacute ils sont constitueacutes de plusieurs sous-uniteacutes proteacuteiques Le tableau ci-dessous donne une ideacutee de la taille et de lheacuteteacuterogeacuteneacuteiteacute des complexes de la chaicircne respiratoire
fonction enzymatique poids moleacuteculaire
nombre de sous-uniteacutes
Complexe I NADH-quinone oxydoreacuteductase 800 kDa 25
Complexe II succinate-quinone oxydoreacuteductase
140 kDa 4
Complexe III quinol-cytochrome c oxydoreacuteductase
250 kDa 9-10
Complexe IV cytochrome c oxydase 170 kDa 13
Complexe V ATP synthase 380 kDa 12-14
Figure 11 [agrave consulter agrave la source] La chaicircne respiratoire
Pour plus dinformation sur la composition des proteacuteines de la chaicircne respiratoire et leur arrangement dans des super complexes consultez le document suivant
laquo Supercomplexes dans la chaine respiratoire de la mitochondrie 2010_Boekema raquo (pdf 1 Mo)
Animation cette animation montre comment le passage des eacutelectrons de cytochrome c agrave cytochrome c oxydase (complexe IV) permet le transport
simultaneacute de protons ( ) agrave travers la membrane interne de la mitochondrie (fonction de pompe de la cytochrome c oxydase)
Macromedia Shockwave - 106Ko
La direction du flux deacutelectrons le long de la chaicircne de transport est deacutetermineacutee par la faculteacute des composants agrave perdre ou agrave gagner des eacutelectrons Par exemple
a une affiniteacute modeacutereacutee pour les eacutelectrons si bien que sa forme reacuteduite
peut facilement ceacuteder ses deux eacutelectrons Au contraire loxygegravene moleacuteculaire a une tregraves forte affiniteacute pour les eacutelectrons et est donc un tregraves bon agent oxydant capable de capturer avidement les eacutelectrons des autres moleacutecules La capaciteacute agrave laquo donner raquo ou agrave laquo prendre raquo des eacutelectrons est exprimeacutee
par un paramegravetre nommeacute potentiel doxydoreacuteduction (symbole Eograve) ayant
un potentiel de et loxygegravene moleacuteculaire un potentiel de Les eacutelectrons se deacuteplacent des moleacutecules agrave faible potentiel doxydoreacuteduction vers
les moleacutecules posseacutedant un potentiel fort et donc dans le cas de la chaicircne mitochondriale de transport des eacutelectrons du NADH agrave loxygegravene moleacuteculaire (voir figure 12 )
Figure 12 [agrave consulter agrave la source] Potentiel doxydoreacuteduction
Fondamentalement au cours de la capture des eacutelectrons par les complexes I III et IV il y a simultaneacutement translocation des protons vers lespace
inter membranaire (pompe ) (voir figure 11 et son animation) Le processus creacutee un gradient protonique (potentiel membranaire de 150 mV neacutegatif cocircteacute espace matriciel et une diffeacuterence de pH de 05) Le gradient eacutelectrochimique ainsi geacuteneacutereacute est utiliseacute pour la phosphorylation de lADP en ATP par lATP synthase (complexe V qui constitue une particule dite eacuteleacutementaire visible en microscopie eacutelectronique) (voir figure 13 ) Le couplage de loxydation des
meacutetabolites en et et la production dATP est appeleacute phosphorylation oxydative
Figure 13 [agrave consulter agrave la source] ATP synthase
Heacutebergement des eacutelectrons dans les composants de la chaicircne
Au sein de la chaicircne de transport les eacutelectrons sont successivement et transitoirement laquo heacutebergeacutes raquo par diffeacuterents sites moleacuteculaires appeleacutes groupes prostheacutetiques (porphyrines et flavine mononucleacuteotides (FMN apporteacutee par la
vitamine laquo riboflavine raquo) Les atomes qui heacutebergent les eacutelectrons dans ces
groupes prostheacutetiques peuvent ecirctre des atomes de C ou N pour (apporteacute
par la laquo vitamine raquo (acide nicotinique) et ubiquinone des atomes de Fe inclus dans une structure moleacuteculaire appeleacutee hegraveme ou heacutemochrome pour les cytochromes des complexes de FeS pour les FMN et cytochrome bc1 des atomes de Cu dans la cytochrome c oxydase Cette ressource na pas pour but dexposer en deacutetail laspect biochimique et biophysique de la phosphorylation oxydative Pour information compleacutementaire sur le sujet nous vous suggeacuterons de consulter laquo La biochimie Tome 1 biochimie structurale et meacutetabolique raquo Christian Moussard De Boeck Universiteacute
Etymologie des termes cytochrome et ubiquinone
Les cytochromes sont des pigments cellulaires (chromos = couleur) deacutetectables dans lintervalle 300 agrave 600 nm du spectre de la lumiegravere Le terme deacutesigne un ensemble formeacute dune proteacuteine et dun groupe prostheacutetique (heacutemochrome)
responsable de labsorption caracteacuteristique de la lumiegravere
Ubiquinone nommeacutee pour sa reacutepartition tregraves large ubiquitaire chez les veacutegeacutetaux animaux et micro-organismes (latin ubique = preacutesent partout) Elle fut identifieacutee plus tard agrave un co-enzyme de la chaicircne respiratoire nommeacute pour cela co-enzyme Q10 (ubiQuinone) 10 fait reacutefeacuterence au nombre duniteacutes isopreacuteniques (
) preacutesentes dans la queue hydrophobe de la moleacutecule (situeacutee dans la membrane)
Cardiolipine et chaicircne respiratoire
La cardiolipine ou diphosphatidylglyceacuterol est un lipide qui est speacutecifique des membranes des bacteacuteries et des mitochondries autrement dit des membranes dont la fonction est de fournir un potentiel eacutelectrochimique pour le transport des eacutelectrons et la synthegravese dATP Le terme cardiolipine vient du fait que ce lipide a eacuteteacute isoleacute agrave partir de cœur de bovin dans lequel il repreacutesente 10 des phospholipides totaux Plus tard la cardiolipine a eacuteteacute trouveacutee en abondance dans la mitochondrie ougrave elle repreacutesente 20 des phospholipides totaux et dans la membrane externe des bacteacuteries Etant donneacute que la cardiolipine est un lipide speacutecifique de la mitochondrie on est en droit de penser que sa fonction biologique dans cet organite est fondamentale Elle est localiseacutee principalement dans la membrane interne ougrave elle interagit avec plusieurs proteacuteines parmi lesquelles les complexes III (cytochrome bc1) et IV (cytochrome c oxydase) la proteacuteine deacutechange ATPADP lATP synthase et le transporteur de phosphate inorganique (Pi) Il a eacuteteacute montreacute que la cardiolipine deacuteterminait la structure quaternaire (et donc fonctionnelle) de ces proteacuteines enzymatiques et assurait eacutegalement la bonne orientation et la bonne position (pour faciliter le passage des eacutelectrons) des diffeacuterents composants de la chaicircne respiratoire Ce rocircle est bien illustreacute par le syndrome de Barth myopathie speacutecifique due agrave une production deacutefectueuse de cardiolipine reacutesultant en un fort deacuteficit dans la production dATP La cardiolipine limite aussi la diffusion de protons situeacutes dans lespace inter membranaire en les liant agrave ses groupes phosphates tamponnant ainsi le pH global (voir figure 14 ) Enfin la cardiolipine est consideacutereacutee comme un co-facteur deacuteterminant de limportation du cholesteacuterol indispensable au deacuteroulement de la steacuteroiumldogenegravese mitochondriale
Figure 14 [agrave consulter agrave la source] Cardiolipine dans la membrane interne de la mitochondrie
LATP synthase ( )
En preacutesence du gradient de protons eacutetabli entre les deux faces de la membrane mitochondriale interne et en absence de concentrations eacuteleveacutees dATP dans la matrice
lATP synthase laisse passer les protons au niveau du domaine membranaire un
passage qui permet la production dATP par le domaine Plus preacuteciseacutement chaque
sous-uniteacute du domaine de la proteacuteine couple rapidement lADP et le Pi en produisant lATP qui reste en place Cest le potentiel de membrane et le passage des protons qui en reacutesulte (laquo source deacutenergie raquo) qui permet lexpulsion de lATP vers
lespace matriciel au cours dun mouvement de rotation de la sous-uniteacute dans le
domaine La place de lATP est immeacutediatement prise par un nouvel ADP + Pi Il faut 12 protons pour la production de 3 ATP (voir figure 13 ci-dessus)
Cette enzyme peut eacutegalement fonctionner dans lautre sens ce qui se produit en absence de gradient de protons et en preacutesence dATP Dans ce cas elle fonctionne comme une
pompe agrave protons comparable agrave l -ATPase de la membrane des lysosomes deacutecrite dans la ressource laquo Transport membranaire raquo
Bilan final
Le bilan final de toutes ces inter conversions chimiques cest que loxydation complegravete dune moleacutecule de glucose fournira 30 moleacutecules dATP et quune moleacutecule dacide gras tel que le palmitate (C16) fournira 120 moleacutecules dATP La complexiteacute des inter conversions chimiques qui seffectuent dans les mitochondries trouve sa justification dans un pheacutenomegravene de fractionnement de leacutenergie libeacutereacutee qui eacutevite un deacutegagement
excessif de chaleur ducirc agrave la condensation de et (en ) Leacutenergie peut ecirctre convertie efficacement en liaisons riches en eacutenergie dans des moleacutecules telles que lATP gracircce agrave des reacuteactions coupleacutees
La theacuteorie de chimiosmose
Le processus preacuteceacutedemment deacutecrit est analogue agrave un geacuteneacuterateur faisant passer un courant agrave travers une seacuterie de moteurs eacutelectriques Cependant dans les systegravemes biologiques les eacutelectrons sont transporteacutes dun site agrave lautre par des moleacutecules diffusibles qui prennent des eacutelectrons au niveau dun site pour les apporter sur un autre site Dans le cas de la chaicircne mitochondriale de transfert
deacutelectrons le processus commence avec le
Cest langlais Peter Mitchell qui proposa le meacutecanisme de couplage entre le transport des eacutelectrons et la synthegravese de lATP Il suggeacutera que le flux des eacutelectrons dun composant agrave lautre de la chaicircne respiratoire (et ceci est eacutegalement vrai pour le flux des eacutelectrons dans les photo systegravemes du chloroplaste) dirige des protons (ions hydrogegravene) au travers de la membrane (vers lespace inter membranaire) creacuteant ainsi un gradient protonique (150 mV) Secondairement la production dATP est due au flux inverse de protons descendant le gradient Cette proposition constitue la base de la theacuteorie appeleacutee chimiosmose (Mitchell prix Nobel en 1978)
Creacuteatine phosphate
Bien que la production dATP soit essentiellement due aux processus meacutetaboliques deacutecrits plus haut la mitochondrie peut utiliser une voie alternative pour assurer la production immeacutediate dATP Elle possegravede en effet une enzyme creacuteatine kinase qui catalyse la production de creacuteatine-phosphate Celle-ci est agrave son tour transporteacutee dans le cytoplasme ougrave elle est utiliseacutee pour phosphoryler lADP en ATP (reacutegeacuteneacuteration tregraves rapide de lATP indeacutependante de la production dATP mitochondrial) (voir figure 15 ) Cette voie seacutepuise en environ 8 secondes dans le muscle au travail et pourrait donc ecirctre vue comme un processus tampon entre la demande immeacutediate et la possibiliteacute de production par la glycolyse et la chaicircne respiratoire
Figure 15 [agrave consulter agrave la source] Creacuteatine phosphate et ATP
La creacuteatine est un additif nutritionnel populaire chez les athlegravetes dont la speacutecialiteacute sportive neacutecessite un apport brutal deacutenergie (par exemple sprinters et halteacuterophiles) Lideacutee de deacutepart est datteindre un haut niveau de creacuteatine-phosphate et donc datteindre une production plus eacuteleveacutee dATP dans les 8 premiegraveres secondes Cependant il ny a pas de preuve eacutetablie que cette suppleacutementation artificielle augmente le niveau cellulaire de creacuteatine phosphate et donc augmente reacuteellement les possibiliteacutes de lathlegravete La figure 16 preacutesente lusage de diffeacuterentes sources deacutenergie utiliseacutees pour lapprovisionnement en ATP pendant un exercice physique
Figure 16 [agrave consulter agrave la source] Creacuteatine phosphate dans le temps (sources deacutenergie)
Source httpwwwulysseu-bordeauxfratelierikramerbiocell_diffusiongbbcelfa105b3contentcours07htm
Fluiditeacute du geacutenome ou geacutenome fluide ndash Note du traducteur cette notion est relativement reacutecente en biologie et en geacuteneacutetique et tregraves peu de reacutefeacuterences en franccedilais sont encore disponibles agrave ce jour Nous reprenons agrave la suite une note sur le sujetLa fluiditeacute des geacutenomes par Eric Coissac INRIA Rhocircne-Alpes - HELIX
Depuis le milieu des anneacutees 1990 et la publication des deux premiers geacutenomes complegravetement seacutequenceacutes (Haemophilus influenzae et Saccharomyces cerevisiae) la biologie a franchi une nouvelle eacutetape Apregraves la reacutevolution de la biologie moleacuteculaire du deacutebut des anneacutees 1970 et la vision que certains qualifient de reacuteductionniste quelle a ameneacutee legravere de la geacutenomique fait actuellement eacutevoluer la biologie vers une vision plus inteacutegrative Ce nouvel engouement pour une biologie dite inteacutegrative a permis de prendre conscience que lideacutee selon laquelle linventaire complet des gegravenes dun organisme permettrait dappreacutehender son fonctionnement est une vision simpliste bien quelle ait justifieacute en grande partie le deacuteveloppement de nombreux projets geacutenomes
Jai eu la chance de commencer mes travaux de recherche au deacutebut des projets geacutenomes et jai dans ce cadre participeacute au projet de seacutequenccedilage du geacutenome de la levureSaccharomyces cerevisiae Je ne pourrais dire si cest en opposition agrave lideacutee du geacutenome vu comme un simple sac agrave gegravenes mais degraves ce moment jai orienteacute mon travail de recherche vers leacutetude de leacutevolution de la structure des chromosomes de la maniegravere la plus indeacutependante possible des gegravenes quils portent Il mimporte au travers de mes
travaux dessayer de mettre en eacutevidence des contraintes eacutevolutive qui sont lieacutees agrave la nature mecircme du support de linformation geacuteneacutetique et non agrave linformation porteacutee
La strateacutegie suivie ma conduit agrave eacutetudier les meacutecanismes de duplication agrave lorigine de nombreux remaniements chromosomiques Il ma eacuteteacute ainsi possible de proposer un modegravele expliquant lorigine de nombreuses reacutepeacutetitions observables dans les geacutenomes ainsi que leurs eacutevolutions Ce modegravele semble ecirctre applicable pour ses grandes lignes aux trois super regravegnes (Eucaryotae Eubacteriacae et Archae) ce qui montre le caractegravere ancestral des meacutecanismes sous-jacents
Mecircme si lexercice preacutesente un inteacuterecirct il ne serait sans doute pas raisonnable de poursuivre ce type de travail sans tenter de croiser les reacutesultats ainsi obtenus avec des donneacutees relatives agrave linformation preacutesente sur les chromosomes et donc agrave la fonction des gegravenes codeacutes par ceux-ci La mise en place du lien entre les donneacutees de reacutepeacutetitions dont je dispose et les donneacutees fonctionnelles disponibles relegraveve de linteacutegration et donc de la repreacutesentation des connaissances MicrOBI peut ecirctre consideacutereacute comme ma reacuteponse agrave ce problegraveme Aujourdhui cette base de donneacutees permet de maintenir coheacuterents les liens existant entre plusieurs bases de donneacutees publiques deacutecrivant diffeacuterents types dinformations biologiques Lajout des donneacutees de reacutepeacutetition au scheacutema actuel permettra de poser au systegraveme des requecirctes complexes inteacutegrant les diffeacuterents niveaux de donneacutees que sont le geacutenome le proteacuteome et les classifications fonctionnelles Source httpwww-helixinrialpesfrIMGpdfhdr-coissacpdf via httptelarchivesouvertesfrtel-00011102en
Glycolyse ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
La glycolyse (γλῠκὖς glykyacutes laquo sucreacute raquo et λύσις lyacutesis laquo dissolution raquo) ou voie dEmbden-Meyerhof-Parnas est une voie meacutetabolique dassimilation du glucose et de production deacutenergie Elle se deacuteroule dans le cytoplasme (ou cytosol) de la cellule Comme son nom lindique elle neacutecessite du glucose et a pour produit du pyruvate Ce dernier peut soit entrer dans le cycle de Krebs qui se deacuteroule dans la mitochondrie des eucaryotes ou le cytoplasme des bacteacuteries en aeacuterobiose soit ecirctre meacutetaboliseacute par fermentation en anaeacuterobiose pour produire par exemple du lactate ou de leacutethanol
Sommaire
bull 1 Principe geacuteneacuteral
bull 2 Eacutetapes de la glycolyse
o 21 Activation des hexoses par phosphorylations successives
211 Phosphorylation du glucose en glucose-6-phosphate
212 Isomeacuterisation du glucose-6-phosphate en fructose-6-phosphate
213 Phosphorylation du fructose-6-phosphate en fructose-16- diphosphate
o 22 Clivage du fructose-16-diphosphate en deux moleacutecules de
glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate
221 Clivage du fructose-16-diphosphate en glyceacuteraldeacutehyde-3- phosphate et dihydroxyaceacutetone phosphate
222 Isomeacuterisation de la dihydroxyaceacutetone phosphate en glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate
o 23 Reacutecupeacuteration de leacutenergie investie dans les phosphorylations
231 Phosphorylation du glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate en 13- diphosphoglyceacuterate
232 Conversion du 13-diphosphoglyceacuterate en 3-phosphoglyceacuterate avec reacutecupeacuteration dATP
233 Isomeacuterisation du 3-phosphoglyceacuterate en 2-phosphoglyceacuterate
234 Conversion du 2-phosphoglyceacuterate en phosphoeacutenolpyruvate
235 Conversion du phosphoeacutenolpyruvate en pyruvate avec reacutecupeacuteration dATP
bull 3 Bilan de la glycolyse
bull 4 Reacutegulation de la glycolyse
o 41 Reacutegulation de la PFK-1
o 42 Reacutegulation de la pyruvate kinase
o 43 Reacutegulation au niveau de lhexokinase
bull 5 Reacuteoxydation des coenzymes
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Voir aussi
o 71 Articles connexes
Principe geacuteneacuteral
La glycolyse est un meacutecanisme de reacutegeacuteneacuteration dATP qui ne neacutecessite pas doxygegravene Au cours de ce processus on assiste agrave
bull des reacuteactions doxydo-reacuteduction au cours desquelles un accepteur deacutelectrons
(coenzyme NAD + ) est reacuteduit
NAD + + 2 H + + 2 e minus rarr NADH + H +
bull des synthegraveses dATP par phosphorylation dADP (formation de quatre moleacutecules dATP mais consommation de deux moleacutecules dATP soit au total formation nette de deux moleacutecules dATP)
2 ADP + 2 Pi + 2 H + rarr 2 ATP + 2 H2O
Le symbole Pi repreacutesente ici le phosphate inorganique HPO42- ou hydrogeacutenophosphate1
La glycolyse se traduisant par la reacuteduction de coenzymes elle saccompagne donc de loxydation de moleacutecules organiques On peut dire quelle correspond agrave loxydation du glucose en pyruvate
glucose + 2 NAD + rarr 2 CH3-CO-COO - + 2 (NADH + H + )
coupleacutee agrave
2 ADP + 2 Pi + 2 H + rarr 2 ATP + 2 H2O
soit au total
glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD + rarr 2 pyruvate + 2 ATP + 2 (NADH + H + ) + 2 H2O
Le pyruvate CH3-CO-COO- deacutesigne en toute rigueur la base conjugueacutee de lacide pyruvique CH3-CO-COOH
Article complet sur le site httpfrwikipediaorgwikiGlycolyse
Glycolyse ndash Document Universiteacute Jussieu Paris Contributions de Caroline Benlot Nicole Blanchouin Collaboration Philippe Denoulet
La voie de la glycolyse correspond agrave une seacuterie de reacuteactions catalyseacutees par des enzymes qui deacutegradent une moleacutecule de glucose (6 carbones) en deux moleacutecules de pyruvate (3 carbones) Chez les eucaryotes cette transformation a lieu dans le cytosol de la cellule
Cette voie meacutetabolique produit de leacutenergie libre sous forme dATP Il est agrave noter que tous les intermeacutediaires entre le glucose et le pyruvate sont phosphoryleacutes ce qui leur confegravere une charge neacutegative nette agrave pH 7 les empecircchant ainsi de diffuser agrave lexteacuterieur de la cellule
La glycolyse se deacutecompose en deux phases
- La phase preacuteparatoire ougrave le glucose est transformeacute en deux trioses phosphates avec consommation deacutenergie
- La phase de remboursement qui produit de leacutenergie sous forme dATP
Le bilan global de la glycolyse est
Glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ -----gt 2 pyruvate + 2 ATP + 2 H2O + 2 NADH
Les diffeacuterents chaicircnons meacutetaboliques intervenant dans la glycolyse sont soit des reacuteactions simples soit des reacuteactions deacutecomposables en reacuteactions simples Parmi les dix reacuteactions enzymatiques de la glycolyse trois sont exergoniques et donc irreacuteversibles Les autres chaicircnons seffectuant avec des ΔG proches de leacutequilibre sont reacuteversibles et permettent la gluconeacuteogenegravese
Source httpwwwsnvjussieufrbmediaMetaboglyco1html
Lactate ndash Renvoi agrave Acide lactique selon une introduction agrave un articl de Wikipeacutedia
Lacide lactique est un acide organique qui joue un rocircle dans divers processus biochimiques Un lactate est un sel de cet acide Contrairement agrave ce que peut laisser penser son nom lacide lactique nest pas preacutesent uniquement dans le lait mais eacutegalement dans le vin certains fruits et leacutegumes et dans les muscles
Lacide lactique est un acide alpha hydroxyleacute sa formule chimique est C3H6O3 et sa structure se reflegravete dans son nom systeacutematique lacide 2-hydroxypropanoiumlque
Sommaire
bull 1 Chimie
bull 2 Effort musculaire et fermentation lactique
bull 3 Fermentation bacteacuterienne
bull 4 Utilisations
bull 5 Historique
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
o 61 Voir aussi
611 Articles connexes
612 Liens externes
Chimie [modifier]
Latome de carbone 2 portant le groupe hydroxyle est asymeacutetrique rendant la moleacutecule dacide lactique chirale Il se preacutesente donc sous forme de deux eacutenantiomegraveres
bull (R)-acide lactique ou D(ndash)-acide lactique
bull (S)-acide lactique ou L(+)-acide lactique
En solution le groupe carboxyle -COOH peut perdre un proton donnant un ion lactate CH3CHOHCOO-
Lacide lactique est soluble dans leau et consideacutereacute comme un acide faible (pKa=390) cest-agrave-dire que la reacuteaction de dissociation dans leau nest pas totale
CH3CHOHCOOH + H2O CH3CHOHCOO- + H3O+
On trouve donc agrave la fois en solution lacide lactique et sa forme basique lion lactate en proportions variables selon le pH
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiAcide_lactique
Meacutedecine personnaliseacutee ndash Articles seacutelectionneacutes par Jacques Hallard
Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche ndash Document lsquoGroupe Les eacutechosfrrsquo Par Marc-Olivier Beacutevierre Partner Cepton Strategies bureau de Paris 03 deacutecembre 2011
Du profilage des patients aux theacuterapies geacuteniques en passant par le diagnostic moleacuteculaire et de nouvelles formes de vaccination les possibiliteacutes ouvertes par la meacutedecine personnaliseacutee sont immenses Crsquoest aussi un enjeu consideacuterable pour lrsquoeacuteconomie des systegravemes de santeacute et bien sucircr pour les grandes firmes pharmaceutiques qui ont ducirc repenser en profondeur leurs deacutemarches de recherche et deacuteveloppement
Le concept de meacutedecine personnaliseacutee a eacuteteacute deacuteveloppeacute il y a deux deacutecennies par la socieacuteteacute suisse Roche lrsquoun des leaders mondiaux de lrsquoindustrie pharmaceutique Le concept initial eacutetait fondeacute sur une reacutealiteacute tregraves simple dans la pratique meacutedicale le mecircme meacutedicament peut provoquer des reacuteactions diffeacuterentes selon les patients et pour un patient donneacute certains meacutedicaments fonctionnent et drsquoautres non
Avec lrsquointroduction dans les anneacutees 1990 de lrsquoHerceptine un traitement pour le cancer du sein Roche a deacutemontreacute qursquoil eacutetait possible drsquoanticiper gracircce agrave un simple test sur les patients ceux pour qui le traitement serait le plus beacuteneacutefique et ceux pour qui il ne le serait probablement pas
Il est deacutesormais possible de personnaliser les traitements crsquoest-agrave-dire de nrsquoadministrer un meacutedicament qursquoaux patients qui reacuteagissent positivement Lrsquoimpact de cette nouvelle approche est eacutenorme une efficaciteacute accrue moins drsquoeffets secondaires et plus de temps ni de ressources perdus pour un traitement inopeacuterant
Les cinq grandes approchesCette premiegravere forme de meacutedecine personnaliseacutee a ouvert la voie agrave une multitude drsquoapproches diffeacuterentes que lrsquoon peut classer en cinq cateacutegories
1 La meacutedecine stratifieacutee Crsquoest lrsquoapproche retenue pour lrsquoHerceptine elle consiste agrave diviser les patients en quatre groupes en fonction de leur reacuteaction agrave un meacutedicament en termes drsquoefficaciteacute et drsquoeffets secondaires Le meacutedicament est administreacute uniquement au groupe pour lequel la reacuteponse aura eacuteteacute positive et qui nrsquoaura pas preacutesenteacute drsquoeffets secondaires
2 Les vaccinations antitumorales Il srsquoagit drsquoune autre forme de meacutedecine personnaliseacutee ici le systegraveme immunitaire du patient est ldquoentraicircneacuterdquo agrave deacutetruire les cellules tumorales On obtient un tel reacutesultat en reacuteinjectant dans le corps drsquoun patient un eacutechantillon de ses propres cellules apregraves un traitement externe Les cellules ainsi traiteacutees sont destineacutees agrave stimuler le systegraveme immunitaire du patient speacutecifiquement contre les cellules tumorales
3 Lrsquoingeacutenierie tissulaire La reconstruction tissulaire est un domaine meacutedical nouveau et extrecircmement prometteur Elle srsquoaccomplit gracircce agrave lrsquoimplantation de cellules capables de pousser sur un tissu endommageacute et de le ldquoreacuteparerrdquo Ces cellules peuvent provenir soit du patient lui-mecircme apregraves traitement externe soit de cellules souches provenant de donneurs
4 La theacuterapie geacutenique Elle vise agrave modifier le geacutenome drsquoun patient afin drsquoeacuteliminer la mutation qui est agrave lrsquoorigine drsquoune maladie Il y a trois types de theacuterapie geacutenique la transfection permanente drsquoADN la transfection transitoire drsquoADN et les theacuterapies portant sur lrsquoARN Aujourdrsquohui le premier type a eacuteteacute pratiquement abandonneacute alteacuterer de faccedilon permanente le geacutenome drsquoune personne peut avoir des conseacutequences sur le long terme y compris apregraves la mort du patient ndash puisque les modifications de son geacutenome seront aussi transmises agrave sa descendance Qui plus est elle a souvent des conseacutequences impreacutevisibles sur drsquoautres processus biologiques La recherche se concentre agrave preacutesent sur les deux autres approches qui ont elles lrsquoavantage drsquoecirctre reacuteversibles Les premiers meacutedicaments arrivent maintenant sur le marcheacute Un exemple inteacuteressant le Glybera premier traitement efficace contre la LPLD une maladie orpheline dont les patients ont un deacuteficit en proteacuteines LPL ce qui entraicircne lrsquoapparition de diabegravete et de maladies cardiovasculaires
5 Le profilage du risque La forme la plus meacutediatiseacutee de meacutedecine personnaliseacutee est probablement le profilage du risque gracircce au seacutequenccedilage du geacutenome drsquoun patient il devient deacutesormais possible de calculer le risque que cette personne deacuteveloppe un jour une maladie Etant donneacute que le coucirct total pour seacutequencer le geacutenome entier drsquoune personne diminue drsquoanneacutee en anneacutee il sera bientocirct possible pour tout le monde drsquoobtenir son propre seacutequenccedilage de geacutenome et donc de connaicirctre son profil de risque pour un certain nombre de maladies Par ailleurs certaines autres formes de profilage du risque plus preacutecises existent deacutejagrave en cardiologie par exemple en mesurant le niveau de concentration drsquoune certaine proteacuteine dans le sang il devient possible de preacutedire avec preacutecision le risque pour un patient drsquoavoir un accident cardio-vasculaire (AVC insuffisance cardiaque) dans les mois ou les anneacutees agrave venir
Le profilage du risque est un aspect particuliegraverement important pour la meacutedecine personnaliseacutee car il ouvre la voie agrave la preacutevention une source potentiellement gigantesque de bien-ecirctre pour les personnes mais aussi drsquoeacuteconomies substantielles pour les systegravemes de santeacute
Afin de comprendre pourquoi et comment lrsquoindustrie de la santeacute tout entiegravere se tourne drsquoores et deacutejagrave vers la meacutedecine personnaliseacutee il est important de srsquoarrecircter un instant sur la reacutevolution scientifique qui a deacuteclencheacute ce changement de paradigme
Le diagnostic moleacuteculaire moteur sous-jacentTout au long des dix derniegraveres anneacutees lrsquoameacutelioration de la productiviteacute en R amp D a eacuteteacute lrsquoun des principaux enjeux pour les entreprises pharmaceutiques Alors que la plupart de leurs meacutedicaments les plus vendeurs tombent ou vont tomber dans le domaine public ndash depuis 2004 et jusqursquoagrave 2012 ndash et en lrsquoabsence drsquoun nombre suffisant de nouveaux produits pour compenser la perte associeacutee cette riche industrie a eacuteteacute confronteacutee agrave une pression croissante pour aller vers plus drsquoinnovation
Rationaliser la gestion des projets de R amp D former des alliances construire des accords agrave long terme avec des eacutequipes de recherche universitaires ou en biotechnologie breveter les projets de recherche dans le cadre de structures de partenariat sophistiqueacutees autant de reacuteponses qui caracteacuterisent ce deacutefi et qui parfois ont eacuteteacute tregraves efficaces Cependant aucune de ces approches nrsquoa vraiment abordeacute le problegraveme qui est aujourdrsquohui au cœur de la recherche et du deacuteveloppement pharmaceutique Pour trouver demain de nouveaux meacutedicaments les scientifiques auront besoin de mieux comprendre les processus moleacuteculaires qui reacutegissent les maladies et comment la diversiteacute geacuteneacutetique des patients influe sur les reacutesultats des traitements
Parallegravelement lrsquoindustrialisation des techniques de biologie moleacuteculaire a permis drsquoimportants progregraves dans la deacutetection et lrsquoanalyse de moleacutecules drsquoune complexiteacute toujours croissante telles que de longs fragments drsquoADN ARN des proteacuteines voire des cellules entiegraveres Ces techniques ont permis aux scientifiques de parvenir agrave une compreacutehension beaucoup plus preacutecise des processus moleacuteculaires qui sont agrave lrsquoorigine de nombreuses maladies Le potentiel de ce qursquoon appelle maintenant le diagnostic moleacuteculaire est immense non seulement en termes de R amp D mais aussi dans la pratique meacutedicale quotidienne
Agrave lrsquoautre extreacutemiteacute du spectre les systegravemes de santeacute sont de plus en plus sous pression Ils ne remboursent plus que les meacutedicaments qui apportent un reacuteel plus par rapport aux traitements deacutejagrave en place et dans certains cas ils ne paient que si le traitement a un reacutesultat positif Dans un nombre croissant de systegravemes de santeacute le besoin drsquoun retour sur investissement ndash sujet qui eacutetait tabou dans le passeacute ndash est en train de devenir une reacutealiteacute
Le diagnostic moleacuteculaire fournit agrave ces deux deacutefis la reacuteponse de la science non seulement il accroicirct la productiviteacute de R amp D mais il fournit aussi aux cliniciens des outils puissants pour mieux comprendre ce qursquoils font et quelle est lrsquoefficaciteacute reacuteelle de leurs deacutecisions theacuterapeutiques Au final ils traitent mieux leurs patients et pour un coucirct moindre
Diagnostic moleacuteculaire et biomarqueurs quelques deacutefinitionsLe diagnostic moleacuteculaire deacutetecte des cibles moleacuteculaires speacutecifiques par le truchement de sondes seacutelectives qui sont toujours associeacutees agrave une meacutethode de visualisation La valeur de ces cibles ndash appeleacutees biomarqueurs ndash est qursquoelles sont correacuteleacutees agrave une maladie parfois elles sont mecircme la racine du mal Les biomarqueurs peuvent ecirctre de natures tregraves diffeacuterentes allant de la simple petite moleacutecule (comme les meacutetabolites) agrave des structures complexes comme les proteacuteines les acides nucleacuteiques ou mecircme des cellules entiegraveres
Trouver le biomarqueur adeacutequat qui permettra aux cliniciens de comprendre et de suivre avec preacutecision lrsquoeacutevolution de la maladie ndash ou bien sa reacuteponse agrave un traitement ndash est lrsquoun des principaux enjeux de la recherche pharmaceutique aujourdrsquohui En effet il nrsquoy a souvent pas de lien de causaliteacute direct entre un biomarqueur et une maladie ou sa reacuteponse Certains biomarqueurs peuvent ecirctre repreacutesentatifs de plusieurs maladies et inversement il peut ecirctre neacutecessaire de deacutetecter plusieurs biomarqueurs afin de deacutepister une maladie donneacutee
Les technologies de deacutetection et drsquoamplification ont progresseacute agrave pas de geacuteant ces derniegraveres anneacutees et sont devenues les principaux moteurs du deacuteveloppement des outils de diagnostic moleacuteculaire La meacutethode la plus connue est la Reacuteaction en Chaicircne par Polymeacuterase (PCR) mais il en est drsquoautres telles que les puces agrave ADN et ARN (ou micro-arrays) lrsquohybridation in situ en fluorescence (FISH) lrsquoimmunohistochimie la cytomeacutetrie en flux (CMF FACS en anglais) et bien drsquoautres qui sont agrave preacutesent arriveacutees agrave maturiteacute
Le rocircle des biomarqueurs dans la chaicircne de valeur pharmaceutiqueLes biomarqueurs jouent un rocircle important agrave tous les niveaux de la chaicircne de valeur pharmaceutique ils interviennent tregraves tocirct dans le processus de deacutecouverte puis dans le deacuteveloppement du produit ils ont eacutegalement leur importance au niveau du patient notamment pour la preacutevention le suivi du traitement et la gestion de la maladie
Les biomarqueurs peuvent ecirctre trieacutes en trois cateacutegories leur rocircle deacutepend de leur positionnement dans la chaicircne de valeur
Les biomarqueurs de deacutecouverte sont des entiteacutes moleacuteculaires qui sont geacuteneacuteralement identifieacutees pendant les premiegraveres phases du processus de deacutecouverte drsquoun nouveau meacutedicament Ces biomarqueurs sont lieacutes agrave la cible biologique et sont utiliseacutes pour valider les meacutecanismes de la maladie pour sonder de potentiels effets toxicologiques ou pour anticiper les variations geacuteneacutetiques potentielles dans la reacuteponse de lrsquoorganisme aux meacutedicaments Lrsquoespoir pour les responsables de R amp D pharmaceutique est que ces biomarqueurs vont aider agrave atteindre plus rapidement chez lrsquohomme la preuve de concept ou deacutemonstration de validiteacute lrsquoideacutee est drsquoecirctre en mesure drsquoeffectuer des essais cliniques en toute seacutecuriteacute avec de tregraves faibles doses sur un petit nombre de patients et beaucoup plus preacutecocement avant mecircme que les essais preacutecliniques ne soit pleinement acheveacutes Les meacutedicaments qui srsquoaveacutereraient ne pas fonctionner lors de ces essais preacutecoces seraient alors eacutelimineacutes plus tocirct ce qui permettrait par conseacutequent de tester plus de substances
Plus tard dans le processus on trouve les biomarqueurs de deacuteveloppement qui peuvent eacutegalement ecirctre drsquoune grande utiliteacute Ce sont habituellement les mecircmes que ceux qui ont eacuteteacute identifieacutes lors du processus de deacutecouverte et qui sont utiliseacutes dans les essais cliniques pour fournir des informations preacuteliminaires sur lrsquoefficaciteacute du meacutedicament et sa seacutecuriteacute avant qursquoon ne soit agrave mecircme de mesurer des paramegravetres cliniques drsquoaucune sorte Gracircce agrave leur capaciteacute agrave fournir des informations qui ne seraient pas accessibles agrave travers un monitoring clinique classique ils contribuent parfois agrave acceacuteleacuterer sensiblement le processus de deacuteveloppement En un mot afin de mesurer lrsquoefficaciteacute drsquoun nouveau meacutedicament de simples tests sanguins peuvent agrave preacutesent (dans certains cas) remplacer des mois voire des anneacutees drsquoobservation clinique
Et enfin nous avons les biomarqueurs commerciaux Par commercial nous entendons les biomarqueurs qui ont eacuteteacute officiellement reconnus par les autoriteacutes sanitaires comme des outils apportant des informations utiles sur lrsquoeacutetat drsquoun patient et pouvant ecirctre utiliseacutes pour prendre des deacutecisions cliniques des outils de diagnostic recourant agrave ces biomarqueurs seront par ailleurs susceptibles drsquoecirctre rembourseacutes par les systegravemes de santeacute Ce type de biomarqueur nrsquoest pas nouveau Pour ne citer que deux exemples le glucose est reconnu comme biomarqueur du diabegravete depuis le XIXe siegravecle (aujourdrsquohui il a eacuteteacute remplaceacute par lrsquoHbA1c) et le PSA (Antigegravene prostatique speacutecifique) lrsquoest depuis les anneacutees 1980 pour le cancer de la prostate
Bien que lrsquoon utilise les biomarqueurs depuis fort longtemps le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire la bio-informatique et les meacutethodes de deacutetection innovantes ont deacutemultiplieacute les possibiliteacutes de faccedilon spectaculaire et un nouveau type drsquooutil a eacutemergeacute le diagnostic moleacuteculaire Les premiers exemples embleacutematiques de ces nouvelles et puissantes technologies sont les ldquodiagnostics compagnonsrdquo qui ont eacuteteacute introduits dans le traitement du cancer (drsquoabord avec lrsquoHerceptine que nous avons mentionneacutee plus haut) et plus reacutecemment du VIH ougrave certains traitements oneacutereux nrsquoont eacuteteacute prescrits qursquoagrave condition que le patient reacuteponde agrave un test geacuteneacutetique speacutecifique Drsquoautres exemples bien connus sont les tests de deacutepistage de routine des maladies infectieuses (VIH) dont le degreacute de speacutecificiteacute et de sensibiliteacute est tregraves eacuteleveacute
Les diagnostics moleacuteculaires sont les outils de la meacutedecine moderne Ils permettent aux cliniciens drsquoidentifier les signes avant-coureurs des maladies de choisir le bon traitement en fonction des profils geacuteneacutetiques (diagnostics ldquocompagnonsrdquo) de superviser lrsquoefficaciteacute des traitements et bien mieux informeacutes de prendre de meilleures deacutecisions en fonction du profil particulier de chaque patient et de sa reacuteaction aux traitements anteacuterieurs Les diagnostics moleacuteculaires ont eacutegalement un rocircle eacuteconomique agrave jouer car ils pourraient tregraves bien conduire dans certains cas agrave des eacuteconomies substantielles en eacutevitant au meacutedecin de prescrire inutilement des traitements coucircteux
Lrsquoimpact eacuteconomique de la meacutedecine personnaliseacuteeLa demande mondiale pour les produits et services de santeacute est estimeacutee agrave lrsquoheure actuelle agrave 5500 milliards de dollars et elle devrait atteindre 12 000 milliards de dollars agrave lrsquohorizon 2030 La meacutedecine personnaliseacutee va transformer ce marcheacute sur deux plans premiegraverement en fournissant des traitements plus efficaces et deuxiegravemement en offrant le moyen de faire des eacuteconomies
Des traitements plus efficaces Pour un meacutedecin la valeur intrinsegraveque du diagnostic moleacuteculaire ne reacuteside bien sucircr pas dans le traitement drsquoune maladie mais dans lrsquoinformation que ce diagnostic viendra fournir Cette information peut ecirctre inestimable car elle aide les meacutedecins agrave prendre de meilleures deacutecisions sur la faccedilon de traiter un patient Par ailleurs elle est parfois consideacutereacutee par les autoriteacutes sanitaires comme une condition preacutealable pour la prescription drsquoune moleacutecule comme crsquoest le cas en meacutedecine stratifieacutee
LrsquoHerceptine a eacuteteacute le premier meacutedicament issu de la meacutedecine stratifieacutee agrave ecirctre autoriseacute Elle traite le cancer du sein et fonctionne extrecircmement bien mais seulement pour des femmes qui surexpriment un gegravene speacutecifique appeleacute HER-2 Elle est donc commercialiseacutee avec un kit de diagnostic HER-2 et nrsquoest rembourseacutee par les systegravemes de santeacute que si le test est positif LrsquoHerceptine est lrsquoun des meacutedicaments les plus vendus
aujourdrsquohui (pour un total de plus de 5 milliards de dollars) A lrsquoavenir ce type de produit deviendra monnaie courante demain les assureurs de la santeacute ne paieront plus pour des meacutedicaments mais pour des reacutesultats Crsquoest preacuteciseacutement lagrave ce que la meacutedecine personnaliseacutee peut apporter une faccedilon de maximiser lrsquoefficaciteacute des traitements
La reacuteduction des deacutepenses Mecircme si certaines formes de meacutedecine personnaliseacutee (telles que les vaccins contre des cancers ou lrsquoingeacutenierie tissulaire) sont oneacutereuses et vont peser sur les systegravemes de santeacute drsquoautres vont contribuer agrave reacuteduire la facture La meacutedecine preacuteventive en particulier est une solution agrave long terme contre lrsquoexplosion des deacutepenses de santeacute comme chacun sait il est beaucoup moins cher de deacutepister et de preacutevenir une maladie que de la traiter lorsqursquoelle srsquoest deacuteclareacutee Il est deacutesormais possible par exemple de deacutetecter des ldquoindicateurs preacutecocesrdquo (biomarqueurs) de sorte que des mesures efficaces pourront ecirctre prises en amont ndash avant que la maladie ne se deacuteclenche Le coucirct total direct et indirect des maladies cardio-vasculaires et accidents vasculaires ceacutereacutebraux aux Etats-Unis a eacuteteacute estimeacute agrave 450 milliards de dollars en 2008 Reacuteduire la facture de seulement 10 aurait deacutejagrave un impact eacuteconomique eacutenorme
Les eacutevolutions agrave venirLa deacutecouverte de la structure en double heacutelice de lrsquoADN par Watson et Crick en 1953 a ouvert une nouvelle egravere le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire Durant la seconde moitieacute du XXe siegravecle les biologistes et les meacutedecins ont fait eacutenormeacutement progresser notre compreacutehension des meacutecanismes de la vie Cette progression a eacuteteacute consideacuterablement acceacuteleacutereacutee gracircce au deacuteveloppement drsquooutils de diagnostic moleacuteculaire qui permettent aujourdrsquohui aux meacutedecins de reacuteellement comprendre les meacutecanismes intimes moleacuteculaires des maladies Et ce que ces outils apportent crsquoest de lrsquoinformation de lrsquoinformation qui peut sauver ou prolonger la vie eacuteviter la douleur seacutecuriser le patient et aider le praticien agrave prendre la bonne deacutecision
Chaque ecirctre humain est une personne unique avec sa propre histoire ses besoins et ses objectifs personnels et veut ecirctre consideacutereacute en tant que tel La promesse de la meacutedecine personnaliseacutee est qursquoagrave lrsquoavenir la technologie permettra aux professionnels de la santeacute drsquoaccomplir quelques pas de plus pour se rapprocher de ce besoin fondamental
(Ce contenu est issu de ParisTech Review ougrave il a eacuteteacute publieacute agrave lrsquoorigine sous le titre Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche Nous vous invitons agrave vous abonner gratuitement agrave ParisTech Review) - Groupe lsquoLes eacutechosrsquo- Tous droits reacuteserveacutes - Les Echos 2012
Source httpblogslesechosfrparistech-reviewmedecine-personnalisee-la-revolution-est-en-marche-a7747html
Addenda - References
Academic
bull Steven M Paul et al ldquoHow to improve RampD productivity the pharmaceutical industryrsquos grand challengerdquo Nature Reviews 9 March 2010 203
bull Iain Miller et al ldquoMarket access challenges in the EU for high medical value
diagnostic testsrdquo Personalized Medicine (2011) 8(2)
bull Cepton Strategies ldquoLes perspectives de lrsquoindustrie pharmaceutique agrave lrsquohorizon 2020rdquo septembre 2011
Online
bull ldquo The revolution of molecular diagnosticsrdquo (Cepton Strategies)
bull ldquo Pharma 2015 le nouveau modegravelerdquo (Cepton Strategies)
This content is licensed under a Creative Commons Attribution 30 LicenseYou are free to share copy distribute and transmit this content - Source httpwwwparistechreviewcom20111108medecine-personnalisee-revolution
laquo Meacutedecine personnaliseacutee raquo la part du bluff et celle de la reacutealiteacute Document lsquoScience et pseudo-sciencesrsquo Auteur Bertrand Jordan biologiste moleacuteculaire Directeur de recherche eacutemeacuterite au CNRS Auteur de nombreux articles et drsquoune dizaine de livres sur la geacuteneacutetique et ses applicationshellip SPS ndeg 292 octobre 2010
Lrsquoideacutee (ou le fantasme) de la meacutedecine personnaliseacutee peut se reacutesumer ainsi on va tregraves prochainement pouvoir acceacuteder agrave la totaliteacute de lrsquoinformation geacuteneacutetique drsquoune personne en deacuteduire lrsquoensemble de ses preacutedispositions agrave diffeacuterentes maladies (et mecircme agrave certains comportements) ainsi que sa reacuteaction agrave diffeacuterents types de traitements et de meacutedicaments On pourra alors adopter des conduites de preacutevention cibleacutees et efficaces et traiter lrsquoaffection lorsqursquoelle apparaicirctra avec le meacutedicament preacutesentant le meilleur rapport entre efficaciteacute et effets indeacutesirables Au-delagrave de lrsquoinformation geacuteneacutetique proprement dite la mesure drsquoautres paramegravetres (niveau drsquoexpression de gegravenes preacutesence de diffeacuterentes proteacuteines eacutetat de certains reacutecepteurs) fournira des laquo biomarqueurs raquo1 suppleacutementaires permettant drsquoadapter finement le traitement agrave lrsquoeacutetat du patient
Au niveau de lrsquoaccegraves agrave lrsquoinformation geacuteneacutetique inteacutegrale il srsquoagit bien drsquoune reacutealiteacute maintenant proche (moins de cinq ans agrave coup sucircr) Les nouvelles techniques de seacutequenccedilage drsquoADN apparues depuis 2005 sont de plus en plus rapides et efficaces et degraves aujourdrsquohui la lecture inteacutegrale de lrsquoADN drsquoune personne revient agrave moins de 10 000 euro2 Les progregraves continuent agrave un rythme rapide et il est tregraves vraisemblable que le laquo geacutenome agrave 1000 dollars raquo devienne une reacutealiteacute drsquoici deux agrave trois ans Il sera alors bien plus rationnel drsquoobtenir cette information systeacutematiquement pour chaque individu (agrave la naissance par exemple) plutocirct que de pratiquer des analyses drsquoADN cibleacutees lorsque le besoin en apparaicirct
La traduction de cette information geacuteneacutetique en termes de physiopathologie (le passage du laquo geacutenotype raquo au laquo pheacutenotype raquo) est par contre encore tregraves imparfaite Bien entendu certaines mutations entraicircnent systeacutematiquement une pathologie preacutecise (comme pour la mucoviscidose les myopathies la choreacutee de Huntingtonhellip) mais en geacuteneacuteral la composante geacuteneacutetique drsquoune maladie implique des dizaines des centaines de gegravenes dont certains variants ont un effet aggravant ou au contraire protecteur Nos connaissances sont encore tregraves incomplegravetes et les entreprisequi agrave lrsquoeacutetranger (USA) offrent de reacutealiser un profil geacuteneacutetique (actuellement beaucoup moins preacutecis que le seacutequenccedilage inteacutegral) ne fournissent agrave leurs clients que des informations tregraves vagues (laquo risque drsquoarthrite rhumatoiumlde accru de 20 raquo crsquoestagrave-dire risque absolu passant de 1 agrave 1 2 ) La validiteacute mecircme de ces chiffres est sujette agrave caution dans la mesure ougrave ils ont eacuteteacute eacutetablis sur des groupes de population auxquels le client nrsquoappartient pas neacutecessaire-menthellip La
traduction meacutedicale de lrsquoinformation geacuteneacutetique est donc tregraves partielle et entacheacutee de grandes incertitudes
Photo Une vision du futur proche la carte Vitale contenant la seacutequence drsquoADN du patient
Cependant les choses changent rapidement Le passage prochain du pro-fil geacuteneacutetique (eacutetabli sur 500 000 agrave 1 000 000 de points dans le geacutenome) agrave la lecture inteacutegrale des trois milliards de bases de ce geacutenome va donner une information beaucoup plus fine ndash incluant en particulier les mutations rares qui pour des raisons techniques ne sont guegravere repreacutesenteacutees dans les profils actuels Et la poursuite des grandes eacutetudes de correacutelation entre pathologies et constitution geacuteneacutetique3 (eacutetudes qui vont elles aussi passer agrave la seacutequence) va ameacuteliorer peu agrave peu la traduction du geacutenotype en pheacutenotype y compris pour les maladies dont la part geacuteneacutetique est complexe (soit la grande majoriteacute) Cette transition est deacutejagrave bien amorceacutee pour divers types de cancers pour lesquels la connaissance des caracteacuteristiques geacuteneacutetiques de la cellule tumorale est deacuteterminante pour le choix du traitement4 On peut ainsi espeacuterer agrave terme eacuteradiquer la pratique de chimiotheacuterapies peu speacutecifiques et fortement deacutelabrantes et combiner la chirurgie avec le traitement par des moleacutecules ayant une action reacuteellement cibleacutee sur les cellules tumorales Il est certain que cette approche va srsquoeacutetendre au domaine de la santeacute en geacuteneacuteral et que lrsquoon va de plus en plus vers des traitements cibleacutes fondeacutes sur la connaissance du geacutenome du patient et sur des informations scientifiques constamment mises agrave jour
Au-delagrave de la geacuteneacutetique il faut drsquoailleurs eacutelargir le propos agrave lrsquoensemble des biomarqueurs qui deviennent accessibles Il peut srsquoagir de donneacutees concernant lrsquoADN comme ci-dessus mais aussi du niveau drsquoexpression drsquoun ensemble de gegravenes de la preacutesence de diverses proteacuteines de concentrations de meacutetabolites ou de lrsquoactiviteacute drsquoenzymes comme les kinases Le biomarqueur peut ecirctre simple ou le plus souvent complexe impliquant la mesure simultaneacutee drsquoun nombre important drsquoentiteacutes et donc une technologie sophistiqueacutee Le champ drsquoapplication des biomarqueurs est tregraves large et concerne potentiellement toutes les pathologies Ce domaine de recherches est en plein deacuteveloppement avec encore une fois beaucoup drsquoexageacuterations et drsquoaffirmations peu rigoureuses qursquoil srsquoagisse de la validiteacute statistique des correacutelations repeacutereacutees ou de lrsquoutiliteacute clinique reacuteelle de lrsquoinformation fournie On peut neacuteanmoins penser que la phase critique actuelle va deacuteboucher sur une clarification et un renforcement des exigences et que des biomarqueurs reacuteellement valides et utiles eacutemergeront de ces travaux il deviendra alors indispensable de les deacuteterminer avant tout traitement
Photo - Lrsquointerpreacutetation meacutedicale drsquoune seacutequence drsquoADN nrsquoest pas eacutevidente
La meacutedecine personnaliseacutee nrsquoest donc pas qursquoun fantasme le concept comporte une part de veacuteriteacute qui va aller croissant Les conseacutequences sur le systegraveme de santeacute sont multiples Les meacutedicaments vont de plus en plus srsquoadresser agrave un sous-ensemble de patients geacuteneacutetiquement deacutefini ce qui nrsquoest pas sans poser de seacuterieux problegravemes aux industriels de la pharmacie (deacutecheacuteance du modegravele de blockbuster5 mais peut paradoxalement permettre drsquoacceacuteleacuterer les essais cliniques en les pratiquant sur des groupes drsquoindividus seacutelectionneacutes Lrsquoimportance du diagnostic va srsquoaccentuer notamment ndash mais pas seulement ndash pour tous les cancers et la mise agrave jour incessante des connaissances sera essentielle pour tirer le maximum de sens clinique des informations geacuteneacutetiques et des
biomarqueurs en geacuteneacuteral Il faudra donc disposer agrave lrsquohocircpital drsquoinstallations et de personnels capables drsquoobtenir ces informations et de les interpreacuteter Le rocircle de moleacutecules cibleacutees efficaces et preacutesentant peu drsquoeffets secondaires va srsquoaccroicirctre au deacutetriment des theacuterapeutiques geacuteneacuteralistes et reacuteduire les temps drsquohospitalisation Il srsquoagit lagrave de tendances lourdes dont lrsquoorientation ne fait aucun doute Seul le calendrier preacutesente quelques incertitudes La pratique de la meacutedecine va donc changer Espeacuterons que notre systegraveme de santeacute qui est (encore) lrsquoun des meilleurs au monde saura srsquoadapter agrave cette nouvelle donnehellip
1 Biomarqueur tout paramegravetre biologique mesurable qui fournit des informations pour le diagnostic le pronostic ou le choix du traitement pour tout type de maladie
2 Il srsquoagit lagrave de donneacutees veacuterifieacutees et drsquooffres commerciales existantes et non drsquoextrapolations publicitaires ou journalistiques
3 Etudes dites WGAS Whole Genome Association Studies Il srsquoen est deacutejagrave pratiqueacute plus de 500 portant agrave chaque fois sur des milliers de malades et de teacutemoins
4 Pour les leuceacutemies la preacutesence drsquoun reacutearrangement chromosomique impliquant les gegravenes BCR et Abl permet un traitement tregraves efficace par le Gleevec
5 Meacutedicament largement prescrit et geacuteneacuterant plus drsquoun milliard de dollars de chiffre drsquoaffaires
Source httpwwwpseudo-sciencesorgspipphparticle1500
Mitochondrie ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Une mitochondrie (du grec mitos fil et chondros grain) est un organite agrave linteacuterieur dune cellule eucaryote dont la taille est de lordre du micromegravetre Son rocircle physiologique est primordial puisque cest dans les mitochondries que leacutenergie fournie par les moleacutecules organiques est reacutecupeacutereacutee sous forme dATP (eacutenergie contenue dans la liaison phosphate-phosphate) la source principale deacutenergie pour la cellule eucaryote par le processus doxydation phosphorylante
Lensemble des mitochondries dune cellule constitue ce que lon appelle son chondriome
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Structure
bull 3 Origine
bull 4 Geacutenome mitochondrial
bull 5 Proteacuteome mitochondrie
o 51 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome mitochondrial
o 52 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome nucleacuteaire
o 53 Chez lHomme
bull 6 Fonctionnement
bull 7 Poisons mitochondriaux
bull 8 Maladies mitochondriales
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiMitochondrie
Oncogegravene
Les oncogegravenes sont une cateacutegorie de gegravenes dont lexpression favorise la survenue de cancers Ce sont des gegravenes qui commandent la synthegravese doncoproteacuteines (proteacuteines anormales stimulant la division et la diffeacuterenciation cellulaire) et deacuteclenchent une prolifeacuteration deacutesordonneacutee des cellules Le terme vient du grec onkos signifiant vrac masse ou tumeur
Le terme oncogegravene peut deacutesigner aussi des virus qui provoquent lapparition de cancers On parle doncovirus
Sommaire
[masquer]
bull 1 Introduction
bull 2 Oncogegravenes
o 21 Seacutemantique et histoire du terme
o 22 Oncogegravenes et cancers
o 23 Diffeacuterents oncogegravenes
o 24 Les oncogegravenes comme cibles pour le deacuteveloppement de nouvelles
theacuterapies
bull 3 Notes et reacutefeacuterences
bull 4 Voir aussi
o 41 Article connexe
o 42 Liens externes
Introduction[modifier]
Notre organisme est composeacute denviron 1014 cellules reacuteparties dans plus de 200 types cellulaires diffeacuterents qui composent les tissus (cellules sanguines nerveuses germinales etc) La prolifeacuteration cellulaire au sein de ces tissus est rigoureusement controcircleacutee au cours de notre vie certaines cellules (les neurones) ne neacutecessitant pas un renouvellement constant dautres eacutetant perpeacutetuellement en cours de multiplication (cellules sanguines ou de la peau) Le controcircle de cette multiplication cellulaire normale se fait par lintermeacutediaire dun eacutequilibre permanent entre facteurs activateurs (stimulateurs de la division cellulaire) et facteurs inhibiteurs (freins de la division cellulaire) Toute alteacuteration de cet eacutequilibre ou homeacuteostasie cellulaire peut faire pencher la balance soit du cocircteacute inhibiteur dans ce cas la cellule meurt et disparaicirct soit du cocircteacute activateur et la cellule se divise de faccedilon incontrocircleacutee et peut donner naissance agrave un cancerDe maniegravere scheacutematique on peut faire une analogie entre une voiture et une cellule Lorsque les systegravemes qui controcirclent lrsquoacceacuteleacuterateur et les freins de la voiture sont en bon eacutetat celle-ci va donc pouvoir avoir une vitesse de croisiegravere parfaitement controcircleacutee Une voiture dans laquelle lrsquoacceacuteleacuterateur serait activeacute en permanence ou bien ayant une absence totale de frein est donc lanceacutee dans une course folle qui ne peut plus ecirctre arrecircteacutee sauf par une catastrophe Dans les cellules canceacutereuses cela se passe exactement de la mecircme faccedilon
Il y a trois grandes cateacutegories de gegravenes associeacutes aux pathologies canceacutereuses les oncogegravenes (cet article) les gegravenes suppresseur de tumeurs et les gegravenes de Reacuteparation de lADN
Les proto-oncogegravenes sont les reacutegulateurs positifs de la prolifeacuteration cellulaire (les acceacuteleacuterateurs) Ils deviennent hyper-actifs et leur modification (en oncogegravene) est dominante car il suffit quune des deux copies du gegravene soit modifieacutee On a identifieacute actuellement plus de 100 proto-oncogegravenes Les plus connus sont les gegravenes Ha-ras myc ou abl
La seconde cateacutegorie comprend les gegravenes suppresseurs de tumeurs qui sont des reacutegulateurs neacutegatifs de la prolifeacuteration cellulaire (les freins)
Il existe eacutegalement les gegravenes de reacuteparation qui sont capables de deacutetecter et de reacuteparer les leacutesions de lrsquoADN qui ont modifieacute les oncogegravenes ou les gegravenes suppresseurs de tumeur Ces systegravemes de reacuteparation sont eacutegalement inactiveacutes dans les cellules canceacutereuses
Les cancers sont des pathologies geacuteneacutetiques crsquoest-agrave-dire qursquoils ont pour origine une modification quantitative etou qualitative des gegravenes deacutecrits ci-dessus Comme il srsquoagit drsquoalteacuterations geacuteneacutetiques somatiques qui ne sont preacutesentes que dans le tissu malade la plupart des cancers ne sont donc pas heacutereacuteditaires Les cancers familiaux (10 des cancers humains) sont associeacutes agrave une alteacuteration constitutionnelle (ou germinale) drsquoun gegravene Cette alteacuteration est donc preacutesente dans toutes les cellules de notre organisme gamegravetes incluses elle peut donc ecirctre transmise agrave la descendance
Scheacutemas agrave consulter agrave la source- Lespegravece humaine possegravede 23 paires de chromosomes (tous les gegravenes sont donc preacutesent agrave leacutetat de deux copies par cellules agrave lexception des cellules germinales et on fait abstraction des chromosomes sexuels X et Y) Lalteacuteration dune copie dun proto-oncogegravene produit une proteacuteine dont lactiviteacute diffegravere fortement de celle du produit normale (par exemple expression tregraves augmenteacutee ou encore preacutesence du produit dans des cellules innapproprieacutes) Cette proteacuteine muteacutee stimule de faccedilon constante la division cellulaire qui ne sera plus reacuteguleacutee normalement Cette alteacuteration est dite dominante car la production de proteacuteine alteacutereacutee par une seule des deux copies du proto-oncogegravene est neacutecessaire et suffisante pour alteacuterer sa fonction
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiOncogC3A8ne
Phosphorylation oxydative ndash Article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biochimie Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
La phosphorylation oxydative est une voie meacutetabolique qui utilise leacutenergie libeacutereacutee par loxydation des nutriments pour la production dadeacutenosine triphosphate
Voir aussi
bull Chaicircne respiratoire
Source httpfrwikipediaorgwikiPhosphorylation_oxydative
Photosynthegravese - lsquoNote de Futura-Sciencesrsquo
La photosynthegravese est une reacuteaction biochimique eacutenergeacutetique qui se deacuteroule chez les plantes
Rocircle de la photosynthegravese
La photosynthegravese a pour but de creacuteer de leacutenergie (sous forme de glucide) agrave partir de leacutenergie lumineuse provenant du soleil Les organismes qui utilisent le meacutecanisme de photosynthegravese sont autotrophes car ils fabriquent des matiegraveres organiques agrave partir de matiegraveres inorganiques
Meacutecanisme de la photosynthegravese
Leacutenergie solaire est utiliseacutee pour oxyder leau et reacuteduire le gaz carbonique afin de syntheacutetiser des substances organiques (glucides) Ce pheacutenomegravene a lieu dans les choloroplastes un organite speacutecifique des plantes au niveau des membranes des thylacoiumldes ougrave se situent les photosystegravemes I et II et les cytochromes
Bilan eacutenergeacutetique de la photosynthegravese
Il faut six moleacutecules de dioxyde de carbone et six moleacutecules deau pour syntheacutetiser une moleacutecule de glucose relacircchant six moleacutecules de dioxygegravene gracircce agrave leacutenergie lumineuse
6 CO2 + 6 H2O + eacutenergie lumineuse rarr C6H12O6 (glucose) + 6 O2
Mais ce bilan est en fait deacutecomposeacute en deux eacutetapes successives
bull les reacuteactions photochimiques (phase claire) 12 H2O + lumiegravere rarr 6 O2 + eacutenergie chimique (24 H)
bull le cycle de Calvin (phase sombre) 6 CO2 + eacutenergie chimique (24 H) rarr C6H12O6 + 6 H2O
La photosynthegravese est un meacutecanisme speacutecifique des plantes vertes copy Jon Sullivan Wikimedia domaine publicSource httpwwwfutura-sciencescomfrdefinitiontbotanique-2dphotosynthese_227
Photosynthegravese - Introduction drsquoun article XWikipeacutedia
La photosynthegravese (grec φῶς phōs lumiegravere et σύνθεσις syacutenthesis composition) est le processus bioeacutenergeacutetique qui permet aux plantes et agrave certaines bacteacuteries de syntheacutetiser de la matiegravere organique en exploitant la lumiegravere du soleil Les besoins nutritifs de ces organismes sont du dioxyde de carbone de lrsquoeau et des sels mineacuteraux La photosynthegravese est agrave la base de lautotrophie de ces organismes La photosynthegravese est la principale voie de transformation du carbone mineacuteral en carbone organique En tout les organismes photosyntheacutetiques assimilent environ 100 milliards de tonnes de carbone en biomasse chaque anneacutee1
La photosynthegravese se deacuteroule dans les membranes des thylakoiumldes chez les plantes les algues et les cyanobacteacuteries ou dans la membrane plasmique chez les bacteacuteries photosyntheacutetiques Une conseacutequence importante est la libeacuteration de moleacutecules de dioxygegravene
Sommaire
bull 1 La deacutecouverte du meacutecanisme
bull 2 Vue geacuteneacuterale
bull 3 Le support de la photosynthegravese
bull 4 Les deux phases de la photosynthegravese
o 41 Les reacuteactions photochimiques ou phase claire
411 Le photosystegraveme II
412 Le photosystegraveme I
413 La photophosphorylation cyclique
o 42 Le cycle de Calvin ou phase chimique non photo-deacutependante (ou
laquo phase sombre raquo expression deacutesormais deacutesuegravete)
bull 5 Les diffeacuterents types de fixation du carbone
o 51 Le meacutecanisme des plantes en C3
o 52 Le meacutecanisme des plantes en C4
o 53 Le meacutecanisme des plantes CAM ( Crassulacean Acid Metabolism )
bull 6 Cas particuliers de photosynthegravese
o 61 Photosynthegravese chez un animal
o 62 Photosynthegravese artificielle
bull 7 Production doxygegravene amp captage deacutenergie
bull 8 Notes
bull 9 Reacutefeacuterences
bull 10 Voir aussi
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiPhotosynthC3A8se
Potentiel doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Le potentiel doxydo-reacuteduction ou potentiel redox est une grandeur empirique exprimeacutee en volt (de symbole V) et noteacutee E Ce potentiel est exprimeacute par rapport agrave une reacutefeacuterence souvent mesureacutee par une eacutelectrode normale agrave hydrogegravene (ENH) dougrave luniteacute VENH rencontreacutee dans certains ouvrages Cette mesure est appliqueacutee aux couples
doxydo-reacuteduction pour preacutevoir la reacuteactiviteacute des espegraveces chimiques entre elles Par convention le potentiel standard Edeg est mesureacute par rapport au couple protonhydrogegravene (H+ H2) de potentiel nul
Sommaire
bull 1 Mesure
o 11 Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
111 Exemples
bull 2 Oxydant et reacuteducteur
bull 3 Potentiels standard doxydo-reacuteduction agrave 25 degC
bull 4 laquo Noblesse raquo dun meacutetal
bull 5 Applications pratiques
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Articles connexes
Mesure [modifier]
La mesure dun potentiel deacutelectro-reacuteduction se fait expeacuterimentalement agrave laide de deux demi-piles Pour obtenir le potentiel standard dun couple redox lune de ces piles doit mettre en œuvre le couple de reacutefeacuterence H+ H2 et lautre celui dont on veut mesurer le potentiel
Concregravetement les deux demi-piles sont constitueacutees chacune dun soluteacute et dune eacutelectrode les soluteacutes sont relieacutes entre eux par un pont salin qui leur permet deacutechanger des ions et les eacutelectrodes sont relieacutees entre elles par un circuit eacutelectrique sur lequel est placeacute un voltmegravetre Les deux demi-piles une fois relieacutees forment une pile eacutelectrique fournissant un courant continu alimenteacute par les reacuteactions chimiques qui ont lieu spontaneacutement aux eacutelectrodes degraves lors quest formeacutee la pile
-Le sens de courant eacutelectrique donne le signe du potentiel (neacutegatif si les eacutelectrons vont vers H+H2 et positif au contraire)
-Le voltmegravetre donne la valeur du potentiel du couple redox
-Les couples ayant des Edeg eacuteleveacutes (positifs) impliquent des oxydants forts
-Les couples ayant des Edeg tregraves bas (neacutegatifs) impliquent des reacuteducteurs forts
Ce potentiel peut deacutependre du contexte chimique et notamment du pH et mecircme du contexte physique les effets de la lumiegravere sont mis agrave profit aussi bien par la nature dans la photosynthegravese que par lhomme dans la photographie
Les chimistes utilisent des tables deacutejagrave deacutefinies elles fournissent les potentiels mesureacutes dans les conditions standard de pression et de tempeacuterature (25 degC 1 bar) par rapport au couple H+ H2
Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo [modifier]
Pour une reacuteaction redox on peut deacutefinir la diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur)
Exemples [modifier]
a)NAD+ + 2H+ + 2 e- rarr NADH + H+ E0rsquo = -0320 V
b) Aceacutetaldeacutehyde + 2 H+ + 2 e- rarr Eacutethanol E0rsquo = -0197 V
Reacuteaction redox
Aceacutetaldeacutehyde + NADH + H+ rarr Eacutethanol + NAD+ ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur) = -0197 ndash (-0320) = + 0123 V
Regravegle geacuteneacuterale
Les reacuteactions redox spontaneacutees possegravedent un ΔE gt 0
Oxydant et reacuteducteur [modifier]
La reacutefeacuterence du potentiel doxydo-reacuteduction est celui de leau pure conventionnellement fixeacute agrave zeacutero Les corps dits laquo oxydants raquo sont les oxydants des couples ayant un potentiel positif (ils captent des eacutelectrons ce qui se traduit par une charge eacutelectrique neacutegative) les corps dits laquo reacuteducteurs raquo sont les reacuteducteurs des couples ayant un potentiel neacutegatif (ils cegravedent des eacutelectrons dougrave une charge eacutelectrique positive) Les valeurs caracteacuteristiques des potentiels sont de lordre de quelques volts
On voit lagrave que lon a deux significations diffeacuterentes pour les termes laquo oxydant raquo et laquo reacuteducteur raquo
bull la signification lieacutee agrave une reacuteaction doxydo-reacuteduction donneacutee (capteur ou eacutemetteur deacutelectron dans la reacuteaction)
bull la signification lieacutee au potentiel doxydo-reacuteduction un laquo reacuteducteur raquo est un corps qui joue le rocircle de reacuteducteur dans de nombreuses reacuteactions un laquo oxydant raquo est un corps qui joue le rocircle doxydant dans de nombreuses reacuteactions mais un laquo oxydant raquo peut parfois ecirctre un reacuteducteur sil est face agrave un laquo oxydant raquo plus fort et quil peut encore soxyder
Cest cette deuxiegraveme signification qui est utiliseacutee ici Les laquo oxydants raquo les plus forts ne peuvent pas soxyder eux-mecircmes et sont donc toujours des oxydants les laquo reacuteducteurs raquo les plus forts ne peuvent pas se reacuteduire eux-mecircmes et sont donc toujours des reacuteducteurs Mais certains corps peuvent ecirctre alternativement oxydants et reacuteducteurs comme par exemple leau ou le monoxyde de carbone
Les oxydants les plus forts dans cette eacutechelle sont les halogegravenes (F2 Cl2) lion permanganate (MnO4
-) en milieu acide lion hypochlorite (ClO-) le dioxygegravene (O2) le soufre (S)
Des reacuteducteurs classiques sont les meacutetaux le carbone et lhydrogegravene solide1
Lire lrsquoarticle complet sur httpfrwikipediaorgwikiPotentiel_d27oxydo-rC3A9duction
Reacuteaction doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Des informations de cet article ou section devraient ecirctre mieux relieacutees aux sources mentionneacutees dans la bibliographie ou en liens externes Ameacuteliorez sa veacuterifiabiliteacute en les associant par des reacutefeacuterences
Une reacuteaction doxydo-reacuteduction est une reacuteaction chimique au cours de laquelle se produit un eacutechange deacutelectrons Lespegravece chimique qui capte les eacutelectrons est appeleacutee laquo oxydant raquo celle qui les cegravede laquo reacuteducteur raquo On abregravege couramment loxydo-reacuteduction par redox
Les reacuteactions doxydo-reacuteductions constituent une grande famille comprenant de nombreuses reacuteactions chimiques puisquelles interviennent dans les combustions certains dosages meacutetallurgiques la corrosion des meacutetaux leacutelectrochimie ou la respiration cellulaire Ces reacuteactions jouent en particulier un rocircle fondamental en biologie dans la transformation de loxygegravene au sein des corps vivants Elles sont eacutegalement massivement utiliseacutees par lindustrie humaine agrave lexemple de lobtention de la fonte agrave partir de minerais composeacutes doxyde de fer par reacuteduction puis de fer et dacier agrave partir de la fonte par oxydation
Cette varieacuteteacute sexplique par la mobiliteacute la leacutegegravereteacute et lomnipreacutesence dans toutes les formes de la matiegravere de leacutelectron
Sommaire
bull 1 Deacutefinitions
o 11 Premiegravere deacutefinition
o 12 Deacutefinitions plus modernes
bull 2 Vocabulaire
bull 3 Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction
bull 4 Potentiel doxydo-reacuteduction
bull 5 Principaux couples doxydants-reacuteducteurs
bull 6 Reacuteactions doxydo-reacuteduction sans transfert eacutevident deacutelectrons [1]
o 61 Position du problegraveme
o 62 Geacuteneacuteralisation de la notion de transfert deacutelectrons
621 Formation dune liaison chimique et eacutelectroneacutegativiteacute
622 Transfert total deacutelectrons
623 Transfert total fictif (virtuel)
624 Application agrave la reacuteaction 2 H 2 + O2 rarr 2 H 2O
o 63 Nombre doxydation dun eacuteleacutement
o 64 Geacuteneacuteralisation de loxydo-reacuteduction
o 65 Utilisation des nombres doxydation
bull 7 Notes et reacutefeacuterences
bull 8 Bibliographie
bull 9 Voir aussi
o 91 Articles connexes
o 92 Liens externes
Deacutefinitions [modifier]
Premiegravere deacutefinition [modifier]
Suite agrave des expeacuteriences avec le mercure Lavoisier met en eacutevidence en 1772 le rocircle du dioxygegravene dans certaines reacuteactions doxydo-reacuteduction Il pose les premiegraveres deacutefinitions
bull Loxydation signifie laquo combinaison avec loxygegravene raquo Par exemple
2 Hg + O2 rarr Hg2O2
bull Une reacuteduction est laquo lextraction dun meacutetal de son oxyde raquo deacutefinition deacutejagrave utiliseacutee
en meacutetallurgie Par exemple
SO2 rarr S + O2
Dans le langage courant loxydation est la reacuteaction chimique dans laquelle un composeacute se combine avec un ou plusieurs atomes doxygegravene Comme loxydation du fer qui produit la rouille
4 Fe + 3O2 rarr 2 Fe2O3
Ce nest quau XX e siegravecle apregraves la deacutecouverte de leacutelectron (JJ Thomson 1897) et lintroduction du modegravele atomique de Bohr (1913) que les reacuteactions chimiques ont eacuteteacute reacuteexamineacutees agrave la lumiegravere de ces nouveaux modegraveles et que des similitudes observeacutees permirent de deacutegager progressivement le concept actuel doxydo-reacuteduction qui sexprime en termes de transferts deacutelectrons
Les reacuteactions doxydo-reacuteduction par voie segraveche (eacutechange de dioxygegravene) sont efficacement deacutecrites par les diagrammes Ellingham Loutil principal des reacuteactions redox en milieu aqueux eacutetant la formule de Nernst
Deacutefinitions plus modernes [modifier]
Pour faciliter leacutetude des reacuteactions on utilise un outil qui associe (parfois abstraitement) agrave chaque atome dun composeacute un nombre doxydation (no) qui symbolise la valeur de la charge porteacutee (Fe2+ a un nombre doxydation de 2)
bull Une oxydation est une perte deacutelectrons (donc une augmentation du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Zn rarr Zn2+ + 2 e-
bull Ce don deacutelectrons ne se produit que sil existe un corps susceptible de les
accepter
bull Le pheacutenomegravene inverse (acceptation des eacutelectrons) est appeleacute la reacuteduction
bull Une reacuteduction est un gain deacutelectrons (donc une diminution du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Cu2+ + 2 e- rarr Cu
Ainsi les laquo combinaisons avec loxygegravene raquo ne sont quun cas particulier des reacuteactions doxydo-reacuteduction Voici deux reacuteactions avec le cuivre
2Cu + O2 rarr 2CuO
Cu + Cl2 rarr CuCl2
La premiegravere combine le cuivre et le dioxygegravene tandis que la seconde combine le cuivre et le dichlore Le chlore et loxygegravene ont un point commun ce sont des eacuteleacutements plus eacutelectroneacutegatifs que le cuivre
Loxydation dun corps saccompagne toujours de la reacuteduction dun autre (les eacutelectrons ne peuvent pas circuler seuls et sont neacutecessairement capteacutes) on parle dune reacuteaction doxydo-reacuteduction Loxydation est une demi-reacuteaction de loxydo-reacuteduction et la reacuteduction est lautre demi-reacuteaction
Vocabulaire [modifier]
Scheacutema - Preacutevision du sens dune reacuteaction doxydo-reacuteduction en utilisant la regravegle du gamma
Dans une oxydo-reacuteduction
bull leacuteleacutement qui cegravede un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo reacuteducteur raquo
bull leacuteleacutement qui capte un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo oxydant raquo
Le reacuteducteur soxyde (reacuteaction doxydation) loxydant se reacuteduit (reacuteaction de reacuteduction) Loxydo-reacuteduction se compose donc de deux demi-reacuteactions une oxydation et une reacuteduction
bull Oxydationreacuteducteur(1) = oxydant(1) + ne- (les flegraveches napparaissent que si la reacuteaction est totale quand K gt 10 000)
bull Reacuteduction
oxydant(2) + ne- = reacuteducteur(2)
bull Oxydo-reacuteduction (laquo somme raquo de loxydation et de la reacuteduction)
oxydant(2) + reacuteducteur(1) rarr oxydant(1) + reacuteducteur(2)
Exemple
Ce4+ + e- = Ce3+ (Reacuteduction)
Fe2+ = Fe3+ + e- (Oxydation)
dougrave la reacuteaction bilan
Ce4+ + Fe2+ rarr Ce3+ + Fe3+
Un reacuteducteur oxydeacute (=forme oxydeacutee) est un oxydant et un oxydant reacuteduit (=forme reacuteduite) est un reacuteducteur On deacutefinit ainsi le couple oxydant-reacuteducteur (aussi appeleacute laquo couple redox raquo) qui se compose de loxydant et du reacuteducteur conjugueacute (loxydant reacuteduit) On le note sous la forme Oxydant Reacuteducteur
En biochimie et notamment agrave propos de la synthegravese des moleacutecules preacutebiotiques on parle de reacuteactions se produisant dans une atmosphegravere oxydante cest-agrave-dire en preacutesence doxygegravene par opposition agrave une atmosphegravere reacuteductrice contenant par exemple du gaz carbonique
Certain composeacutes chimiques peuvent se comporter aussi bien en oxydant quen reacuteducteur Cest notamment le cas de leau oxygeacuteneacutee dont on dit quelle se dismute et qui par conseacutequent ne peut ecirctre conserveacutee longtemps
H2O2 = 2H+ + O2 + 2e- (oxydation)
H2O2 + 2H+ + 2e- = 2H2O (reacuteduction)
Soit au final
2H2O2 rarr 2H2O + O2 (oxydo-reacuteduction)
On a par exemple les couples oxydant-reacuteducteur Cu 2+ Cu et Zn 2+ Zn qui donnent la reacuteaction en solution aqueuse
Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+
(aq) + Cu(s) (oxydo-reacuteduction)
Cette reacuteaction peut se deacutecomposer en une reacuteduction (de loxydant) et une oxydation (du reacuteducteur)
Zn(s) = Zn2+(aq) + 2e- (oxydation)
Cu2+(aq) + 2e- = Cu(s) (reacuteduction)
Les deux demi-reacuteactions doxydation et de reacuteduction peuvent reacuteellement ecirctre seacutepareacutees dans certains cas (cest-agrave-dire quelles ne se produisent pas au mecircme endroit) ce qui permet de geacuteneacuterer un courant eacutelectrique (cest ce qui se passe dans les piles eacutelectriques) Dans les autres cas par exemple dans lexemple donneacute elles nont quun inteacuterecirct formel (les eacutelectrons libres nexistent pas dans leau)
Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction hellip
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Respiration ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biologie et la meacutedecine Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
Dans le langage courant la respiration deacutesigne agrave la fois les eacutechanges gazeux (rejet de dioxyde de carbone CO2 appeleacute parfois de faccedilon impropre laquo gaz carbonique raquo et absorption de dioxygegravene O2 ou appeleacute couramment laquo oxygegravene raquo) et la respiration cellulaire qui permet en deacutegradant du glucose gracircce au dioxygegravene dobtenir de leacutenergie Les eacutechanges gazeux assistent la respiration cellulaire en lui fournissant le dioxygegravene et en le deacutebarrassant du dioxyde de carbone produit
Pour certains organismes ces eacutechanges se reacutealisent directement par diffusion aux travers des parois cellulaires Pour dautres des organes speacutecialiseacutes se sont formeacutes permettant ainsi daugmenter les quantiteacutes de gaz brasseacutes Il existe plusieurs types dorganes
bull les branchies qui sont les adaptations respiratoires des animaux aquatiques poissons mais aussi certains anneacutelides (vers) eacutechinodermes (eacutetoiles de mers) et mollusques
bull les poumons qui sont les adaptations des verteacutebreacutes terrestres
Dans le cas des animaux qui possegravedent des poumons on parle de ventilation pulmonaire pour deacutesigner lensemble des meacutecanismes qui permettent les transferts de gaz entre les milieux exteacuterieur et inteacuterieur (le sang)
Sommaire
bull 1 Aspect biochimique
bull 2 La respiration chez lecirctre humain
bull 3 Classification des sujets lieacutes agrave la respiration
o 31 Par maladie et urgences
o 32 Par meacutedication
o 33 Par soins intensifs et meacutedecine durgence
o 34 Par autres sujets meacutedicaux
bull 4 Voir aussi
o 41 Articles connexes
o 42 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRespiration
Tomographie par eacutemission de positons - Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
La tomographie par eacutemission de positons (TEP) deacutenommeacutee PET ou PET scan pour laquo positron emission tomography raquo dans la terminologie anglo-saxonne est une meacutethode
dimagerie meacutedicale pratiqueacutee par les speacutecialistes en meacutedecine nucleacuteaire qui permet de mesurer en trois dimensions lactiviteacute meacutetabolique dun organe gracircce aux eacutemissions produites par les positons (ou positrons) issus de la deacutesinteacutegration dun produit radioactif injecteacute au preacutealable
La TEP repose sur le principe geacuteneacuteral de la scintigraphie qui consiste agrave injecter un traceur dont on connaicirct le comportement et les proprieacuteteacutes biologiques pour obtenir une image du fonctionnement dun organe Ce traceur est marqueacute par un atome radioactif (carbone fluor azote oxygegravene) qui eacutemet des positons dont lannihilation produit elle-mecircme deux photons La deacutetection de la trajectoire de ces photons par le collimateur de la cameacutera TEP permet de localiser le lieu de leur eacutemission et donc la concentration du traceur en chaque point de lorgane Cest cette information quantitative que lon repreacutesente sous la forme dune image faisant apparaicirctre en couleurs les zones de forte concentration du traceur
Ainsi la TEP permet de visualiser les activiteacutes du meacutetabolisme des cellules on parle dimagerie fonctionnelle par opposition aux techniques dimagerie dite structurelle comme celles baseacutees sur les rayons X (radiologie ou CT-scan) qui reacutealisent des images de lanatomie Par conseacutequent la tomographie par eacutemission de positons est un outil diagnostique qui permet de deacuteceler certaines pathologies qui se traduisent par une alteacuteration de la physiologie normale comme les cancers La TEP est aussi utiliseacutee en recherche biomeacutedicale par exemple en imagerie ceacutereacutebrale ougrave elle permet de reacuteveacuteler les reacutegions actives du cerveau lors de telle ou telle activiteacute cognitive de maniegravere analogue agrave ce qui se fait avec limagerie par reacutesonance magneacutetique fonctionnelle (IRM)
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Deacutefinition
o 21 Principe
o 22 Exposition aux radiations et radioprotection
bull 3 Principaux traceurs utiliseacutes
o 31 Le 18 F FDG
bull 4 Deacuteroulement dun examen TEP
bull 5 Diagnostic
bull 6 Applications
o 61 Canceacuterologie
o 62 Imagerie ceacutereacutebrale et neurologie
o 63 Cardiologie
bull 7 Limites
bull 8 Avenir de la TEP
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Annexes
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiTomographie_par_C3A9mission_de_positons
Warburg ndash Selon Wikipeacutedia
Otto Heinrich Warburg (8 octobre 1883 agrave Fribourg-en-Brisgau Bade-Wurtemberg Allemagne - 1 er aoucirct 1970 agrave Berlin) est un meacutedecin physiologiste et biochimiste allemand Il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine de 19311
Sommaire
bull 1 Biographie
bull 2 Hypothegravese
bull 3 Le cas Warburg
bull 4 Notes et reacutefeacuterences
bull 5 Voir aussi
o 51 Liens externes
Biographie
Docteur en chimie et docteur en meacutedecine il a deacutecouvert des processus-cleacutes de la respiration cellulaire et de diffeacuterents systegravemes enzymatiques En 1931 il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine laquo pour sa deacutecouverte de la nature et du mode opeacuteratoire de lenzyme respiratoire1 raquo
Ayant deacutemontreacute que les cellules canceacutereuses changent leur meacutetabolisme pour passer agrave un meacutetabolisme anaeacuterobie il a formuleacute lhypothegravese non confirmeacutee que le cancer na pas besoin dun milieu riche en oxygegravene pour se deacutevelopper Parmi ses eacutetudiants le plus illustre est Hans Adolf Krebs prix Nobel en 1953
Hypothegravese
Il constata lors de ses observations sur des cellules canceacutereuses une concentration anormalement eacuteleveacutee dions lactates lun des sels de lacide lactique Or cet acide est typiquement le reacutesultat dune fermentation
En 1924 Warburg en tira une hypothegravese sur la formation de cellules canceacutereuses celles-ci tireraient principalement leur eacutenergie de la fermentation anaeacuterobie du glucose (glycolyse anaeacuterobie) et par conseacutequent la preacutesence doxygegravene ne serait pas neacutecessaire agrave leur deacuteveloppement
Lapparition du cancer serait due agrave un dysfonctionnement des mitochondries des cellules canceacutereuses au lieu de le consommer elles fermenteraient le glucose
Selon Warburg linduction dun eacutetat dacidification dans lorganisme est incompatible avec le meacutetabolisme des cellules canceacutereuses2
Le cas Warburg
Otto Warburg eacutetait juif Agrave ce titre il aurait ducirc ecirctre soit expulseacute dAllemagne soit deacuteporteacute dans les camps de concentration Il nen fut rien En effet parce quAdolf Hitler eacutetait particuliegraverement preacuteoccupeacute davoir un cancer et parce quil pensait que Warburg serait le seul scientifique susceptible de trouver un traitement efficace il donna donc des instructions pour quil fucirct preacuteserveacute de la deacuteportation3 Warburg est enterreacute au cimetiegravere de Dahlem agrave Berlin
Photo - Otto Heinrich Warburg en 1931
Notes et reacutefeacuterences
1 uarr a et b (en) laquo for his discovery of the nature and mode of action of the respiratory enzyme raquo in Personnel de reacutedaction laquo The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1931 [archive] raquo Fondation Nobel 2010 Consulteacute le 26 novembre 2010
2 uarr La theacuteorie de O H Warburg Nexus ndeg48 page 66
3 uarr Robert Paxton la France de Vichy 1940-1944 coll Points-Histoire eacuted Seuil 1973 p178
Source httpfrwikipediaorgwikiOtto_Heinrich_Warburg
Traduction deacutefinitions et compleacutements
Jacques Hallard Ing CNAM consultant indeacutependantRelecture et corrections Christiane Hallard-Lauffenburger professeur des eacutecoleshonoraireAdresse 585 19 Chemin du Malpas 13940 Molleacutegegraves FranceCourriel jacqueshallard921orangefr
Fichier ISIS Santeacute Cancer a Redox Disease French version3 alleacutegeacutee
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de cellules agrave tregraves hauts potentiels de repos telles que les cellules musculaires et les neurones montrent peu ou pas de tendance agrave se diviser alors quune diminution du potentiel de membrane suit la transformation maligne
Dans les anneacutees 1970 Clarence D Cocircne Jr avait reacuteussi agrave induire la mitose et la synthegravese de lADN dans des neurones totalement diffeacuterencieacutes du systegraveme nerveux central en utilisant une varieacuteteacute dagents qui deacutepolarisent la membrane cellulaire (la rendant moins neacutegative) [22]
Dans les anneacutees 1990 des mesures des potentiels eacutelectriques des sites de la peau sur des tumeurs malignes du sein avaient donneacute des lectures eacutelectropositives qui avaient eacuteteacute correacuteleacutees avec une deacutepolarisation accrue dans le potentiel de membrane des cellules et des tissus canceacutereux par rapport aux cellules normales ou aux cellules non canceacutereuses [23]
Lautre signe bien connu de deacuteseacutequilibre drsquooxydo-reacuteduction (redox) dans les cellules canceacutereuses est le cas des mitochondries hyperpolariseacutees (voir encadreacute 1)
Une preuve suppleacutementaire vient maintenant agrave partir de mesures directes des eacutetats doxydo-reacuteduction Les paires redox de la cellule sont NADH NAD + (nicotinamide adeacutenine dinucleacuteotide) NADPH NADP + (nicotinamide adeacutenine dinucleacuteotide phosphate) et GSH GSSG (glutathion) Le rapport des formes reacuteduites et des formes oxydeacutees refleacutete leacutetat doxydo-reacuteduction de la cellule
Par exemple dans des conditions non contraintes et non stressantes chez des astrocytes (cellules du cerveau qui controcirclent le flux sanguin vers les neurones) qui sont mises en culture la paire NADH NAD+ est principalement agrave leacutetat oxydeacute afin drsquoaccepter les eacutelectrons produits au cours de la glycolyse lors de la reacuteaction de la glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate deacuteshydrogeacutenase (GAPDH) (voir fig 1)
En revanche le couple redox NADPH NADP+ est maintenu dans un eacutetat plus reacuteduit pour fournir des eacutelectrons pour la biosynthegravese reacuteductrice tandis que la concentration de GSH deacutepasse fortement celle de GSSG pour soutenir une deacutefense antioxydante efficace Ces ratios des couples redox chez les astrocytes mis en culture sont similaires agrave ceux qui ont eacuteteacute rapporteacutes pour le cerveau [24] et ils sont intimement lieacutes au meacutetabolisme et aux fonctionnements cellulaires
La thioreacutedoxine est une classe de petites proteacuteines redox qui sont preacutesentes dans tous les organismes et qui agissent comme des antioxydants avec des fonctions de signalisation redox On pense que la thioreacutedoxine inteacutegre leacutetat redox global de la cellule et qursquoelle est essentielle pour la vie chez les mammifegraveres [25]
Des chercheurs de leacutecole de meacutedecine et de santeacute publique aupregraves de lrsquoUniversiteacute du Wisconsin agrave Madison aux Eacutetats-Unis ont examineacute les niveaux des proteacuteines et des changements redox de la thioreacutedoxine 1 (TRX1) dans les tissus de la prostate humaine et dans des cellules en culture [26] Ils ont trouveacute 4 fois plus de proteacuteines TRX1 dans le noyau des cellules canceacutereuses de haut grade par rapport aux teacutemoins normaux et laugmentation est correacuteleacutee avec la progression du cancer La proteacuteine a eacutegalement eacuteteacute multiplieacutee environ par 2 dans le cytoplasme Malgreacute des niveaux accrus en proteacuteines les formes oxydeacutees de TRX1 nucleacuteaire eacutetaient plus eacuteleveacutees dans les lignes cellulaires du
cancer de la prostate par rapport agrave leurs homologues beacutenins ce qui suggegravere que le deacuteseacutequilibre redox nucleacuteaire a eu lieu de maniegravere seacutelective dans les cellules canceacutereuses
TRX1 a un rocircle speacutecifique dans la modulation de la signalisation redox avec des pools nucleacuteaires et cytoplasmiques distincts chacun drsquoeux ayant des fonctions diffeacuterentes Dans le noyau TRX1 interagit avec certains facteurs de transcription pour reacuteguler leur liaison agrave lADN il sagit notamment de p53 (reacuteponse par apoptose) du facteur nucleacuteaire kB (NF-kB impliqueacute dans la reacuteponse inflammatoire) et du facteur nucleacuteaire 2 (Nrf2 impliqueacute dans la reacuteponse antioxydante)
Dans le cytoplasme TRX1 peut reacuteguler les kinases du signal de reacutegulation de lapoptose TRX1 est eacutegalement connu pour passer du cytoplasme vers le noyau en reacuteponse au stress oxydatif Lrsquooxydation seacutelective de TRX1 peut se produire et elle a eacuteteacute deacutetecteacutee agrave la fois dans le noyau et dans le cytoplasme en reacuteponse agrave des modifications cellulaires redox
Lrsquoaugmentation de lexpression de la proteacuteine TRX1 a eacuteteacute deacutetecteacutee dans les tissus canceacutereux et dans de multiples ligneacutees de cellules canceacutereuses et une augmentation de lexpression de TRX1 a eacuteteacute associeacutee agrave niveau tumoral eacuteleveacute et elle a eacuteteacute impliqueacutee dans la reacutesistance des cellules tumorales agrave certaines chimiotheacuterapies et agrave des agents geacuteneacuterateurs de ROS
Pour conclure
De nouvelles preuves suggegraverent que les cellules canceacutereuses sont plus oxydeacutees par rapport agrave la normale il leur manque des eacutelectrons
Ceci est coheacuterent avec dautres indications selon lesquelles le cancer est une maladie qui deacutepend des reacuteactions doxydo-reacuteduction qui est un eacutetat de deacuteseacutequilibre eacutelectronique
La preacutevention des cancers et une theacuterapie rationnelle devraient commencer agrave partir de ces constats
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Deacutefinitions et compleacutements
Apoptose ndash Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
On nomme apoptose (ou mort cellulaire programmeacutee) le processus par lequel des cellules deacuteclenchent leur auto-destruction en reacuteponse agrave un signal Cest lune des voies possibles de la mort cellulaire qui est physiologique geacuteneacutetiquement programmeacutee neacutecessaire agrave la survie des organismes multicellulaires Elle est en eacutequilibre constant avec la prolifeacuteration cellulaire Contrairement agrave la neacutecrose elle ne provoque pas dinflammation les membranes plasmiques ne sont pas deacutetruites du moins dans un premier temps et la cellule eacutemet des signaux (en particulier elle expose sur le feuillet
externe de sa membrane plasmique de la phosphatidylseacuterine un phospholipide normalement constitutif de son feuillet interne) qui permettront sa phagocytose par des globules blancs notamment des macrophages
Sommaire
bull 1 Deacutecouverte et eacutetymologie
bull 2 Exemples de rocircles physiologiques
o 21 Morphogenegravese
o 22 Systegraveme immunitaire
o 23 Diffeacuterenciation intestinale
o 24 Deacutediffeacuterenciation mammaire
bull 3 Causes
bull 4 Manifestation cytologique
o 41 Meacutecanisme intracellulaire
411 Voie extrinsegraveque
412 Voie intrinsegraveque
bull 5 Fragmentation de lADN
o 51 Maladies ou affections induites par le blocage de lapoptose
o 52 Maladies ou affections causeacutees par lrsquoactivation intempestive de
lrsquoapoptose
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Voir aussi
o 71 Bibliographie
o 72 Articles connexes
o 73 Liens externes Article complet sur le site httpfrwikipediaorgwikiApoptose
Cancer ndash Document Futura-Sciences
Un cancer est une pathologie caracteacuteriseacutee par la preacutesence dune (ou de plusieurs) tumeur maligne formeacutee agrave partir de la transformation par mutations ou instabiliteacute geacuteneacutetique (anomalies cytogeacuteneacutetiques) dune cellule initialement normale
Formation du cancer
La transformation cellulaire tumorale se traduit notamment par une perte de controcircle du cycle cellulaire une insensibiliteacute agrave lapoptose des anomalies de la reacuteparation de lADN Les cancers sont alors classeacutes selon le type de la cellule dans laquelle sest produite la premiegravere transformation (lymphomes carcinomes sarcomes) cette premiegravere cellule maligne seacutetant ensuite diviseacutee formant la tumeur primaire constitueacutee de cellules clonales
Eacutevolution du cancer
Certaines tumeurs primaires peuvent progresser vers un envahissement plus global de lorganisme par eacutechappement de cellules tumorales issues de cette tumeur primaire on parle alors de meacutetastase
Pour en savoir plus sur les diffeacuterents cancers consultez les questions-reacuteponses cibleacutees de Futura-Sciences sur
le cancer du foie le cancer du poumon le cancer du sein le cancer de la peau le cancer de la thyroiumlde le cancer de la vessie le cancer de la prostate le cancer colorectal le cancer de lestomac le cancer de lœsophage le cancer du rein
httpwwwfutura-sciencescomfrquestion-reponsetcancerdle-cancer-de-la-peau-en-detail_1354
Photo - Le cancer est la premiegravere cause de mortaliteacute en France Ici des cellules de cancer du poumon copy Anne Weston- LRI- CRUK- Wellcome Images Filckr nc nd 20copy 2001-2012 Futura-Sciences tous droits reacuteserveacutes ndashSource wwwgooglefrsearchsource=igamphl=framprlz=1G1GGLQ_FRFR368ampq=cancerampbtnG=Recherche+Google
Cancer ndash Introduction drsquoun article Wiipeacutedia
Le cancer est une maladie caracteacuteriseacutee par une prolifeacuteration cellulaire anormalement importante au sein dun tissu normal de lorganisme de telle maniegravere que la survie de ce dernier est menaceacutee Ces cellules deacuterivent toutes dun mecircme clone cellule initiatrice du cancer qui a acquis certaines caracteacuteristiques lui permettant de se diviser indeacutefiniment Au cours de leacutevolution de la maladie certaines cellules peuvent migrer de leur lieu de production et former des meacutetastases Pour ces deux raisons le deacutepistage du cancer doit ecirctre le plus preacutecoce possible
laquo Cancer raquo est un terme geacuteneacuteral deacutesignant une maladie pour lesquelles certaines cellules dun organisme adoptent un comportement anormal caracteacuteriseacute par1234 une indeacutependance vis-agrave-vis des signaux qui stimulent normalement la prolifeacuteration cellulaire une insensibiliteacute aux signaux et meacutecanismes anti-prolifeacuteratifs une capaciteacute prolifeacuterative qui nest plus limiteacutee (croissance agrave linfini) la disparition du pheacutenomegravene dapoptose une capaciteacute anormale agrave susciter langiogenegravese et lacquisition dun pouvoir invasif et de production de meacutetastases
Les nouvelles cellules reacutesultantes dites canceacutereuses ou tumorales peuvent former une tumeur maligne (un neacuteoplasme) ou se propager agrave travers le corps
Les facteurs de risques sont internes (geacutenome mutation 5 etc) induction par un agent infectieux etc etou externes (alimentation exposition agrave des substances canceacuterigegravenes ou agrave des conditions telles que lirradiation etc) Des facteurs hormonaux eacutepigeacuteneacutetiques et psychosomatiques sont possibles 90 agrave 95 des cas de cancers ne sont pas attribuables agrave des mutations geacuteneacutetiques6
Durant la derniegravere deacutecennie plusieurs types de cancers semblent en augmentation si dans certains cas cette progression est facilement lieacutee agrave des facteurs de risque identifieacutes (tabac alcool polluants industriels reconnus canceacuterigegravenes obeacutesiteacute seacutedentariteacute exposition au soleil) dans certains cas il est difficile dattribuer agrave des facteurs preacutecis laugmentation observeacutee Lameacutelioration des outils de diagnostic7et le vieillissement de la population8 explique une part importante de la progression de lincidence de certains cancers Agrave linverse une eacutetude de lInstitut de veille sanitaire montre que les cancers de lestomac de loesophage (chez lhomme) du col de luteacuterus et le lymphome Hodghinien ont reacutegresseacute entre 1980 et 20009
Sommaire
bull 1 Terminologie et eacutetymologie
bull 2 Biologie
o 21 Typologie
o 22 Geacuteneacutetique
o 23 Transformation cellulaire
o 24 Chronologie de la transformation canceacutereuse
o 25 Origine
o 26 Eacutevolution
bull 3 Causes
o 31 Risques endogegravenes
o 32 Risques dits laquo environnementaux raquo
bull 4 Preacutevention
o 41 Deacutepistage
bull 5 Diagnostic
bull 6 Traitements
o 61 Traitements alternatifs
o 62 Soutien psychologique
bull 7 Coucircts eacuteconomiques et socioeacuteconomiques
bull 8 Statistiques par pays
o 81 France
o 82 Taux de survie et surmortaliteacute
o 83 Chez lenfant
bull 9 Eacutepideacutemiologie
bull 10 Historique
bull 11 Chez les animaux
bull 12 Notes et reacutefeacuterences
bull 13 Voir aussi
o 131 Articles connexes
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiCancer
Chaicircne de transfert deacutelectrons ndash Deacutefinition de Futura-Sciences
Ensemble de moleacutecules pouvant capter et donner des eacutelectrons dont des cytochromes et des flavoproteacuteines qui agissent en seacuterie pour transporter des eacutelectrons du NADH ou du FADH2 jusquagrave loxygegravene qui est ainsi reacuteduit en eau (H2O) La respiration cellulaire est principalement attribuable agrave cette consommation doxygegravene La chaicircne respiratoire est localiseacutee dans la membrane interne des mitochondries
Source httpwwwfutura-sciencescomfrdefinitiontphysique-2dchaine-de-transfert-delectrons_686
Chaicircne respiratoire ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
La chaicircne respiratoire est constitueacutee dun ensemble complexe de proteacuteines membranaires de la mitochondrie des cellules eucaryotes qui servent agrave reacuteoxyder les coenzymes NADH et ubiquinone (CoQ) qui ont eacuteteacute reacuteduits en particulier au cours du cycle de Krebs Cette reacuteoxydation saccompagne de la creacuteation dun gradient transmembranaire de protons Ce gradient est une forme de stockage de leacutenergie contenue dans les coenzymes qui deacuterive elle-mecircme de leacutenergie contenue dans les moleacutecules deacutegradeacutees au cours du catabolisme Le gradient de proton va servir agrave fabriquer de lATP moleacutecule eacutenergeacutetique universellement utilisable au niveau de lATP synthase une proteacuteine membranaire mitochondriale Ce meacutecanisme de phosphorylation oxydative a eacuteteacute deacutecouvert par Peter Mitchell ce qui lui a valu le prix Nobel de chimie en 19781 Ce meacutecanisme est aussi connu sous le nom de Theacuteorie chimiosmotique (de Mitchell) Additionneacute agrave la synthegravese dATP par les ATP synthase on la nomme phosphorylation oxydative (nb le terme phosphorylation oxydative est impropre il faut lui preacutefeacuterer celui doxydations phosphorylantes)
Sommaire
bull 1 Origine des reacuteactifs de la chaicircne respiratoire
bull 2 Enchaicircnement des systegravemes doxydoreacuteduction de la chaicircne respiratoire
bull 3 Inhibiteurs de la chaicircne respiratoire
bull 4 Reacutegulation
bull 5 Theacuteorie chimio-osmotique de Mitchell
bull 6 Complexes et fonctionnement
bull 7 Transport des moleacutecules dATP formeacutees
bull 8 Bilan total
bull 9 Des chaicircnes respiratoires particuliegraveres celles des bacteacuteries
bull 10 Notes et reacutefeacuterences
bull 11 Voir aussi
o 111 Articles connexes
o 112 Liens externes
Origine des reacuteactifs de la chaicircne respiratoire [modifier]
Lors des reacuteactions du catabolisme que sont la glycolyse (dans le cytosol) et le cycle de Krebs (dans la mitochondrie) il y a production de coenzymes reacuteduits (NADH et CoQH2) Ces coenzymes vont ecirctre reacuteoxydeacutes par la chaicircne respiratoire (en aeacuterobiose) au niveau des crecirctes de la membrane interne mitochondriale ou dans la membrane plasmique des bacteacuteries
Enchaicircnement des systegravemes doxydoreacuteduction de la chaicircne respiratoire [modifier]
Remarque lenchaicircnement indiqueacute ici concerne les organismes eucaryotes la chaicircne respiratoire au niveau de la mitochondrie
Lordre dans lequel on trouve les eacuteleacutements de la chaicircne respiratoire (figure 1) deacutepend de leur potentiel standard doxydoreacuteduction (tableau 1)
Tableau 1 Systegravemes reacutedox mis en jeu dans la chaicircne respiratoire
Systegravemes reacutedox Potentiel standard (agrave pH = 7 et 25 degC) (V)
NAD+NADH -032
FPFPH2 -014
CoQCoQH2 -009
Cytb Fe3+Cytb Fe2+ +004
CytC1 Fe3+CytC1 Fe2+ +022
CytC Fe3+CytC Fe2+ +026
Cyt(a+a3) Fe3+Cyt(a+a3) Fe2+ +029
frac12O2O2- +082
Figure 1 enchaicircnement des constituants de la chaicircne respiratoire
La reacuteaction de synthegravese dATP
est une reacuteaction endergonique elle a besoin deacutenergie pour avoir lieu Sa variation denthalpie libre standard (ΔGdeg) est eacutegale agrave + 30 kJmol
Lors de la chaicircne respiratoire trois reacuteactions libegraverent suffisamment deacutenergie (variation denthalpie libre standard (ΔGdeg) est infeacuterieure ou eacutegale agrave - 30 kJmol)
bull ΔGdeg = - 42 460 Jmolminus1
bull ΔGdeg = - 34 740 Jmolminus1
bull ΔGdeg = -
102 290 Jmolminus1
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiChaC3AEne_respiratoire
Phosphorylation oxydative lieacutee agrave la chaicircne de transport des eacutelectrons ndash Document lsquoulysse u-bordeauxrsquo
La chaicircne de transport des eacutelectrons
Les hydrogegravenes (eacutelectrons plus protons) capteacutes par le (qui devient le
) issus de la deacutegradation des moleacutecules de glucose et dacide gras sont
transfeacutereacutes agrave l gracircce agrave une seacuterie deacutevegravenements qui aboutit agrave la formation d la chaicircne de transport des eacutelectrons Cette chaicircne se deacuteroule dans la membrane interne de la mitochondrie surtout dans les crecirctes et elle fait intervenir plusieurs complexes enzymatiques appeleacutes NADH-quinone oxydoreacuteductase (complexe I) succinate-quinone oxydoreacuteductase (complexe II) Quinol-cytochrome c oxydoreacuteductase (complexe III ou complexe bc1) et Cytochrome c oxydase (complexe IV)
Elle contient eacutegalement 1) lubiquinone qui se trouve dans leacutepaisseur de la membrane interne (moleacutecule lipophile) qui transporte les eacutelectrons (et protons) du complexe II au complexe III et 2) le cytochrome c qui se trouve dans lespace inter membranaire et qui eacutetablit une navette deacutelectrons entre complexes III et IV Les eacuteveacutenements sont preacutesenteacutes scheacutematiquement figure 11 Dans cette image les complexes sont repreacutesenteacutes en une seule entiteacute mais en reacutealiteacute ils sont constitueacutes de plusieurs sous-uniteacutes proteacuteiques Le tableau ci-dessous donne une ideacutee de la taille et de lheacuteteacuterogeacuteneacuteiteacute des complexes de la chaicircne respiratoire
fonction enzymatique poids moleacuteculaire
nombre de sous-uniteacutes
Complexe I NADH-quinone oxydoreacuteductase 800 kDa 25
Complexe II succinate-quinone oxydoreacuteductase
140 kDa 4
Complexe III quinol-cytochrome c oxydoreacuteductase
250 kDa 9-10
Complexe IV cytochrome c oxydase 170 kDa 13
Complexe V ATP synthase 380 kDa 12-14
Figure 11 [agrave consulter agrave la source] La chaicircne respiratoire
Pour plus dinformation sur la composition des proteacuteines de la chaicircne respiratoire et leur arrangement dans des super complexes consultez le document suivant
laquo Supercomplexes dans la chaine respiratoire de la mitochondrie 2010_Boekema raquo (pdf 1 Mo)
Animation cette animation montre comment le passage des eacutelectrons de cytochrome c agrave cytochrome c oxydase (complexe IV) permet le transport
simultaneacute de protons ( ) agrave travers la membrane interne de la mitochondrie (fonction de pompe de la cytochrome c oxydase)
Macromedia Shockwave - 106Ko
La direction du flux deacutelectrons le long de la chaicircne de transport est deacutetermineacutee par la faculteacute des composants agrave perdre ou agrave gagner des eacutelectrons Par exemple
a une affiniteacute modeacutereacutee pour les eacutelectrons si bien que sa forme reacuteduite
peut facilement ceacuteder ses deux eacutelectrons Au contraire loxygegravene moleacuteculaire a une tregraves forte affiniteacute pour les eacutelectrons et est donc un tregraves bon agent oxydant capable de capturer avidement les eacutelectrons des autres moleacutecules La capaciteacute agrave laquo donner raquo ou agrave laquo prendre raquo des eacutelectrons est exprimeacutee
par un paramegravetre nommeacute potentiel doxydoreacuteduction (symbole Eograve) ayant
un potentiel de et loxygegravene moleacuteculaire un potentiel de Les eacutelectrons se deacuteplacent des moleacutecules agrave faible potentiel doxydoreacuteduction vers
les moleacutecules posseacutedant un potentiel fort et donc dans le cas de la chaicircne mitochondriale de transport des eacutelectrons du NADH agrave loxygegravene moleacuteculaire (voir figure 12 )
Figure 12 [agrave consulter agrave la source] Potentiel doxydoreacuteduction
Fondamentalement au cours de la capture des eacutelectrons par les complexes I III et IV il y a simultaneacutement translocation des protons vers lespace
inter membranaire (pompe ) (voir figure 11 et son animation) Le processus creacutee un gradient protonique (potentiel membranaire de 150 mV neacutegatif cocircteacute espace matriciel et une diffeacuterence de pH de 05) Le gradient eacutelectrochimique ainsi geacuteneacutereacute est utiliseacute pour la phosphorylation de lADP en ATP par lATP synthase (complexe V qui constitue une particule dite eacuteleacutementaire visible en microscopie eacutelectronique) (voir figure 13 ) Le couplage de loxydation des
meacutetabolites en et et la production dATP est appeleacute phosphorylation oxydative
Figure 13 [agrave consulter agrave la source] ATP synthase
Heacutebergement des eacutelectrons dans les composants de la chaicircne
Au sein de la chaicircne de transport les eacutelectrons sont successivement et transitoirement laquo heacutebergeacutes raquo par diffeacuterents sites moleacuteculaires appeleacutes groupes prostheacutetiques (porphyrines et flavine mononucleacuteotides (FMN apporteacutee par la
vitamine laquo riboflavine raquo) Les atomes qui heacutebergent les eacutelectrons dans ces
groupes prostheacutetiques peuvent ecirctre des atomes de C ou N pour (apporteacute
par la laquo vitamine raquo (acide nicotinique) et ubiquinone des atomes de Fe inclus dans une structure moleacuteculaire appeleacutee hegraveme ou heacutemochrome pour les cytochromes des complexes de FeS pour les FMN et cytochrome bc1 des atomes de Cu dans la cytochrome c oxydase Cette ressource na pas pour but dexposer en deacutetail laspect biochimique et biophysique de la phosphorylation oxydative Pour information compleacutementaire sur le sujet nous vous suggeacuterons de consulter laquo La biochimie Tome 1 biochimie structurale et meacutetabolique raquo Christian Moussard De Boeck Universiteacute
Etymologie des termes cytochrome et ubiquinone
Les cytochromes sont des pigments cellulaires (chromos = couleur) deacutetectables dans lintervalle 300 agrave 600 nm du spectre de la lumiegravere Le terme deacutesigne un ensemble formeacute dune proteacuteine et dun groupe prostheacutetique (heacutemochrome)
responsable de labsorption caracteacuteristique de la lumiegravere
Ubiquinone nommeacutee pour sa reacutepartition tregraves large ubiquitaire chez les veacutegeacutetaux animaux et micro-organismes (latin ubique = preacutesent partout) Elle fut identifieacutee plus tard agrave un co-enzyme de la chaicircne respiratoire nommeacute pour cela co-enzyme Q10 (ubiQuinone) 10 fait reacutefeacuterence au nombre duniteacutes isopreacuteniques (
) preacutesentes dans la queue hydrophobe de la moleacutecule (situeacutee dans la membrane)
Cardiolipine et chaicircne respiratoire
La cardiolipine ou diphosphatidylglyceacuterol est un lipide qui est speacutecifique des membranes des bacteacuteries et des mitochondries autrement dit des membranes dont la fonction est de fournir un potentiel eacutelectrochimique pour le transport des eacutelectrons et la synthegravese dATP Le terme cardiolipine vient du fait que ce lipide a eacuteteacute isoleacute agrave partir de cœur de bovin dans lequel il repreacutesente 10 des phospholipides totaux Plus tard la cardiolipine a eacuteteacute trouveacutee en abondance dans la mitochondrie ougrave elle repreacutesente 20 des phospholipides totaux et dans la membrane externe des bacteacuteries Etant donneacute que la cardiolipine est un lipide speacutecifique de la mitochondrie on est en droit de penser que sa fonction biologique dans cet organite est fondamentale Elle est localiseacutee principalement dans la membrane interne ougrave elle interagit avec plusieurs proteacuteines parmi lesquelles les complexes III (cytochrome bc1) et IV (cytochrome c oxydase) la proteacuteine deacutechange ATPADP lATP synthase et le transporteur de phosphate inorganique (Pi) Il a eacuteteacute montreacute que la cardiolipine deacuteterminait la structure quaternaire (et donc fonctionnelle) de ces proteacuteines enzymatiques et assurait eacutegalement la bonne orientation et la bonne position (pour faciliter le passage des eacutelectrons) des diffeacuterents composants de la chaicircne respiratoire Ce rocircle est bien illustreacute par le syndrome de Barth myopathie speacutecifique due agrave une production deacutefectueuse de cardiolipine reacutesultant en un fort deacuteficit dans la production dATP La cardiolipine limite aussi la diffusion de protons situeacutes dans lespace inter membranaire en les liant agrave ses groupes phosphates tamponnant ainsi le pH global (voir figure 14 ) Enfin la cardiolipine est consideacutereacutee comme un co-facteur deacuteterminant de limportation du cholesteacuterol indispensable au deacuteroulement de la steacuteroiumldogenegravese mitochondriale
Figure 14 [agrave consulter agrave la source] Cardiolipine dans la membrane interne de la mitochondrie
LATP synthase ( )
En preacutesence du gradient de protons eacutetabli entre les deux faces de la membrane mitochondriale interne et en absence de concentrations eacuteleveacutees dATP dans la matrice
lATP synthase laisse passer les protons au niveau du domaine membranaire un
passage qui permet la production dATP par le domaine Plus preacuteciseacutement chaque
sous-uniteacute du domaine de la proteacuteine couple rapidement lADP et le Pi en produisant lATP qui reste en place Cest le potentiel de membrane et le passage des protons qui en reacutesulte (laquo source deacutenergie raquo) qui permet lexpulsion de lATP vers
lespace matriciel au cours dun mouvement de rotation de la sous-uniteacute dans le
domaine La place de lATP est immeacutediatement prise par un nouvel ADP + Pi Il faut 12 protons pour la production de 3 ATP (voir figure 13 ci-dessus)
Cette enzyme peut eacutegalement fonctionner dans lautre sens ce qui se produit en absence de gradient de protons et en preacutesence dATP Dans ce cas elle fonctionne comme une
pompe agrave protons comparable agrave l -ATPase de la membrane des lysosomes deacutecrite dans la ressource laquo Transport membranaire raquo
Bilan final
Le bilan final de toutes ces inter conversions chimiques cest que loxydation complegravete dune moleacutecule de glucose fournira 30 moleacutecules dATP et quune moleacutecule dacide gras tel que le palmitate (C16) fournira 120 moleacutecules dATP La complexiteacute des inter conversions chimiques qui seffectuent dans les mitochondries trouve sa justification dans un pheacutenomegravene de fractionnement de leacutenergie libeacutereacutee qui eacutevite un deacutegagement
excessif de chaleur ducirc agrave la condensation de et (en ) Leacutenergie peut ecirctre convertie efficacement en liaisons riches en eacutenergie dans des moleacutecules telles que lATP gracircce agrave des reacuteactions coupleacutees
La theacuteorie de chimiosmose
Le processus preacuteceacutedemment deacutecrit est analogue agrave un geacuteneacuterateur faisant passer un courant agrave travers une seacuterie de moteurs eacutelectriques Cependant dans les systegravemes biologiques les eacutelectrons sont transporteacutes dun site agrave lautre par des moleacutecules diffusibles qui prennent des eacutelectrons au niveau dun site pour les apporter sur un autre site Dans le cas de la chaicircne mitochondriale de transfert
deacutelectrons le processus commence avec le
Cest langlais Peter Mitchell qui proposa le meacutecanisme de couplage entre le transport des eacutelectrons et la synthegravese de lATP Il suggeacutera que le flux des eacutelectrons dun composant agrave lautre de la chaicircne respiratoire (et ceci est eacutegalement vrai pour le flux des eacutelectrons dans les photo systegravemes du chloroplaste) dirige des protons (ions hydrogegravene) au travers de la membrane (vers lespace inter membranaire) creacuteant ainsi un gradient protonique (150 mV) Secondairement la production dATP est due au flux inverse de protons descendant le gradient Cette proposition constitue la base de la theacuteorie appeleacutee chimiosmose (Mitchell prix Nobel en 1978)
Creacuteatine phosphate
Bien que la production dATP soit essentiellement due aux processus meacutetaboliques deacutecrits plus haut la mitochondrie peut utiliser une voie alternative pour assurer la production immeacutediate dATP Elle possegravede en effet une enzyme creacuteatine kinase qui catalyse la production de creacuteatine-phosphate Celle-ci est agrave son tour transporteacutee dans le cytoplasme ougrave elle est utiliseacutee pour phosphoryler lADP en ATP (reacutegeacuteneacuteration tregraves rapide de lATP indeacutependante de la production dATP mitochondrial) (voir figure 15 ) Cette voie seacutepuise en environ 8 secondes dans le muscle au travail et pourrait donc ecirctre vue comme un processus tampon entre la demande immeacutediate et la possibiliteacute de production par la glycolyse et la chaicircne respiratoire
Figure 15 [agrave consulter agrave la source] Creacuteatine phosphate et ATP
La creacuteatine est un additif nutritionnel populaire chez les athlegravetes dont la speacutecialiteacute sportive neacutecessite un apport brutal deacutenergie (par exemple sprinters et halteacuterophiles) Lideacutee de deacutepart est datteindre un haut niveau de creacuteatine-phosphate et donc datteindre une production plus eacuteleveacutee dATP dans les 8 premiegraveres secondes Cependant il ny a pas de preuve eacutetablie que cette suppleacutementation artificielle augmente le niveau cellulaire de creacuteatine phosphate et donc augmente reacuteellement les possibiliteacutes de lathlegravete La figure 16 preacutesente lusage de diffeacuterentes sources deacutenergie utiliseacutees pour lapprovisionnement en ATP pendant un exercice physique
Figure 16 [agrave consulter agrave la source] Creacuteatine phosphate dans le temps (sources deacutenergie)
Source httpwwwulysseu-bordeauxfratelierikramerbiocell_diffusiongbbcelfa105b3contentcours07htm
Fluiditeacute du geacutenome ou geacutenome fluide ndash Note du traducteur cette notion est relativement reacutecente en biologie et en geacuteneacutetique et tregraves peu de reacutefeacuterences en franccedilais sont encore disponibles agrave ce jour Nous reprenons agrave la suite une note sur le sujetLa fluiditeacute des geacutenomes par Eric Coissac INRIA Rhocircne-Alpes - HELIX
Depuis le milieu des anneacutees 1990 et la publication des deux premiers geacutenomes complegravetement seacutequenceacutes (Haemophilus influenzae et Saccharomyces cerevisiae) la biologie a franchi une nouvelle eacutetape Apregraves la reacutevolution de la biologie moleacuteculaire du deacutebut des anneacutees 1970 et la vision que certains qualifient de reacuteductionniste quelle a ameneacutee legravere de la geacutenomique fait actuellement eacutevoluer la biologie vers une vision plus inteacutegrative Ce nouvel engouement pour une biologie dite inteacutegrative a permis de prendre conscience que lideacutee selon laquelle linventaire complet des gegravenes dun organisme permettrait dappreacutehender son fonctionnement est une vision simpliste bien quelle ait justifieacute en grande partie le deacuteveloppement de nombreux projets geacutenomes
Jai eu la chance de commencer mes travaux de recherche au deacutebut des projets geacutenomes et jai dans ce cadre participeacute au projet de seacutequenccedilage du geacutenome de la levureSaccharomyces cerevisiae Je ne pourrais dire si cest en opposition agrave lideacutee du geacutenome vu comme un simple sac agrave gegravenes mais degraves ce moment jai orienteacute mon travail de recherche vers leacutetude de leacutevolution de la structure des chromosomes de la maniegravere la plus indeacutependante possible des gegravenes quils portent Il mimporte au travers de mes
travaux dessayer de mettre en eacutevidence des contraintes eacutevolutive qui sont lieacutees agrave la nature mecircme du support de linformation geacuteneacutetique et non agrave linformation porteacutee
La strateacutegie suivie ma conduit agrave eacutetudier les meacutecanismes de duplication agrave lorigine de nombreux remaniements chromosomiques Il ma eacuteteacute ainsi possible de proposer un modegravele expliquant lorigine de nombreuses reacutepeacutetitions observables dans les geacutenomes ainsi que leurs eacutevolutions Ce modegravele semble ecirctre applicable pour ses grandes lignes aux trois super regravegnes (Eucaryotae Eubacteriacae et Archae) ce qui montre le caractegravere ancestral des meacutecanismes sous-jacents
Mecircme si lexercice preacutesente un inteacuterecirct il ne serait sans doute pas raisonnable de poursuivre ce type de travail sans tenter de croiser les reacutesultats ainsi obtenus avec des donneacutees relatives agrave linformation preacutesente sur les chromosomes et donc agrave la fonction des gegravenes codeacutes par ceux-ci La mise en place du lien entre les donneacutees de reacutepeacutetitions dont je dispose et les donneacutees fonctionnelles disponibles relegraveve de linteacutegration et donc de la repreacutesentation des connaissances MicrOBI peut ecirctre consideacutereacute comme ma reacuteponse agrave ce problegraveme Aujourdhui cette base de donneacutees permet de maintenir coheacuterents les liens existant entre plusieurs bases de donneacutees publiques deacutecrivant diffeacuterents types dinformations biologiques Lajout des donneacutees de reacutepeacutetition au scheacutema actuel permettra de poser au systegraveme des requecirctes complexes inteacutegrant les diffeacuterents niveaux de donneacutees que sont le geacutenome le proteacuteome et les classifications fonctionnelles Source httpwww-helixinrialpesfrIMGpdfhdr-coissacpdf via httptelarchivesouvertesfrtel-00011102en
Glycolyse ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
La glycolyse (γλῠκὖς glykyacutes laquo sucreacute raquo et λύσις lyacutesis laquo dissolution raquo) ou voie dEmbden-Meyerhof-Parnas est une voie meacutetabolique dassimilation du glucose et de production deacutenergie Elle se deacuteroule dans le cytoplasme (ou cytosol) de la cellule Comme son nom lindique elle neacutecessite du glucose et a pour produit du pyruvate Ce dernier peut soit entrer dans le cycle de Krebs qui se deacuteroule dans la mitochondrie des eucaryotes ou le cytoplasme des bacteacuteries en aeacuterobiose soit ecirctre meacutetaboliseacute par fermentation en anaeacuterobiose pour produire par exemple du lactate ou de leacutethanol
Sommaire
bull 1 Principe geacuteneacuteral
bull 2 Eacutetapes de la glycolyse
o 21 Activation des hexoses par phosphorylations successives
211 Phosphorylation du glucose en glucose-6-phosphate
212 Isomeacuterisation du glucose-6-phosphate en fructose-6-phosphate
213 Phosphorylation du fructose-6-phosphate en fructose-16- diphosphate
o 22 Clivage du fructose-16-diphosphate en deux moleacutecules de
glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate
221 Clivage du fructose-16-diphosphate en glyceacuteraldeacutehyde-3- phosphate et dihydroxyaceacutetone phosphate
222 Isomeacuterisation de la dihydroxyaceacutetone phosphate en glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate
o 23 Reacutecupeacuteration de leacutenergie investie dans les phosphorylations
231 Phosphorylation du glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate en 13- diphosphoglyceacuterate
232 Conversion du 13-diphosphoglyceacuterate en 3-phosphoglyceacuterate avec reacutecupeacuteration dATP
233 Isomeacuterisation du 3-phosphoglyceacuterate en 2-phosphoglyceacuterate
234 Conversion du 2-phosphoglyceacuterate en phosphoeacutenolpyruvate
235 Conversion du phosphoeacutenolpyruvate en pyruvate avec reacutecupeacuteration dATP
bull 3 Bilan de la glycolyse
bull 4 Reacutegulation de la glycolyse
o 41 Reacutegulation de la PFK-1
o 42 Reacutegulation de la pyruvate kinase
o 43 Reacutegulation au niveau de lhexokinase
bull 5 Reacuteoxydation des coenzymes
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Voir aussi
o 71 Articles connexes
Principe geacuteneacuteral
La glycolyse est un meacutecanisme de reacutegeacuteneacuteration dATP qui ne neacutecessite pas doxygegravene Au cours de ce processus on assiste agrave
bull des reacuteactions doxydo-reacuteduction au cours desquelles un accepteur deacutelectrons
(coenzyme NAD + ) est reacuteduit
NAD + + 2 H + + 2 e minus rarr NADH + H +
bull des synthegraveses dATP par phosphorylation dADP (formation de quatre moleacutecules dATP mais consommation de deux moleacutecules dATP soit au total formation nette de deux moleacutecules dATP)
2 ADP + 2 Pi + 2 H + rarr 2 ATP + 2 H2O
Le symbole Pi repreacutesente ici le phosphate inorganique HPO42- ou hydrogeacutenophosphate1
La glycolyse se traduisant par la reacuteduction de coenzymes elle saccompagne donc de loxydation de moleacutecules organiques On peut dire quelle correspond agrave loxydation du glucose en pyruvate
glucose + 2 NAD + rarr 2 CH3-CO-COO - + 2 (NADH + H + )
coupleacutee agrave
2 ADP + 2 Pi + 2 H + rarr 2 ATP + 2 H2O
soit au total
glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD + rarr 2 pyruvate + 2 ATP + 2 (NADH + H + ) + 2 H2O
Le pyruvate CH3-CO-COO- deacutesigne en toute rigueur la base conjugueacutee de lacide pyruvique CH3-CO-COOH
Article complet sur le site httpfrwikipediaorgwikiGlycolyse
Glycolyse ndash Document Universiteacute Jussieu Paris Contributions de Caroline Benlot Nicole Blanchouin Collaboration Philippe Denoulet
La voie de la glycolyse correspond agrave une seacuterie de reacuteactions catalyseacutees par des enzymes qui deacutegradent une moleacutecule de glucose (6 carbones) en deux moleacutecules de pyruvate (3 carbones) Chez les eucaryotes cette transformation a lieu dans le cytosol de la cellule
Cette voie meacutetabolique produit de leacutenergie libre sous forme dATP Il est agrave noter que tous les intermeacutediaires entre le glucose et le pyruvate sont phosphoryleacutes ce qui leur confegravere une charge neacutegative nette agrave pH 7 les empecircchant ainsi de diffuser agrave lexteacuterieur de la cellule
La glycolyse se deacutecompose en deux phases
- La phase preacuteparatoire ougrave le glucose est transformeacute en deux trioses phosphates avec consommation deacutenergie
- La phase de remboursement qui produit de leacutenergie sous forme dATP
Le bilan global de la glycolyse est
Glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ -----gt 2 pyruvate + 2 ATP + 2 H2O + 2 NADH
Les diffeacuterents chaicircnons meacutetaboliques intervenant dans la glycolyse sont soit des reacuteactions simples soit des reacuteactions deacutecomposables en reacuteactions simples Parmi les dix reacuteactions enzymatiques de la glycolyse trois sont exergoniques et donc irreacuteversibles Les autres chaicircnons seffectuant avec des ΔG proches de leacutequilibre sont reacuteversibles et permettent la gluconeacuteogenegravese
Source httpwwwsnvjussieufrbmediaMetaboglyco1html
Lactate ndash Renvoi agrave Acide lactique selon une introduction agrave un articl de Wikipeacutedia
Lacide lactique est un acide organique qui joue un rocircle dans divers processus biochimiques Un lactate est un sel de cet acide Contrairement agrave ce que peut laisser penser son nom lacide lactique nest pas preacutesent uniquement dans le lait mais eacutegalement dans le vin certains fruits et leacutegumes et dans les muscles
Lacide lactique est un acide alpha hydroxyleacute sa formule chimique est C3H6O3 et sa structure se reflegravete dans son nom systeacutematique lacide 2-hydroxypropanoiumlque
Sommaire
bull 1 Chimie
bull 2 Effort musculaire et fermentation lactique
bull 3 Fermentation bacteacuterienne
bull 4 Utilisations
bull 5 Historique
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
o 61 Voir aussi
611 Articles connexes
612 Liens externes
Chimie [modifier]
Latome de carbone 2 portant le groupe hydroxyle est asymeacutetrique rendant la moleacutecule dacide lactique chirale Il se preacutesente donc sous forme de deux eacutenantiomegraveres
bull (R)-acide lactique ou D(ndash)-acide lactique
bull (S)-acide lactique ou L(+)-acide lactique
En solution le groupe carboxyle -COOH peut perdre un proton donnant un ion lactate CH3CHOHCOO-
Lacide lactique est soluble dans leau et consideacutereacute comme un acide faible (pKa=390) cest-agrave-dire que la reacuteaction de dissociation dans leau nest pas totale
CH3CHOHCOOH + H2O CH3CHOHCOO- + H3O+
On trouve donc agrave la fois en solution lacide lactique et sa forme basique lion lactate en proportions variables selon le pH
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiAcide_lactique
Meacutedecine personnaliseacutee ndash Articles seacutelectionneacutes par Jacques Hallard
Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche ndash Document lsquoGroupe Les eacutechosfrrsquo Par Marc-Olivier Beacutevierre Partner Cepton Strategies bureau de Paris 03 deacutecembre 2011
Du profilage des patients aux theacuterapies geacuteniques en passant par le diagnostic moleacuteculaire et de nouvelles formes de vaccination les possibiliteacutes ouvertes par la meacutedecine personnaliseacutee sont immenses Crsquoest aussi un enjeu consideacuterable pour lrsquoeacuteconomie des systegravemes de santeacute et bien sucircr pour les grandes firmes pharmaceutiques qui ont ducirc repenser en profondeur leurs deacutemarches de recherche et deacuteveloppement
Le concept de meacutedecine personnaliseacutee a eacuteteacute deacuteveloppeacute il y a deux deacutecennies par la socieacuteteacute suisse Roche lrsquoun des leaders mondiaux de lrsquoindustrie pharmaceutique Le concept initial eacutetait fondeacute sur une reacutealiteacute tregraves simple dans la pratique meacutedicale le mecircme meacutedicament peut provoquer des reacuteactions diffeacuterentes selon les patients et pour un patient donneacute certains meacutedicaments fonctionnent et drsquoautres non
Avec lrsquointroduction dans les anneacutees 1990 de lrsquoHerceptine un traitement pour le cancer du sein Roche a deacutemontreacute qursquoil eacutetait possible drsquoanticiper gracircce agrave un simple test sur les patients ceux pour qui le traitement serait le plus beacuteneacutefique et ceux pour qui il ne le serait probablement pas
Il est deacutesormais possible de personnaliser les traitements crsquoest-agrave-dire de nrsquoadministrer un meacutedicament qursquoaux patients qui reacuteagissent positivement Lrsquoimpact de cette nouvelle approche est eacutenorme une efficaciteacute accrue moins drsquoeffets secondaires et plus de temps ni de ressources perdus pour un traitement inopeacuterant
Les cinq grandes approchesCette premiegravere forme de meacutedecine personnaliseacutee a ouvert la voie agrave une multitude drsquoapproches diffeacuterentes que lrsquoon peut classer en cinq cateacutegories
1 La meacutedecine stratifieacutee Crsquoest lrsquoapproche retenue pour lrsquoHerceptine elle consiste agrave diviser les patients en quatre groupes en fonction de leur reacuteaction agrave un meacutedicament en termes drsquoefficaciteacute et drsquoeffets secondaires Le meacutedicament est administreacute uniquement au groupe pour lequel la reacuteponse aura eacuteteacute positive et qui nrsquoaura pas preacutesenteacute drsquoeffets secondaires
2 Les vaccinations antitumorales Il srsquoagit drsquoune autre forme de meacutedecine personnaliseacutee ici le systegraveme immunitaire du patient est ldquoentraicircneacuterdquo agrave deacutetruire les cellules tumorales On obtient un tel reacutesultat en reacuteinjectant dans le corps drsquoun patient un eacutechantillon de ses propres cellules apregraves un traitement externe Les cellules ainsi traiteacutees sont destineacutees agrave stimuler le systegraveme immunitaire du patient speacutecifiquement contre les cellules tumorales
3 Lrsquoingeacutenierie tissulaire La reconstruction tissulaire est un domaine meacutedical nouveau et extrecircmement prometteur Elle srsquoaccomplit gracircce agrave lrsquoimplantation de cellules capables de pousser sur un tissu endommageacute et de le ldquoreacuteparerrdquo Ces cellules peuvent provenir soit du patient lui-mecircme apregraves traitement externe soit de cellules souches provenant de donneurs
4 La theacuterapie geacutenique Elle vise agrave modifier le geacutenome drsquoun patient afin drsquoeacuteliminer la mutation qui est agrave lrsquoorigine drsquoune maladie Il y a trois types de theacuterapie geacutenique la transfection permanente drsquoADN la transfection transitoire drsquoADN et les theacuterapies portant sur lrsquoARN Aujourdrsquohui le premier type a eacuteteacute pratiquement abandonneacute alteacuterer de faccedilon permanente le geacutenome drsquoune personne peut avoir des conseacutequences sur le long terme y compris apregraves la mort du patient ndash puisque les modifications de son geacutenome seront aussi transmises agrave sa descendance Qui plus est elle a souvent des conseacutequences impreacutevisibles sur drsquoautres processus biologiques La recherche se concentre agrave preacutesent sur les deux autres approches qui ont elles lrsquoavantage drsquoecirctre reacuteversibles Les premiers meacutedicaments arrivent maintenant sur le marcheacute Un exemple inteacuteressant le Glybera premier traitement efficace contre la LPLD une maladie orpheline dont les patients ont un deacuteficit en proteacuteines LPL ce qui entraicircne lrsquoapparition de diabegravete et de maladies cardiovasculaires
5 Le profilage du risque La forme la plus meacutediatiseacutee de meacutedecine personnaliseacutee est probablement le profilage du risque gracircce au seacutequenccedilage du geacutenome drsquoun patient il devient deacutesormais possible de calculer le risque que cette personne deacuteveloppe un jour une maladie Etant donneacute que le coucirct total pour seacutequencer le geacutenome entier drsquoune personne diminue drsquoanneacutee en anneacutee il sera bientocirct possible pour tout le monde drsquoobtenir son propre seacutequenccedilage de geacutenome et donc de connaicirctre son profil de risque pour un certain nombre de maladies Par ailleurs certaines autres formes de profilage du risque plus preacutecises existent deacutejagrave en cardiologie par exemple en mesurant le niveau de concentration drsquoune certaine proteacuteine dans le sang il devient possible de preacutedire avec preacutecision le risque pour un patient drsquoavoir un accident cardio-vasculaire (AVC insuffisance cardiaque) dans les mois ou les anneacutees agrave venir
Le profilage du risque est un aspect particuliegraverement important pour la meacutedecine personnaliseacutee car il ouvre la voie agrave la preacutevention une source potentiellement gigantesque de bien-ecirctre pour les personnes mais aussi drsquoeacuteconomies substantielles pour les systegravemes de santeacute
Afin de comprendre pourquoi et comment lrsquoindustrie de la santeacute tout entiegravere se tourne drsquoores et deacutejagrave vers la meacutedecine personnaliseacutee il est important de srsquoarrecircter un instant sur la reacutevolution scientifique qui a deacuteclencheacute ce changement de paradigme
Le diagnostic moleacuteculaire moteur sous-jacentTout au long des dix derniegraveres anneacutees lrsquoameacutelioration de la productiviteacute en R amp D a eacuteteacute lrsquoun des principaux enjeux pour les entreprises pharmaceutiques Alors que la plupart de leurs meacutedicaments les plus vendeurs tombent ou vont tomber dans le domaine public ndash depuis 2004 et jusqursquoagrave 2012 ndash et en lrsquoabsence drsquoun nombre suffisant de nouveaux produits pour compenser la perte associeacutee cette riche industrie a eacuteteacute confronteacutee agrave une pression croissante pour aller vers plus drsquoinnovation
Rationaliser la gestion des projets de R amp D former des alliances construire des accords agrave long terme avec des eacutequipes de recherche universitaires ou en biotechnologie breveter les projets de recherche dans le cadre de structures de partenariat sophistiqueacutees autant de reacuteponses qui caracteacuterisent ce deacutefi et qui parfois ont eacuteteacute tregraves efficaces Cependant aucune de ces approches nrsquoa vraiment abordeacute le problegraveme qui est aujourdrsquohui au cœur de la recherche et du deacuteveloppement pharmaceutique Pour trouver demain de nouveaux meacutedicaments les scientifiques auront besoin de mieux comprendre les processus moleacuteculaires qui reacutegissent les maladies et comment la diversiteacute geacuteneacutetique des patients influe sur les reacutesultats des traitements
Parallegravelement lrsquoindustrialisation des techniques de biologie moleacuteculaire a permis drsquoimportants progregraves dans la deacutetection et lrsquoanalyse de moleacutecules drsquoune complexiteacute toujours croissante telles que de longs fragments drsquoADN ARN des proteacuteines voire des cellules entiegraveres Ces techniques ont permis aux scientifiques de parvenir agrave une compreacutehension beaucoup plus preacutecise des processus moleacuteculaires qui sont agrave lrsquoorigine de nombreuses maladies Le potentiel de ce qursquoon appelle maintenant le diagnostic moleacuteculaire est immense non seulement en termes de R amp D mais aussi dans la pratique meacutedicale quotidienne
Agrave lrsquoautre extreacutemiteacute du spectre les systegravemes de santeacute sont de plus en plus sous pression Ils ne remboursent plus que les meacutedicaments qui apportent un reacuteel plus par rapport aux traitements deacutejagrave en place et dans certains cas ils ne paient que si le traitement a un reacutesultat positif Dans un nombre croissant de systegravemes de santeacute le besoin drsquoun retour sur investissement ndash sujet qui eacutetait tabou dans le passeacute ndash est en train de devenir une reacutealiteacute
Le diagnostic moleacuteculaire fournit agrave ces deux deacutefis la reacuteponse de la science non seulement il accroicirct la productiviteacute de R amp D mais il fournit aussi aux cliniciens des outils puissants pour mieux comprendre ce qursquoils font et quelle est lrsquoefficaciteacute reacuteelle de leurs deacutecisions theacuterapeutiques Au final ils traitent mieux leurs patients et pour un coucirct moindre
Diagnostic moleacuteculaire et biomarqueurs quelques deacutefinitionsLe diagnostic moleacuteculaire deacutetecte des cibles moleacuteculaires speacutecifiques par le truchement de sondes seacutelectives qui sont toujours associeacutees agrave une meacutethode de visualisation La valeur de ces cibles ndash appeleacutees biomarqueurs ndash est qursquoelles sont correacuteleacutees agrave une maladie parfois elles sont mecircme la racine du mal Les biomarqueurs peuvent ecirctre de natures tregraves diffeacuterentes allant de la simple petite moleacutecule (comme les meacutetabolites) agrave des structures complexes comme les proteacuteines les acides nucleacuteiques ou mecircme des cellules entiegraveres
Trouver le biomarqueur adeacutequat qui permettra aux cliniciens de comprendre et de suivre avec preacutecision lrsquoeacutevolution de la maladie ndash ou bien sa reacuteponse agrave un traitement ndash est lrsquoun des principaux enjeux de la recherche pharmaceutique aujourdrsquohui En effet il nrsquoy a souvent pas de lien de causaliteacute direct entre un biomarqueur et une maladie ou sa reacuteponse Certains biomarqueurs peuvent ecirctre repreacutesentatifs de plusieurs maladies et inversement il peut ecirctre neacutecessaire de deacutetecter plusieurs biomarqueurs afin de deacutepister une maladie donneacutee
Les technologies de deacutetection et drsquoamplification ont progresseacute agrave pas de geacuteant ces derniegraveres anneacutees et sont devenues les principaux moteurs du deacuteveloppement des outils de diagnostic moleacuteculaire La meacutethode la plus connue est la Reacuteaction en Chaicircne par Polymeacuterase (PCR) mais il en est drsquoautres telles que les puces agrave ADN et ARN (ou micro-arrays) lrsquohybridation in situ en fluorescence (FISH) lrsquoimmunohistochimie la cytomeacutetrie en flux (CMF FACS en anglais) et bien drsquoautres qui sont agrave preacutesent arriveacutees agrave maturiteacute
Le rocircle des biomarqueurs dans la chaicircne de valeur pharmaceutiqueLes biomarqueurs jouent un rocircle important agrave tous les niveaux de la chaicircne de valeur pharmaceutique ils interviennent tregraves tocirct dans le processus de deacutecouverte puis dans le deacuteveloppement du produit ils ont eacutegalement leur importance au niveau du patient notamment pour la preacutevention le suivi du traitement et la gestion de la maladie
Les biomarqueurs peuvent ecirctre trieacutes en trois cateacutegories leur rocircle deacutepend de leur positionnement dans la chaicircne de valeur
Les biomarqueurs de deacutecouverte sont des entiteacutes moleacuteculaires qui sont geacuteneacuteralement identifieacutees pendant les premiegraveres phases du processus de deacutecouverte drsquoun nouveau meacutedicament Ces biomarqueurs sont lieacutes agrave la cible biologique et sont utiliseacutes pour valider les meacutecanismes de la maladie pour sonder de potentiels effets toxicologiques ou pour anticiper les variations geacuteneacutetiques potentielles dans la reacuteponse de lrsquoorganisme aux meacutedicaments Lrsquoespoir pour les responsables de R amp D pharmaceutique est que ces biomarqueurs vont aider agrave atteindre plus rapidement chez lrsquohomme la preuve de concept ou deacutemonstration de validiteacute lrsquoideacutee est drsquoecirctre en mesure drsquoeffectuer des essais cliniques en toute seacutecuriteacute avec de tregraves faibles doses sur un petit nombre de patients et beaucoup plus preacutecocement avant mecircme que les essais preacutecliniques ne soit pleinement acheveacutes Les meacutedicaments qui srsquoaveacutereraient ne pas fonctionner lors de ces essais preacutecoces seraient alors eacutelimineacutes plus tocirct ce qui permettrait par conseacutequent de tester plus de substances
Plus tard dans le processus on trouve les biomarqueurs de deacuteveloppement qui peuvent eacutegalement ecirctre drsquoune grande utiliteacute Ce sont habituellement les mecircmes que ceux qui ont eacuteteacute identifieacutes lors du processus de deacutecouverte et qui sont utiliseacutes dans les essais cliniques pour fournir des informations preacuteliminaires sur lrsquoefficaciteacute du meacutedicament et sa seacutecuriteacute avant qursquoon ne soit agrave mecircme de mesurer des paramegravetres cliniques drsquoaucune sorte Gracircce agrave leur capaciteacute agrave fournir des informations qui ne seraient pas accessibles agrave travers un monitoring clinique classique ils contribuent parfois agrave acceacuteleacuterer sensiblement le processus de deacuteveloppement En un mot afin de mesurer lrsquoefficaciteacute drsquoun nouveau meacutedicament de simples tests sanguins peuvent agrave preacutesent (dans certains cas) remplacer des mois voire des anneacutees drsquoobservation clinique
Et enfin nous avons les biomarqueurs commerciaux Par commercial nous entendons les biomarqueurs qui ont eacuteteacute officiellement reconnus par les autoriteacutes sanitaires comme des outils apportant des informations utiles sur lrsquoeacutetat drsquoun patient et pouvant ecirctre utiliseacutes pour prendre des deacutecisions cliniques des outils de diagnostic recourant agrave ces biomarqueurs seront par ailleurs susceptibles drsquoecirctre rembourseacutes par les systegravemes de santeacute Ce type de biomarqueur nrsquoest pas nouveau Pour ne citer que deux exemples le glucose est reconnu comme biomarqueur du diabegravete depuis le XIXe siegravecle (aujourdrsquohui il a eacuteteacute remplaceacute par lrsquoHbA1c) et le PSA (Antigegravene prostatique speacutecifique) lrsquoest depuis les anneacutees 1980 pour le cancer de la prostate
Bien que lrsquoon utilise les biomarqueurs depuis fort longtemps le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire la bio-informatique et les meacutethodes de deacutetection innovantes ont deacutemultiplieacute les possibiliteacutes de faccedilon spectaculaire et un nouveau type drsquooutil a eacutemergeacute le diagnostic moleacuteculaire Les premiers exemples embleacutematiques de ces nouvelles et puissantes technologies sont les ldquodiagnostics compagnonsrdquo qui ont eacuteteacute introduits dans le traitement du cancer (drsquoabord avec lrsquoHerceptine que nous avons mentionneacutee plus haut) et plus reacutecemment du VIH ougrave certains traitements oneacutereux nrsquoont eacuteteacute prescrits qursquoagrave condition que le patient reacuteponde agrave un test geacuteneacutetique speacutecifique Drsquoautres exemples bien connus sont les tests de deacutepistage de routine des maladies infectieuses (VIH) dont le degreacute de speacutecificiteacute et de sensibiliteacute est tregraves eacuteleveacute
Les diagnostics moleacuteculaires sont les outils de la meacutedecine moderne Ils permettent aux cliniciens drsquoidentifier les signes avant-coureurs des maladies de choisir le bon traitement en fonction des profils geacuteneacutetiques (diagnostics ldquocompagnonsrdquo) de superviser lrsquoefficaciteacute des traitements et bien mieux informeacutes de prendre de meilleures deacutecisions en fonction du profil particulier de chaque patient et de sa reacuteaction aux traitements anteacuterieurs Les diagnostics moleacuteculaires ont eacutegalement un rocircle eacuteconomique agrave jouer car ils pourraient tregraves bien conduire dans certains cas agrave des eacuteconomies substantielles en eacutevitant au meacutedecin de prescrire inutilement des traitements coucircteux
Lrsquoimpact eacuteconomique de la meacutedecine personnaliseacuteeLa demande mondiale pour les produits et services de santeacute est estimeacutee agrave lrsquoheure actuelle agrave 5500 milliards de dollars et elle devrait atteindre 12 000 milliards de dollars agrave lrsquohorizon 2030 La meacutedecine personnaliseacutee va transformer ce marcheacute sur deux plans premiegraverement en fournissant des traitements plus efficaces et deuxiegravemement en offrant le moyen de faire des eacuteconomies
Des traitements plus efficaces Pour un meacutedecin la valeur intrinsegraveque du diagnostic moleacuteculaire ne reacuteside bien sucircr pas dans le traitement drsquoune maladie mais dans lrsquoinformation que ce diagnostic viendra fournir Cette information peut ecirctre inestimable car elle aide les meacutedecins agrave prendre de meilleures deacutecisions sur la faccedilon de traiter un patient Par ailleurs elle est parfois consideacutereacutee par les autoriteacutes sanitaires comme une condition preacutealable pour la prescription drsquoune moleacutecule comme crsquoest le cas en meacutedecine stratifieacutee
LrsquoHerceptine a eacuteteacute le premier meacutedicament issu de la meacutedecine stratifieacutee agrave ecirctre autoriseacute Elle traite le cancer du sein et fonctionne extrecircmement bien mais seulement pour des femmes qui surexpriment un gegravene speacutecifique appeleacute HER-2 Elle est donc commercialiseacutee avec un kit de diagnostic HER-2 et nrsquoest rembourseacutee par les systegravemes de santeacute que si le test est positif LrsquoHerceptine est lrsquoun des meacutedicaments les plus vendus
aujourdrsquohui (pour un total de plus de 5 milliards de dollars) A lrsquoavenir ce type de produit deviendra monnaie courante demain les assureurs de la santeacute ne paieront plus pour des meacutedicaments mais pour des reacutesultats Crsquoest preacuteciseacutement lagrave ce que la meacutedecine personnaliseacutee peut apporter une faccedilon de maximiser lrsquoefficaciteacute des traitements
La reacuteduction des deacutepenses Mecircme si certaines formes de meacutedecine personnaliseacutee (telles que les vaccins contre des cancers ou lrsquoingeacutenierie tissulaire) sont oneacutereuses et vont peser sur les systegravemes de santeacute drsquoautres vont contribuer agrave reacuteduire la facture La meacutedecine preacuteventive en particulier est une solution agrave long terme contre lrsquoexplosion des deacutepenses de santeacute comme chacun sait il est beaucoup moins cher de deacutepister et de preacutevenir une maladie que de la traiter lorsqursquoelle srsquoest deacuteclareacutee Il est deacutesormais possible par exemple de deacutetecter des ldquoindicateurs preacutecocesrdquo (biomarqueurs) de sorte que des mesures efficaces pourront ecirctre prises en amont ndash avant que la maladie ne se deacuteclenche Le coucirct total direct et indirect des maladies cardio-vasculaires et accidents vasculaires ceacutereacutebraux aux Etats-Unis a eacuteteacute estimeacute agrave 450 milliards de dollars en 2008 Reacuteduire la facture de seulement 10 aurait deacutejagrave un impact eacuteconomique eacutenorme
Les eacutevolutions agrave venirLa deacutecouverte de la structure en double heacutelice de lrsquoADN par Watson et Crick en 1953 a ouvert une nouvelle egravere le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire Durant la seconde moitieacute du XXe siegravecle les biologistes et les meacutedecins ont fait eacutenormeacutement progresser notre compreacutehension des meacutecanismes de la vie Cette progression a eacuteteacute consideacuterablement acceacuteleacutereacutee gracircce au deacuteveloppement drsquooutils de diagnostic moleacuteculaire qui permettent aujourdrsquohui aux meacutedecins de reacuteellement comprendre les meacutecanismes intimes moleacuteculaires des maladies Et ce que ces outils apportent crsquoest de lrsquoinformation de lrsquoinformation qui peut sauver ou prolonger la vie eacuteviter la douleur seacutecuriser le patient et aider le praticien agrave prendre la bonne deacutecision
Chaque ecirctre humain est une personne unique avec sa propre histoire ses besoins et ses objectifs personnels et veut ecirctre consideacutereacute en tant que tel La promesse de la meacutedecine personnaliseacutee est qursquoagrave lrsquoavenir la technologie permettra aux professionnels de la santeacute drsquoaccomplir quelques pas de plus pour se rapprocher de ce besoin fondamental
(Ce contenu est issu de ParisTech Review ougrave il a eacuteteacute publieacute agrave lrsquoorigine sous le titre Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche Nous vous invitons agrave vous abonner gratuitement agrave ParisTech Review) - Groupe lsquoLes eacutechosrsquo- Tous droits reacuteserveacutes - Les Echos 2012
Source httpblogslesechosfrparistech-reviewmedecine-personnalisee-la-revolution-est-en-marche-a7747html
Addenda - References
Academic
bull Steven M Paul et al ldquoHow to improve RampD productivity the pharmaceutical industryrsquos grand challengerdquo Nature Reviews 9 March 2010 203
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bull Cepton Strategies ldquoLes perspectives de lrsquoindustrie pharmaceutique agrave lrsquohorizon 2020rdquo septembre 2011
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bull ldquo The revolution of molecular diagnosticsrdquo (Cepton Strategies)
bull ldquo Pharma 2015 le nouveau modegravelerdquo (Cepton Strategies)
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laquo Meacutedecine personnaliseacutee raquo la part du bluff et celle de la reacutealiteacute Document lsquoScience et pseudo-sciencesrsquo Auteur Bertrand Jordan biologiste moleacuteculaire Directeur de recherche eacutemeacuterite au CNRS Auteur de nombreux articles et drsquoune dizaine de livres sur la geacuteneacutetique et ses applicationshellip SPS ndeg 292 octobre 2010
Lrsquoideacutee (ou le fantasme) de la meacutedecine personnaliseacutee peut se reacutesumer ainsi on va tregraves prochainement pouvoir acceacuteder agrave la totaliteacute de lrsquoinformation geacuteneacutetique drsquoune personne en deacuteduire lrsquoensemble de ses preacutedispositions agrave diffeacuterentes maladies (et mecircme agrave certains comportements) ainsi que sa reacuteaction agrave diffeacuterents types de traitements et de meacutedicaments On pourra alors adopter des conduites de preacutevention cibleacutees et efficaces et traiter lrsquoaffection lorsqursquoelle apparaicirctra avec le meacutedicament preacutesentant le meilleur rapport entre efficaciteacute et effets indeacutesirables Au-delagrave de lrsquoinformation geacuteneacutetique proprement dite la mesure drsquoautres paramegravetres (niveau drsquoexpression de gegravenes preacutesence de diffeacuterentes proteacuteines eacutetat de certains reacutecepteurs) fournira des laquo biomarqueurs raquo1 suppleacutementaires permettant drsquoadapter finement le traitement agrave lrsquoeacutetat du patient
Au niveau de lrsquoaccegraves agrave lrsquoinformation geacuteneacutetique inteacutegrale il srsquoagit bien drsquoune reacutealiteacute maintenant proche (moins de cinq ans agrave coup sucircr) Les nouvelles techniques de seacutequenccedilage drsquoADN apparues depuis 2005 sont de plus en plus rapides et efficaces et degraves aujourdrsquohui la lecture inteacutegrale de lrsquoADN drsquoune personne revient agrave moins de 10 000 euro2 Les progregraves continuent agrave un rythme rapide et il est tregraves vraisemblable que le laquo geacutenome agrave 1000 dollars raquo devienne une reacutealiteacute drsquoici deux agrave trois ans Il sera alors bien plus rationnel drsquoobtenir cette information systeacutematiquement pour chaque individu (agrave la naissance par exemple) plutocirct que de pratiquer des analyses drsquoADN cibleacutees lorsque le besoin en apparaicirct
La traduction de cette information geacuteneacutetique en termes de physiopathologie (le passage du laquo geacutenotype raquo au laquo pheacutenotype raquo) est par contre encore tregraves imparfaite Bien entendu certaines mutations entraicircnent systeacutematiquement une pathologie preacutecise (comme pour la mucoviscidose les myopathies la choreacutee de Huntingtonhellip) mais en geacuteneacuteral la composante geacuteneacutetique drsquoune maladie implique des dizaines des centaines de gegravenes dont certains variants ont un effet aggravant ou au contraire protecteur Nos connaissances sont encore tregraves incomplegravetes et les entreprisequi agrave lrsquoeacutetranger (USA) offrent de reacutealiser un profil geacuteneacutetique (actuellement beaucoup moins preacutecis que le seacutequenccedilage inteacutegral) ne fournissent agrave leurs clients que des informations tregraves vagues (laquo risque drsquoarthrite rhumatoiumlde accru de 20 raquo crsquoestagrave-dire risque absolu passant de 1 agrave 1 2 ) La validiteacute mecircme de ces chiffres est sujette agrave caution dans la mesure ougrave ils ont eacuteteacute eacutetablis sur des groupes de population auxquels le client nrsquoappartient pas neacutecessaire-menthellip La
traduction meacutedicale de lrsquoinformation geacuteneacutetique est donc tregraves partielle et entacheacutee de grandes incertitudes
Photo Une vision du futur proche la carte Vitale contenant la seacutequence drsquoADN du patient
Cependant les choses changent rapidement Le passage prochain du pro-fil geacuteneacutetique (eacutetabli sur 500 000 agrave 1 000 000 de points dans le geacutenome) agrave la lecture inteacutegrale des trois milliards de bases de ce geacutenome va donner une information beaucoup plus fine ndash incluant en particulier les mutations rares qui pour des raisons techniques ne sont guegravere repreacutesenteacutees dans les profils actuels Et la poursuite des grandes eacutetudes de correacutelation entre pathologies et constitution geacuteneacutetique3 (eacutetudes qui vont elles aussi passer agrave la seacutequence) va ameacuteliorer peu agrave peu la traduction du geacutenotype en pheacutenotype y compris pour les maladies dont la part geacuteneacutetique est complexe (soit la grande majoriteacute) Cette transition est deacutejagrave bien amorceacutee pour divers types de cancers pour lesquels la connaissance des caracteacuteristiques geacuteneacutetiques de la cellule tumorale est deacuteterminante pour le choix du traitement4 On peut ainsi espeacuterer agrave terme eacuteradiquer la pratique de chimiotheacuterapies peu speacutecifiques et fortement deacutelabrantes et combiner la chirurgie avec le traitement par des moleacutecules ayant une action reacuteellement cibleacutee sur les cellules tumorales Il est certain que cette approche va srsquoeacutetendre au domaine de la santeacute en geacuteneacuteral et que lrsquoon va de plus en plus vers des traitements cibleacutes fondeacutes sur la connaissance du geacutenome du patient et sur des informations scientifiques constamment mises agrave jour
Au-delagrave de la geacuteneacutetique il faut drsquoailleurs eacutelargir le propos agrave lrsquoensemble des biomarqueurs qui deviennent accessibles Il peut srsquoagir de donneacutees concernant lrsquoADN comme ci-dessus mais aussi du niveau drsquoexpression drsquoun ensemble de gegravenes de la preacutesence de diverses proteacuteines de concentrations de meacutetabolites ou de lrsquoactiviteacute drsquoenzymes comme les kinases Le biomarqueur peut ecirctre simple ou le plus souvent complexe impliquant la mesure simultaneacutee drsquoun nombre important drsquoentiteacutes et donc une technologie sophistiqueacutee Le champ drsquoapplication des biomarqueurs est tregraves large et concerne potentiellement toutes les pathologies Ce domaine de recherches est en plein deacuteveloppement avec encore une fois beaucoup drsquoexageacuterations et drsquoaffirmations peu rigoureuses qursquoil srsquoagisse de la validiteacute statistique des correacutelations repeacutereacutees ou de lrsquoutiliteacute clinique reacuteelle de lrsquoinformation fournie On peut neacuteanmoins penser que la phase critique actuelle va deacuteboucher sur une clarification et un renforcement des exigences et que des biomarqueurs reacuteellement valides et utiles eacutemergeront de ces travaux il deviendra alors indispensable de les deacuteterminer avant tout traitement
Photo - Lrsquointerpreacutetation meacutedicale drsquoune seacutequence drsquoADN nrsquoest pas eacutevidente
La meacutedecine personnaliseacutee nrsquoest donc pas qursquoun fantasme le concept comporte une part de veacuteriteacute qui va aller croissant Les conseacutequences sur le systegraveme de santeacute sont multiples Les meacutedicaments vont de plus en plus srsquoadresser agrave un sous-ensemble de patients geacuteneacutetiquement deacutefini ce qui nrsquoest pas sans poser de seacuterieux problegravemes aux industriels de la pharmacie (deacutecheacuteance du modegravele de blockbuster5 mais peut paradoxalement permettre drsquoacceacuteleacuterer les essais cliniques en les pratiquant sur des groupes drsquoindividus seacutelectionneacutes Lrsquoimportance du diagnostic va srsquoaccentuer notamment ndash mais pas seulement ndash pour tous les cancers et la mise agrave jour incessante des connaissances sera essentielle pour tirer le maximum de sens clinique des informations geacuteneacutetiques et des
biomarqueurs en geacuteneacuteral Il faudra donc disposer agrave lrsquohocircpital drsquoinstallations et de personnels capables drsquoobtenir ces informations et de les interpreacuteter Le rocircle de moleacutecules cibleacutees efficaces et preacutesentant peu drsquoeffets secondaires va srsquoaccroicirctre au deacutetriment des theacuterapeutiques geacuteneacuteralistes et reacuteduire les temps drsquohospitalisation Il srsquoagit lagrave de tendances lourdes dont lrsquoorientation ne fait aucun doute Seul le calendrier preacutesente quelques incertitudes La pratique de la meacutedecine va donc changer Espeacuterons que notre systegraveme de santeacute qui est (encore) lrsquoun des meilleurs au monde saura srsquoadapter agrave cette nouvelle donnehellip
1 Biomarqueur tout paramegravetre biologique mesurable qui fournit des informations pour le diagnostic le pronostic ou le choix du traitement pour tout type de maladie
2 Il srsquoagit lagrave de donneacutees veacuterifieacutees et drsquooffres commerciales existantes et non drsquoextrapolations publicitaires ou journalistiques
3 Etudes dites WGAS Whole Genome Association Studies Il srsquoen est deacutejagrave pratiqueacute plus de 500 portant agrave chaque fois sur des milliers de malades et de teacutemoins
4 Pour les leuceacutemies la preacutesence drsquoun reacutearrangement chromosomique impliquant les gegravenes BCR et Abl permet un traitement tregraves efficace par le Gleevec
5 Meacutedicament largement prescrit et geacuteneacuterant plus drsquoun milliard de dollars de chiffre drsquoaffaires
Source httpwwwpseudo-sciencesorgspipphparticle1500
Mitochondrie ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Une mitochondrie (du grec mitos fil et chondros grain) est un organite agrave linteacuterieur dune cellule eucaryote dont la taille est de lordre du micromegravetre Son rocircle physiologique est primordial puisque cest dans les mitochondries que leacutenergie fournie par les moleacutecules organiques est reacutecupeacutereacutee sous forme dATP (eacutenergie contenue dans la liaison phosphate-phosphate) la source principale deacutenergie pour la cellule eucaryote par le processus doxydation phosphorylante
Lensemble des mitochondries dune cellule constitue ce que lon appelle son chondriome
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Structure
bull 3 Origine
bull 4 Geacutenome mitochondrial
bull 5 Proteacuteome mitochondrie
o 51 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome mitochondrial
o 52 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome nucleacuteaire
o 53 Chez lHomme
bull 6 Fonctionnement
bull 7 Poisons mitochondriaux
bull 8 Maladies mitochondriales
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiMitochondrie
Oncogegravene
Les oncogegravenes sont une cateacutegorie de gegravenes dont lexpression favorise la survenue de cancers Ce sont des gegravenes qui commandent la synthegravese doncoproteacuteines (proteacuteines anormales stimulant la division et la diffeacuterenciation cellulaire) et deacuteclenchent une prolifeacuteration deacutesordonneacutee des cellules Le terme vient du grec onkos signifiant vrac masse ou tumeur
Le terme oncogegravene peut deacutesigner aussi des virus qui provoquent lapparition de cancers On parle doncovirus
Sommaire
[masquer]
bull 1 Introduction
bull 2 Oncogegravenes
o 21 Seacutemantique et histoire du terme
o 22 Oncogegravenes et cancers
o 23 Diffeacuterents oncogegravenes
o 24 Les oncogegravenes comme cibles pour le deacuteveloppement de nouvelles
theacuterapies
bull 3 Notes et reacutefeacuterences
bull 4 Voir aussi
o 41 Article connexe
o 42 Liens externes
Introduction[modifier]
Notre organisme est composeacute denviron 1014 cellules reacuteparties dans plus de 200 types cellulaires diffeacuterents qui composent les tissus (cellules sanguines nerveuses germinales etc) La prolifeacuteration cellulaire au sein de ces tissus est rigoureusement controcircleacutee au cours de notre vie certaines cellules (les neurones) ne neacutecessitant pas un renouvellement constant dautres eacutetant perpeacutetuellement en cours de multiplication (cellules sanguines ou de la peau) Le controcircle de cette multiplication cellulaire normale se fait par lintermeacutediaire dun eacutequilibre permanent entre facteurs activateurs (stimulateurs de la division cellulaire) et facteurs inhibiteurs (freins de la division cellulaire) Toute alteacuteration de cet eacutequilibre ou homeacuteostasie cellulaire peut faire pencher la balance soit du cocircteacute inhibiteur dans ce cas la cellule meurt et disparaicirct soit du cocircteacute activateur et la cellule se divise de faccedilon incontrocircleacutee et peut donner naissance agrave un cancerDe maniegravere scheacutematique on peut faire une analogie entre une voiture et une cellule Lorsque les systegravemes qui controcirclent lrsquoacceacuteleacuterateur et les freins de la voiture sont en bon eacutetat celle-ci va donc pouvoir avoir une vitesse de croisiegravere parfaitement controcircleacutee Une voiture dans laquelle lrsquoacceacuteleacuterateur serait activeacute en permanence ou bien ayant une absence totale de frein est donc lanceacutee dans une course folle qui ne peut plus ecirctre arrecircteacutee sauf par une catastrophe Dans les cellules canceacutereuses cela se passe exactement de la mecircme faccedilon
Il y a trois grandes cateacutegories de gegravenes associeacutes aux pathologies canceacutereuses les oncogegravenes (cet article) les gegravenes suppresseur de tumeurs et les gegravenes de Reacuteparation de lADN
Les proto-oncogegravenes sont les reacutegulateurs positifs de la prolifeacuteration cellulaire (les acceacuteleacuterateurs) Ils deviennent hyper-actifs et leur modification (en oncogegravene) est dominante car il suffit quune des deux copies du gegravene soit modifieacutee On a identifieacute actuellement plus de 100 proto-oncogegravenes Les plus connus sont les gegravenes Ha-ras myc ou abl
La seconde cateacutegorie comprend les gegravenes suppresseurs de tumeurs qui sont des reacutegulateurs neacutegatifs de la prolifeacuteration cellulaire (les freins)
Il existe eacutegalement les gegravenes de reacuteparation qui sont capables de deacutetecter et de reacuteparer les leacutesions de lrsquoADN qui ont modifieacute les oncogegravenes ou les gegravenes suppresseurs de tumeur Ces systegravemes de reacuteparation sont eacutegalement inactiveacutes dans les cellules canceacutereuses
Les cancers sont des pathologies geacuteneacutetiques crsquoest-agrave-dire qursquoils ont pour origine une modification quantitative etou qualitative des gegravenes deacutecrits ci-dessus Comme il srsquoagit drsquoalteacuterations geacuteneacutetiques somatiques qui ne sont preacutesentes que dans le tissu malade la plupart des cancers ne sont donc pas heacutereacuteditaires Les cancers familiaux (10 des cancers humains) sont associeacutes agrave une alteacuteration constitutionnelle (ou germinale) drsquoun gegravene Cette alteacuteration est donc preacutesente dans toutes les cellules de notre organisme gamegravetes incluses elle peut donc ecirctre transmise agrave la descendance
Scheacutemas agrave consulter agrave la source- Lespegravece humaine possegravede 23 paires de chromosomes (tous les gegravenes sont donc preacutesent agrave leacutetat de deux copies par cellules agrave lexception des cellules germinales et on fait abstraction des chromosomes sexuels X et Y) Lalteacuteration dune copie dun proto-oncogegravene produit une proteacuteine dont lactiviteacute diffegravere fortement de celle du produit normale (par exemple expression tregraves augmenteacutee ou encore preacutesence du produit dans des cellules innapproprieacutes) Cette proteacuteine muteacutee stimule de faccedilon constante la division cellulaire qui ne sera plus reacuteguleacutee normalement Cette alteacuteration est dite dominante car la production de proteacuteine alteacutereacutee par une seule des deux copies du proto-oncogegravene est neacutecessaire et suffisante pour alteacuterer sa fonction
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiOncogC3A8ne
Phosphorylation oxydative ndash Article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biochimie Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
La phosphorylation oxydative est une voie meacutetabolique qui utilise leacutenergie libeacutereacutee par loxydation des nutriments pour la production dadeacutenosine triphosphate
Voir aussi
bull Chaicircne respiratoire
Source httpfrwikipediaorgwikiPhosphorylation_oxydative
Photosynthegravese - lsquoNote de Futura-Sciencesrsquo
La photosynthegravese est une reacuteaction biochimique eacutenergeacutetique qui se deacuteroule chez les plantes
Rocircle de la photosynthegravese
La photosynthegravese a pour but de creacuteer de leacutenergie (sous forme de glucide) agrave partir de leacutenergie lumineuse provenant du soleil Les organismes qui utilisent le meacutecanisme de photosynthegravese sont autotrophes car ils fabriquent des matiegraveres organiques agrave partir de matiegraveres inorganiques
Meacutecanisme de la photosynthegravese
Leacutenergie solaire est utiliseacutee pour oxyder leau et reacuteduire le gaz carbonique afin de syntheacutetiser des substances organiques (glucides) Ce pheacutenomegravene a lieu dans les choloroplastes un organite speacutecifique des plantes au niveau des membranes des thylacoiumldes ougrave se situent les photosystegravemes I et II et les cytochromes
Bilan eacutenergeacutetique de la photosynthegravese
Il faut six moleacutecules de dioxyde de carbone et six moleacutecules deau pour syntheacutetiser une moleacutecule de glucose relacircchant six moleacutecules de dioxygegravene gracircce agrave leacutenergie lumineuse
6 CO2 + 6 H2O + eacutenergie lumineuse rarr C6H12O6 (glucose) + 6 O2
Mais ce bilan est en fait deacutecomposeacute en deux eacutetapes successives
bull les reacuteactions photochimiques (phase claire) 12 H2O + lumiegravere rarr 6 O2 + eacutenergie chimique (24 H)
bull le cycle de Calvin (phase sombre) 6 CO2 + eacutenergie chimique (24 H) rarr C6H12O6 + 6 H2O
La photosynthegravese est un meacutecanisme speacutecifique des plantes vertes copy Jon Sullivan Wikimedia domaine publicSource httpwwwfutura-sciencescomfrdefinitiontbotanique-2dphotosynthese_227
Photosynthegravese - Introduction drsquoun article XWikipeacutedia
La photosynthegravese (grec φῶς phōs lumiegravere et σύνθεσις syacutenthesis composition) est le processus bioeacutenergeacutetique qui permet aux plantes et agrave certaines bacteacuteries de syntheacutetiser de la matiegravere organique en exploitant la lumiegravere du soleil Les besoins nutritifs de ces organismes sont du dioxyde de carbone de lrsquoeau et des sels mineacuteraux La photosynthegravese est agrave la base de lautotrophie de ces organismes La photosynthegravese est la principale voie de transformation du carbone mineacuteral en carbone organique En tout les organismes photosyntheacutetiques assimilent environ 100 milliards de tonnes de carbone en biomasse chaque anneacutee1
La photosynthegravese se deacuteroule dans les membranes des thylakoiumldes chez les plantes les algues et les cyanobacteacuteries ou dans la membrane plasmique chez les bacteacuteries photosyntheacutetiques Une conseacutequence importante est la libeacuteration de moleacutecules de dioxygegravene
Sommaire
bull 1 La deacutecouverte du meacutecanisme
bull 2 Vue geacuteneacuterale
bull 3 Le support de la photosynthegravese
bull 4 Les deux phases de la photosynthegravese
o 41 Les reacuteactions photochimiques ou phase claire
411 Le photosystegraveme II
412 Le photosystegraveme I
413 La photophosphorylation cyclique
o 42 Le cycle de Calvin ou phase chimique non photo-deacutependante (ou
laquo phase sombre raquo expression deacutesormais deacutesuegravete)
bull 5 Les diffeacuterents types de fixation du carbone
o 51 Le meacutecanisme des plantes en C3
o 52 Le meacutecanisme des plantes en C4
o 53 Le meacutecanisme des plantes CAM ( Crassulacean Acid Metabolism )
bull 6 Cas particuliers de photosynthegravese
o 61 Photosynthegravese chez un animal
o 62 Photosynthegravese artificielle
bull 7 Production doxygegravene amp captage deacutenergie
bull 8 Notes
bull 9 Reacutefeacuterences
bull 10 Voir aussi
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiPhotosynthC3A8se
Potentiel doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Le potentiel doxydo-reacuteduction ou potentiel redox est une grandeur empirique exprimeacutee en volt (de symbole V) et noteacutee E Ce potentiel est exprimeacute par rapport agrave une reacutefeacuterence souvent mesureacutee par une eacutelectrode normale agrave hydrogegravene (ENH) dougrave luniteacute VENH rencontreacutee dans certains ouvrages Cette mesure est appliqueacutee aux couples
doxydo-reacuteduction pour preacutevoir la reacuteactiviteacute des espegraveces chimiques entre elles Par convention le potentiel standard Edeg est mesureacute par rapport au couple protonhydrogegravene (H+ H2) de potentiel nul
Sommaire
bull 1 Mesure
o 11 Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
111 Exemples
bull 2 Oxydant et reacuteducteur
bull 3 Potentiels standard doxydo-reacuteduction agrave 25 degC
bull 4 laquo Noblesse raquo dun meacutetal
bull 5 Applications pratiques
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Articles connexes
Mesure [modifier]
La mesure dun potentiel deacutelectro-reacuteduction se fait expeacuterimentalement agrave laide de deux demi-piles Pour obtenir le potentiel standard dun couple redox lune de ces piles doit mettre en œuvre le couple de reacutefeacuterence H+ H2 et lautre celui dont on veut mesurer le potentiel
Concregravetement les deux demi-piles sont constitueacutees chacune dun soluteacute et dune eacutelectrode les soluteacutes sont relieacutes entre eux par un pont salin qui leur permet deacutechanger des ions et les eacutelectrodes sont relieacutees entre elles par un circuit eacutelectrique sur lequel est placeacute un voltmegravetre Les deux demi-piles une fois relieacutees forment une pile eacutelectrique fournissant un courant continu alimenteacute par les reacuteactions chimiques qui ont lieu spontaneacutement aux eacutelectrodes degraves lors quest formeacutee la pile
-Le sens de courant eacutelectrique donne le signe du potentiel (neacutegatif si les eacutelectrons vont vers H+H2 et positif au contraire)
-Le voltmegravetre donne la valeur du potentiel du couple redox
-Les couples ayant des Edeg eacuteleveacutes (positifs) impliquent des oxydants forts
-Les couples ayant des Edeg tregraves bas (neacutegatifs) impliquent des reacuteducteurs forts
Ce potentiel peut deacutependre du contexte chimique et notamment du pH et mecircme du contexte physique les effets de la lumiegravere sont mis agrave profit aussi bien par la nature dans la photosynthegravese que par lhomme dans la photographie
Les chimistes utilisent des tables deacutejagrave deacutefinies elles fournissent les potentiels mesureacutes dans les conditions standard de pression et de tempeacuterature (25 degC 1 bar) par rapport au couple H+ H2
Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo [modifier]
Pour une reacuteaction redox on peut deacutefinir la diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur)
Exemples [modifier]
a)NAD+ + 2H+ + 2 e- rarr NADH + H+ E0rsquo = -0320 V
b) Aceacutetaldeacutehyde + 2 H+ + 2 e- rarr Eacutethanol E0rsquo = -0197 V
Reacuteaction redox
Aceacutetaldeacutehyde + NADH + H+ rarr Eacutethanol + NAD+ ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur) = -0197 ndash (-0320) = + 0123 V
Regravegle geacuteneacuterale
Les reacuteactions redox spontaneacutees possegravedent un ΔE gt 0
Oxydant et reacuteducteur [modifier]
La reacutefeacuterence du potentiel doxydo-reacuteduction est celui de leau pure conventionnellement fixeacute agrave zeacutero Les corps dits laquo oxydants raquo sont les oxydants des couples ayant un potentiel positif (ils captent des eacutelectrons ce qui se traduit par une charge eacutelectrique neacutegative) les corps dits laquo reacuteducteurs raquo sont les reacuteducteurs des couples ayant un potentiel neacutegatif (ils cegravedent des eacutelectrons dougrave une charge eacutelectrique positive) Les valeurs caracteacuteristiques des potentiels sont de lordre de quelques volts
On voit lagrave que lon a deux significations diffeacuterentes pour les termes laquo oxydant raquo et laquo reacuteducteur raquo
bull la signification lieacutee agrave une reacuteaction doxydo-reacuteduction donneacutee (capteur ou eacutemetteur deacutelectron dans la reacuteaction)
bull la signification lieacutee au potentiel doxydo-reacuteduction un laquo reacuteducteur raquo est un corps qui joue le rocircle de reacuteducteur dans de nombreuses reacuteactions un laquo oxydant raquo est un corps qui joue le rocircle doxydant dans de nombreuses reacuteactions mais un laquo oxydant raquo peut parfois ecirctre un reacuteducteur sil est face agrave un laquo oxydant raquo plus fort et quil peut encore soxyder
Cest cette deuxiegraveme signification qui est utiliseacutee ici Les laquo oxydants raquo les plus forts ne peuvent pas soxyder eux-mecircmes et sont donc toujours des oxydants les laquo reacuteducteurs raquo les plus forts ne peuvent pas se reacuteduire eux-mecircmes et sont donc toujours des reacuteducteurs Mais certains corps peuvent ecirctre alternativement oxydants et reacuteducteurs comme par exemple leau ou le monoxyde de carbone
Les oxydants les plus forts dans cette eacutechelle sont les halogegravenes (F2 Cl2) lion permanganate (MnO4
-) en milieu acide lion hypochlorite (ClO-) le dioxygegravene (O2) le soufre (S)
Des reacuteducteurs classiques sont les meacutetaux le carbone et lhydrogegravene solide1
Lire lrsquoarticle complet sur httpfrwikipediaorgwikiPotentiel_d27oxydo-rC3A9duction
Reacuteaction doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Des informations de cet article ou section devraient ecirctre mieux relieacutees aux sources mentionneacutees dans la bibliographie ou en liens externes Ameacuteliorez sa veacuterifiabiliteacute en les associant par des reacutefeacuterences
Une reacuteaction doxydo-reacuteduction est une reacuteaction chimique au cours de laquelle se produit un eacutechange deacutelectrons Lespegravece chimique qui capte les eacutelectrons est appeleacutee laquo oxydant raquo celle qui les cegravede laquo reacuteducteur raquo On abregravege couramment loxydo-reacuteduction par redox
Les reacuteactions doxydo-reacuteductions constituent une grande famille comprenant de nombreuses reacuteactions chimiques puisquelles interviennent dans les combustions certains dosages meacutetallurgiques la corrosion des meacutetaux leacutelectrochimie ou la respiration cellulaire Ces reacuteactions jouent en particulier un rocircle fondamental en biologie dans la transformation de loxygegravene au sein des corps vivants Elles sont eacutegalement massivement utiliseacutees par lindustrie humaine agrave lexemple de lobtention de la fonte agrave partir de minerais composeacutes doxyde de fer par reacuteduction puis de fer et dacier agrave partir de la fonte par oxydation
Cette varieacuteteacute sexplique par la mobiliteacute la leacutegegravereteacute et lomnipreacutesence dans toutes les formes de la matiegravere de leacutelectron
Sommaire
bull 1 Deacutefinitions
o 11 Premiegravere deacutefinition
o 12 Deacutefinitions plus modernes
bull 2 Vocabulaire
bull 3 Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction
bull 4 Potentiel doxydo-reacuteduction
bull 5 Principaux couples doxydants-reacuteducteurs
bull 6 Reacuteactions doxydo-reacuteduction sans transfert eacutevident deacutelectrons [1]
o 61 Position du problegraveme
o 62 Geacuteneacuteralisation de la notion de transfert deacutelectrons
621 Formation dune liaison chimique et eacutelectroneacutegativiteacute
622 Transfert total deacutelectrons
623 Transfert total fictif (virtuel)
624 Application agrave la reacuteaction 2 H 2 + O2 rarr 2 H 2O
o 63 Nombre doxydation dun eacuteleacutement
o 64 Geacuteneacuteralisation de loxydo-reacuteduction
o 65 Utilisation des nombres doxydation
bull 7 Notes et reacutefeacuterences
bull 8 Bibliographie
bull 9 Voir aussi
o 91 Articles connexes
o 92 Liens externes
Deacutefinitions [modifier]
Premiegravere deacutefinition [modifier]
Suite agrave des expeacuteriences avec le mercure Lavoisier met en eacutevidence en 1772 le rocircle du dioxygegravene dans certaines reacuteactions doxydo-reacuteduction Il pose les premiegraveres deacutefinitions
bull Loxydation signifie laquo combinaison avec loxygegravene raquo Par exemple
2 Hg + O2 rarr Hg2O2
bull Une reacuteduction est laquo lextraction dun meacutetal de son oxyde raquo deacutefinition deacutejagrave utiliseacutee
en meacutetallurgie Par exemple
SO2 rarr S + O2
Dans le langage courant loxydation est la reacuteaction chimique dans laquelle un composeacute se combine avec un ou plusieurs atomes doxygegravene Comme loxydation du fer qui produit la rouille
4 Fe + 3O2 rarr 2 Fe2O3
Ce nest quau XX e siegravecle apregraves la deacutecouverte de leacutelectron (JJ Thomson 1897) et lintroduction du modegravele atomique de Bohr (1913) que les reacuteactions chimiques ont eacuteteacute reacuteexamineacutees agrave la lumiegravere de ces nouveaux modegraveles et que des similitudes observeacutees permirent de deacutegager progressivement le concept actuel doxydo-reacuteduction qui sexprime en termes de transferts deacutelectrons
Les reacuteactions doxydo-reacuteduction par voie segraveche (eacutechange de dioxygegravene) sont efficacement deacutecrites par les diagrammes Ellingham Loutil principal des reacuteactions redox en milieu aqueux eacutetant la formule de Nernst
Deacutefinitions plus modernes [modifier]
Pour faciliter leacutetude des reacuteactions on utilise un outil qui associe (parfois abstraitement) agrave chaque atome dun composeacute un nombre doxydation (no) qui symbolise la valeur de la charge porteacutee (Fe2+ a un nombre doxydation de 2)
bull Une oxydation est une perte deacutelectrons (donc une augmentation du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Zn rarr Zn2+ + 2 e-
bull Ce don deacutelectrons ne se produit que sil existe un corps susceptible de les
accepter
bull Le pheacutenomegravene inverse (acceptation des eacutelectrons) est appeleacute la reacuteduction
bull Une reacuteduction est un gain deacutelectrons (donc une diminution du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Cu2+ + 2 e- rarr Cu
Ainsi les laquo combinaisons avec loxygegravene raquo ne sont quun cas particulier des reacuteactions doxydo-reacuteduction Voici deux reacuteactions avec le cuivre
2Cu + O2 rarr 2CuO
Cu + Cl2 rarr CuCl2
La premiegravere combine le cuivre et le dioxygegravene tandis que la seconde combine le cuivre et le dichlore Le chlore et loxygegravene ont un point commun ce sont des eacuteleacutements plus eacutelectroneacutegatifs que le cuivre
Loxydation dun corps saccompagne toujours de la reacuteduction dun autre (les eacutelectrons ne peuvent pas circuler seuls et sont neacutecessairement capteacutes) on parle dune reacuteaction doxydo-reacuteduction Loxydation est une demi-reacuteaction de loxydo-reacuteduction et la reacuteduction est lautre demi-reacuteaction
Vocabulaire [modifier]
Scheacutema - Preacutevision du sens dune reacuteaction doxydo-reacuteduction en utilisant la regravegle du gamma
Dans une oxydo-reacuteduction
bull leacuteleacutement qui cegravede un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo reacuteducteur raquo
bull leacuteleacutement qui capte un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo oxydant raquo
Le reacuteducteur soxyde (reacuteaction doxydation) loxydant se reacuteduit (reacuteaction de reacuteduction) Loxydo-reacuteduction se compose donc de deux demi-reacuteactions une oxydation et une reacuteduction
bull Oxydationreacuteducteur(1) = oxydant(1) + ne- (les flegraveches napparaissent que si la reacuteaction est totale quand K gt 10 000)
bull Reacuteduction
oxydant(2) + ne- = reacuteducteur(2)
bull Oxydo-reacuteduction (laquo somme raquo de loxydation et de la reacuteduction)
oxydant(2) + reacuteducteur(1) rarr oxydant(1) + reacuteducteur(2)
Exemple
Ce4+ + e- = Ce3+ (Reacuteduction)
Fe2+ = Fe3+ + e- (Oxydation)
dougrave la reacuteaction bilan
Ce4+ + Fe2+ rarr Ce3+ + Fe3+
Un reacuteducteur oxydeacute (=forme oxydeacutee) est un oxydant et un oxydant reacuteduit (=forme reacuteduite) est un reacuteducteur On deacutefinit ainsi le couple oxydant-reacuteducteur (aussi appeleacute laquo couple redox raquo) qui se compose de loxydant et du reacuteducteur conjugueacute (loxydant reacuteduit) On le note sous la forme Oxydant Reacuteducteur
En biochimie et notamment agrave propos de la synthegravese des moleacutecules preacutebiotiques on parle de reacuteactions se produisant dans une atmosphegravere oxydante cest-agrave-dire en preacutesence doxygegravene par opposition agrave une atmosphegravere reacuteductrice contenant par exemple du gaz carbonique
Certain composeacutes chimiques peuvent se comporter aussi bien en oxydant quen reacuteducteur Cest notamment le cas de leau oxygeacuteneacutee dont on dit quelle se dismute et qui par conseacutequent ne peut ecirctre conserveacutee longtemps
H2O2 = 2H+ + O2 + 2e- (oxydation)
H2O2 + 2H+ + 2e- = 2H2O (reacuteduction)
Soit au final
2H2O2 rarr 2H2O + O2 (oxydo-reacuteduction)
On a par exemple les couples oxydant-reacuteducteur Cu 2+ Cu et Zn 2+ Zn qui donnent la reacuteaction en solution aqueuse
Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+
(aq) + Cu(s) (oxydo-reacuteduction)
Cette reacuteaction peut se deacutecomposer en une reacuteduction (de loxydant) et une oxydation (du reacuteducteur)
Zn(s) = Zn2+(aq) + 2e- (oxydation)
Cu2+(aq) + 2e- = Cu(s) (reacuteduction)
Les deux demi-reacuteactions doxydation et de reacuteduction peuvent reacuteellement ecirctre seacutepareacutees dans certains cas (cest-agrave-dire quelles ne se produisent pas au mecircme endroit) ce qui permet de geacuteneacuterer un courant eacutelectrique (cest ce qui se passe dans les piles eacutelectriques) Dans les autres cas par exemple dans lexemple donneacute elles nont quun inteacuterecirct formel (les eacutelectrons libres nexistent pas dans leau)
Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction hellip
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRC3A9action_d27oxydo-rC3A9duction
Respiration ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biologie et la meacutedecine Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
Dans le langage courant la respiration deacutesigne agrave la fois les eacutechanges gazeux (rejet de dioxyde de carbone CO2 appeleacute parfois de faccedilon impropre laquo gaz carbonique raquo et absorption de dioxygegravene O2 ou appeleacute couramment laquo oxygegravene raquo) et la respiration cellulaire qui permet en deacutegradant du glucose gracircce au dioxygegravene dobtenir de leacutenergie Les eacutechanges gazeux assistent la respiration cellulaire en lui fournissant le dioxygegravene et en le deacutebarrassant du dioxyde de carbone produit
Pour certains organismes ces eacutechanges se reacutealisent directement par diffusion aux travers des parois cellulaires Pour dautres des organes speacutecialiseacutes se sont formeacutes permettant ainsi daugmenter les quantiteacutes de gaz brasseacutes Il existe plusieurs types dorganes
bull les branchies qui sont les adaptations respiratoires des animaux aquatiques poissons mais aussi certains anneacutelides (vers) eacutechinodermes (eacutetoiles de mers) et mollusques
bull les poumons qui sont les adaptations des verteacutebreacutes terrestres
Dans le cas des animaux qui possegravedent des poumons on parle de ventilation pulmonaire pour deacutesigner lensemble des meacutecanismes qui permettent les transferts de gaz entre les milieux exteacuterieur et inteacuterieur (le sang)
Sommaire
bull 1 Aspect biochimique
bull 2 La respiration chez lecirctre humain
bull 3 Classification des sujets lieacutes agrave la respiration
o 31 Par maladie et urgences
o 32 Par meacutedication
o 33 Par soins intensifs et meacutedecine durgence
o 34 Par autres sujets meacutedicaux
bull 4 Voir aussi
o 41 Articles connexes
o 42 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRespiration
Tomographie par eacutemission de positons - Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
La tomographie par eacutemission de positons (TEP) deacutenommeacutee PET ou PET scan pour laquo positron emission tomography raquo dans la terminologie anglo-saxonne est une meacutethode
dimagerie meacutedicale pratiqueacutee par les speacutecialistes en meacutedecine nucleacuteaire qui permet de mesurer en trois dimensions lactiviteacute meacutetabolique dun organe gracircce aux eacutemissions produites par les positons (ou positrons) issus de la deacutesinteacutegration dun produit radioactif injecteacute au preacutealable
La TEP repose sur le principe geacuteneacuteral de la scintigraphie qui consiste agrave injecter un traceur dont on connaicirct le comportement et les proprieacuteteacutes biologiques pour obtenir une image du fonctionnement dun organe Ce traceur est marqueacute par un atome radioactif (carbone fluor azote oxygegravene) qui eacutemet des positons dont lannihilation produit elle-mecircme deux photons La deacutetection de la trajectoire de ces photons par le collimateur de la cameacutera TEP permet de localiser le lieu de leur eacutemission et donc la concentration du traceur en chaque point de lorgane Cest cette information quantitative que lon repreacutesente sous la forme dune image faisant apparaicirctre en couleurs les zones de forte concentration du traceur
Ainsi la TEP permet de visualiser les activiteacutes du meacutetabolisme des cellules on parle dimagerie fonctionnelle par opposition aux techniques dimagerie dite structurelle comme celles baseacutees sur les rayons X (radiologie ou CT-scan) qui reacutealisent des images de lanatomie Par conseacutequent la tomographie par eacutemission de positons est un outil diagnostique qui permet de deacuteceler certaines pathologies qui se traduisent par une alteacuteration de la physiologie normale comme les cancers La TEP est aussi utiliseacutee en recherche biomeacutedicale par exemple en imagerie ceacutereacutebrale ougrave elle permet de reacuteveacuteler les reacutegions actives du cerveau lors de telle ou telle activiteacute cognitive de maniegravere analogue agrave ce qui se fait avec limagerie par reacutesonance magneacutetique fonctionnelle (IRM)
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Deacutefinition
o 21 Principe
o 22 Exposition aux radiations et radioprotection
bull 3 Principaux traceurs utiliseacutes
o 31 Le 18 F FDG
bull 4 Deacuteroulement dun examen TEP
bull 5 Diagnostic
bull 6 Applications
o 61 Canceacuterologie
o 62 Imagerie ceacutereacutebrale et neurologie
o 63 Cardiologie
bull 7 Limites
bull 8 Avenir de la TEP
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Annexes
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiTomographie_par_C3A9mission_de_positons
Warburg ndash Selon Wikipeacutedia
Otto Heinrich Warburg (8 octobre 1883 agrave Fribourg-en-Brisgau Bade-Wurtemberg Allemagne - 1 er aoucirct 1970 agrave Berlin) est un meacutedecin physiologiste et biochimiste allemand Il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine de 19311
Sommaire
bull 1 Biographie
bull 2 Hypothegravese
bull 3 Le cas Warburg
bull 4 Notes et reacutefeacuterences
bull 5 Voir aussi
o 51 Liens externes
Biographie
Docteur en chimie et docteur en meacutedecine il a deacutecouvert des processus-cleacutes de la respiration cellulaire et de diffeacuterents systegravemes enzymatiques En 1931 il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine laquo pour sa deacutecouverte de la nature et du mode opeacuteratoire de lenzyme respiratoire1 raquo
Ayant deacutemontreacute que les cellules canceacutereuses changent leur meacutetabolisme pour passer agrave un meacutetabolisme anaeacuterobie il a formuleacute lhypothegravese non confirmeacutee que le cancer na pas besoin dun milieu riche en oxygegravene pour se deacutevelopper Parmi ses eacutetudiants le plus illustre est Hans Adolf Krebs prix Nobel en 1953
Hypothegravese
Il constata lors de ses observations sur des cellules canceacutereuses une concentration anormalement eacuteleveacutee dions lactates lun des sels de lacide lactique Or cet acide est typiquement le reacutesultat dune fermentation
En 1924 Warburg en tira une hypothegravese sur la formation de cellules canceacutereuses celles-ci tireraient principalement leur eacutenergie de la fermentation anaeacuterobie du glucose (glycolyse anaeacuterobie) et par conseacutequent la preacutesence doxygegravene ne serait pas neacutecessaire agrave leur deacuteveloppement
Lapparition du cancer serait due agrave un dysfonctionnement des mitochondries des cellules canceacutereuses au lieu de le consommer elles fermenteraient le glucose
Selon Warburg linduction dun eacutetat dacidification dans lorganisme est incompatible avec le meacutetabolisme des cellules canceacutereuses2
Le cas Warburg
Otto Warburg eacutetait juif Agrave ce titre il aurait ducirc ecirctre soit expulseacute dAllemagne soit deacuteporteacute dans les camps de concentration Il nen fut rien En effet parce quAdolf Hitler eacutetait particuliegraverement preacuteoccupeacute davoir un cancer et parce quil pensait que Warburg serait le seul scientifique susceptible de trouver un traitement efficace il donna donc des instructions pour quil fucirct preacuteserveacute de la deacuteportation3 Warburg est enterreacute au cimetiegravere de Dahlem agrave Berlin
Photo - Otto Heinrich Warburg en 1931
Notes et reacutefeacuterences
1 uarr a et b (en) laquo for his discovery of the nature and mode of action of the respiratory enzyme raquo in Personnel de reacutedaction laquo The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1931 [archive] raquo Fondation Nobel 2010 Consulteacute le 26 novembre 2010
2 uarr La theacuteorie de O H Warburg Nexus ndeg48 page 66
3 uarr Robert Paxton la France de Vichy 1940-1944 coll Points-Histoire eacuted Seuil 1973 p178
Source httpfrwikipediaorgwikiOtto_Heinrich_Warburg
Traduction deacutefinitions et compleacutements
Jacques Hallard Ing CNAM consultant indeacutependantRelecture et corrections Christiane Hallard-Lauffenburger professeur des eacutecoleshonoraireAdresse 585 19 Chemin du Malpas 13940 Molleacutegegraves FranceCourriel jacqueshallard921orangefr
Fichier ISIS Santeacute Cancer a Redox Disease French version3 alleacutegeacutee
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cancer de la prostate par rapport agrave leurs homologues beacutenins ce qui suggegravere que le deacuteseacutequilibre redox nucleacuteaire a eu lieu de maniegravere seacutelective dans les cellules canceacutereuses
TRX1 a un rocircle speacutecifique dans la modulation de la signalisation redox avec des pools nucleacuteaires et cytoplasmiques distincts chacun drsquoeux ayant des fonctions diffeacuterentes Dans le noyau TRX1 interagit avec certains facteurs de transcription pour reacuteguler leur liaison agrave lADN il sagit notamment de p53 (reacuteponse par apoptose) du facteur nucleacuteaire kB (NF-kB impliqueacute dans la reacuteponse inflammatoire) et du facteur nucleacuteaire 2 (Nrf2 impliqueacute dans la reacuteponse antioxydante)
Dans le cytoplasme TRX1 peut reacuteguler les kinases du signal de reacutegulation de lapoptose TRX1 est eacutegalement connu pour passer du cytoplasme vers le noyau en reacuteponse au stress oxydatif Lrsquooxydation seacutelective de TRX1 peut se produire et elle a eacuteteacute deacutetecteacutee agrave la fois dans le noyau et dans le cytoplasme en reacuteponse agrave des modifications cellulaires redox
Lrsquoaugmentation de lexpression de la proteacuteine TRX1 a eacuteteacute deacutetecteacutee dans les tissus canceacutereux et dans de multiples ligneacutees de cellules canceacutereuses et une augmentation de lexpression de TRX1 a eacuteteacute associeacutee agrave niveau tumoral eacuteleveacute et elle a eacuteteacute impliqueacutee dans la reacutesistance des cellules tumorales agrave certaines chimiotheacuterapies et agrave des agents geacuteneacuterateurs de ROS
Pour conclure
De nouvelles preuves suggegraverent que les cellules canceacutereuses sont plus oxydeacutees par rapport agrave la normale il leur manque des eacutelectrons
Ceci est coheacuterent avec dautres indications selon lesquelles le cancer est une maladie qui deacutepend des reacuteactions doxydo-reacuteduction qui est un eacutetat de deacuteseacutequilibre eacutelectronique
La preacutevention des cancers et une theacuterapie rationnelle devraient commencer agrave partir de ces constats
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Deacutefinitions et compleacutements
Apoptose ndash Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
On nomme apoptose (ou mort cellulaire programmeacutee) le processus par lequel des cellules deacuteclenchent leur auto-destruction en reacuteponse agrave un signal Cest lune des voies possibles de la mort cellulaire qui est physiologique geacuteneacutetiquement programmeacutee neacutecessaire agrave la survie des organismes multicellulaires Elle est en eacutequilibre constant avec la prolifeacuteration cellulaire Contrairement agrave la neacutecrose elle ne provoque pas dinflammation les membranes plasmiques ne sont pas deacutetruites du moins dans un premier temps et la cellule eacutemet des signaux (en particulier elle expose sur le feuillet
externe de sa membrane plasmique de la phosphatidylseacuterine un phospholipide normalement constitutif de son feuillet interne) qui permettront sa phagocytose par des globules blancs notamment des macrophages
Sommaire
bull 1 Deacutecouverte et eacutetymologie
bull 2 Exemples de rocircles physiologiques
o 21 Morphogenegravese
o 22 Systegraveme immunitaire
o 23 Diffeacuterenciation intestinale
o 24 Deacutediffeacuterenciation mammaire
bull 3 Causes
bull 4 Manifestation cytologique
o 41 Meacutecanisme intracellulaire
411 Voie extrinsegraveque
412 Voie intrinsegraveque
bull 5 Fragmentation de lADN
o 51 Maladies ou affections induites par le blocage de lapoptose
o 52 Maladies ou affections causeacutees par lrsquoactivation intempestive de
lrsquoapoptose
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Voir aussi
o 71 Bibliographie
o 72 Articles connexes
o 73 Liens externes Article complet sur le site httpfrwikipediaorgwikiApoptose
Cancer ndash Document Futura-Sciences
Un cancer est une pathologie caracteacuteriseacutee par la preacutesence dune (ou de plusieurs) tumeur maligne formeacutee agrave partir de la transformation par mutations ou instabiliteacute geacuteneacutetique (anomalies cytogeacuteneacutetiques) dune cellule initialement normale
Formation du cancer
La transformation cellulaire tumorale se traduit notamment par une perte de controcircle du cycle cellulaire une insensibiliteacute agrave lapoptose des anomalies de la reacuteparation de lADN Les cancers sont alors classeacutes selon le type de la cellule dans laquelle sest produite la premiegravere transformation (lymphomes carcinomes sarcomes) cette premiegravere cellule maligne seacutetant ensuite diviseacutee formant la tumeur primaire constitueacutee de cellules clonales
Eacutevolution du cancer
Certaines tumeurs primaires peuvent progresser vers un envahissement plus global de lorganisme par eacutechappement de cellules tumorales issues de cette tumeur primaire on parle alors de meacutetastase
Pour en savoir plus sur les diffeacuterents cancers consultez les questions-reacuteponses cibleacutees de Futura-Sciences sur
le cancer du foie le cancer du poumon le cancer du sein le cancer de la peau le cancer de la thyroiumlde le cancer de la vessie le cancer de la prostate le cancer colorectal le cancer de lestomac le cancer de lœsophage le cancer du rein
httpwwwfutura-sciencescomfrquestion-reponsetcancerdle-cancer-de-la-peau-en-detail_1354
Photo - Le cancer est la premiegravere cause de mortaliteacute en France Ici des cellules de cancer du poumon copy Anne Weston- LRI- CRUK- Wellcome Images Filckr nc nd 20copy 2001-2012 Futura-Sciences tous droits reacuteserveacutes ndashSource wwwgooglefrsearchsource=igamphl=framprlz=1G1GGLQ_FRFR368ampq=cancerampbtnG=Recherche+Google
Cancer ndash Introduction drsquoun article Wiipeacutedia
Le cancer est une maladie caracteacuteriseacutee par une prolifeacuteration cellulaire anormalement importante au sein dun tissu normal de lorganisme de telle maniegravere que la survie de ce dernier est menaceacutee Ces cellules deacuterivent toutes dun mecircme clone cellule initiatrice du cancer qui a acquis certaines caracteacuteristiques lui permettant de se diviser indeacutefiniment Au cours de leacutevolution de la maladie certaines cellules peuvent migrer de leur lieu de production et former des meacutetastases Pour ces deux raisons le deacutepistage du cancer doit ecirctre le plus preacutecoce possible
laquo Cancer raquo est un terme geacuteneacuteral deacutesignant une maladie pour lesquelles certaines cellules dun organisme adoptent un comportement anormal caracteacuteriseacute par1234 une indeacutependance vis-agrave-vis des signaux qui stimulent normalement la prolifeacuteration cellulaire une insensibiliteacute aux signaux et meacutecanismes anti-prolifeacuteratifs une capaciteacute prolifeacuterative qui nest plus limiteacutee (croissance agrave linfini) la disparition du pheacutenomegravene dapoptose une capaciteacute anormale agrave susciter langiogenegravese et lacquisition dun pouvoir invasif et de production de meacutetastases
Les nouvelles cellules reacutesultantes dites canceacutereuses ou tumorales peuvent former une tumeur maligne (un neacuteoplasme) ou se propager agrave travers le corps
Les facteurs de risques sont internes (geacutenome mutation 5 etc) induction par un agent infectieux etc etou externes (alimentation exposition agrave des substances canceacuterigegravenes ou agrave des conditions telles que lirradiation etc) Des facteurs hormonaux eacutepigeacuteneacutetiques et psychosomatiques sont possibles 90 agrave 95 des cas de cancers ne sont pas attribuables agrave des mutations geacuteneacutetiques6
Durant la derniegravere deacutecennie plusieurs types de cancers semblent en augmentation si dans certains cas cette progression est facilement lieacutee agrave des facteurs de risque identifieacutes (tabac alcool polluants industriels reconnus canceacuterigegravenes obeacutesiteacute seacutedentariteacute exposition au soleil) dans certains cas il est difficile dattribuer agrave des facteurs preacutecis laugmentation observeacutee Lameacutelioration des outils de diagnostic7et le vieillissement de la population8 explique une part importante de la progression de lincidence de certains cancers Agrave linverse une eacutetude de lInstitut de veille sanitaire montre que les cancers de lestomac de loesophage (chez lhomme) du col de luteacuterus et le lymphome Hodghinien ont reacutegresseacute entre 1980 et 20009
Sommaire
bull 1 Terminologie et eacutetymologie
bull 2 Biologie
o 21 Typologie
o 22 Geacuteneacutetique
o 23 Transformation cellulaire
o 24 Chronologie de la transformation canceacutereuse
o 25 Origine
o 26 Eacutevolution
bull 3 Causes
o 31 Risques endogegravenes
o 32 Risques dits laquo environnementaux raquo
bull 4 Preacutevention
o 41 Deacutepistage
bull 5 Diagnostic
bull 6 Traitements
o 61 Traitements alternatifs
o 62 Soutien psychologique
bull 7 Coucircts eacuteconomiques et socioeacuteconomiques
bull 8 Statistiques par pays
o 81 France
o 82 Taux de survie et surmortaliteacute
o 83 Chez lenfant
bull 9 Eacutepideacutemiologie
bull 10 Historique
bull 11 Chez les animaux
bull 12 Notes et reacutefeacuterences
bull 13 Voir aussi
o 131 Articles connexes
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiCancer
Chaicircne de transfert deacutelectrons ndash Deacutefinition de Futura-Sciences
Ensemble de moleacutecules pouvant capter et donner des eacutelectrons dont des cytochromes et des flavoproteacuteines qui agissent en seacuterie pour transporter des eacutelectrons du NADH ou du FADH2 jusquagrave loxygegravene qui est ainsi reacuteduit en eau (H2O) La respiration cellulaire est principalement attribuable agrave cette consommation doxygegravene La chaicircne respiratoire est localiseacutee dans la membrane interne des mitochondries
Source httpwwwfutura-sciencescomfrdefinitiontphysique-2dchaine-de-transfert-delectrons_686
Chaicircne respiratoire ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
La chaicircne respiratoire est constitueacutee dun ensemble complexe de proteacuteines membranaires de la mitochondrie des cellules eucaryotes qui servent agrave reacuteoxyder les coenzymes NADH et ubiquinone (CoQ) qui ont eacuteteacute reacuteduits en particulier au cours du cycle de Krebs Cette reacuteoxydation saccompagne de la creacuteation dun gradient transmembranaire de protons Ce gradient est une forme de stockage de leacutenergie contenue dans les coenzymes qui deacuterive elle-mecircme de leacutenergie contenue dans les moleacutecules deacutegradeacutees au cours du catabolisme Le gradient de proton va servir agrave fabriquer de lATP moleacutecule eacutenergeacutetique universellement utilisable au niveau de lATP synthase une proteacuteine membranaire mitochondriale Ce meacutecanisme de phosphorylation oxydative a eacuteteacute deacutecouvert par Peter Mitchell ce qui lui a valu le prix Nobel de chimie en 19781 Ce meacutecanisme est aussi connu sous le nom de Theacuteorie chimiosmotique (de Mitchell) Additionneacute agrave la synthegravese dATP par les ATP synthase on la nomme phosphorylation oxydative (nb le terme phosphorylation oxydative est impropre il faut lui preacutefeacuterer celui doxydations phosphorylantes)
Sommaire
bull 1 Origine des reacuteactifs de la chaicircne respiratoire
bull 2 Enchaicircnement des systegravemes doxydoreacuteduction de la chaicircne respiratoire
bull 3 Inhibiteurs de la chaicircne respiratoire
bull 4 Reacutegulation
bull 5 Theacuteorie chimio-osmotique de Mitchell
bull 6 Complexes et fonctionnement
bull 7 Transport des moleacutecules dATP formeacutees
bull 8 Bilan total
bull 9 Des chaicircnes respiratoires particuliegraveres celles des bacteacuteries
bull 10 Notes et reacutefeacuterences
bull 11 Voir aussi
o 111 Articles connexes
o 112 Liens externes
Origine des reacuteactifs de la chaicircne respiratoire [modifier]
Lors des reacuteactions du catabolisme que sont la glycolyse (dans le cytosol) et le cycle de Krebs (dans la mitochondrie) il y a production de coenzymes reacuteduits (NADH et CoQH2) Ces coenzymes vont ecirctre reacuteoxydeacutes par la chaicircne respiratoire (en aeacuterobiose) au niveau des crecirctes de la membrane interne mitochondriale ou dans la membrane plasmique des bacteacuteries
Enchaicircnement des systegravemes doxydoreacuteduction de la chaicircne respiratoire [modifier]
Remarque lenchaicircnement indiqueacute ici concerne les organismes eucaryotes la chaicircne respiratoire au niveau de la mitochondrie
Lordre dans lequel on trouve les eacuteleacutements de la chaicircne respiratoire (figure 1) deacutepend de leur potentiel standard doxydoreacuteduction (tableau 1)
Tableau 1 Systegravemes reacutedox mis en jeu dans la chaicircne respiratoire
Systegravemes reacutedox Potentiel standard (agrave pH = 7 et 25 degC) (V)
NAD+NADH -032
FPFPH2 -014
CoQCoQH2 -009
Cytb Fe3+Cytb Fe2+ +004
CytC1 Fe3+CytC1 Fe2+ +022
CytC Fe3+CytC Fe2+ +026
Cyt(a+a3) Fe3+Cyt(a+a3) Fe2+ +029
frac12O2O2- +082
Figure 1 enchaicircnement des constituants de la chaicircne respiratoire
La reacuteaction de synthegravese dATP
est une reacuteaction endergonique elle a besoin deacutenergie pour avoir lieu Sa variation denthalpie libre standard (ΔGdeg) est eacutegale agrave + 30 kJmol
Lors de la chaicircne respiratoire trois reacuteactions libegraverent suffisamment deacutenergie (variation denthalpie libre standard (ΔGdeg) est infeacuterieure ou eacutegale agrave - 30 kJmol)
bull ΔGdeg = - 42 460 Jmolminus1
bull ΔGdeg = - 34 740 Jmolminus1
bull ΔGdeg = -
102 290 Jmolminus1
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiChaC3AEne_respiratoire
Phosphorylation oxydative lieacutee agrave la chaicircne de transport des eacutelectrons ndash Document lsquoulysse u-bordeauxrsquo
La chaicircne de transport des eacutelectrons
Les hydrogegravenes (eacutelectrons plus protons) capteacutes par le (qui devient le
) issus de la deacutegradation des moleacutecules de glucose et dacide gras sont
transfeacutereacutes agrave l gracircce agrave une seacuterie deacutevegravenements qui aboutit agrave la formation d la chaicircne de transport des eacutelectrons Cette chaicircne se deacuteroule dans la membrane interne de la mitochondrie surtout dans les crecirctes et elle fait intervenir plusieurs complexes enzymatiques appeleacutes NADH-quinone oxydoreacuteductase (complexe I) succinate-quinone oxydoreacuteductase (complexe II) Quinol-cytochrome c oxydoreacuteductase (complexe III ou complexe bc1) et Cytochrome c oxydase (complexe IV)
Elle contient eacutegalement 1) lubiquinone qui se trouve dans leacutepaisseur de la membrane interne (moleacutecule lipophile) qui transporte les eacutelectrons (et protons) du complexe II au complexe III et 2) le cytochrome c qui se trouve dans lespace inter membranaire et qui eacutetablit une navette deacutelectrons entre complexes III et IV Les eacuteveacutenements sont preacutesenteacutes scheacutematiquement figure 11 Dans cette image les complexes sont repreacutesenteacutes en une seule entiteacute mais en reacutealiteacute ils sont constitueacutes de plusieurs sous-uniteacutes proteacuteiques Le tableau ci-dessous donne une ideacutee de la taille et de lheacuteteacuterogeacuteneacuteiteacute des complexes de la chaicircne respiratoire
fonction enzymatique poids moleacuteculaire
nombre de sous-uniteacutes
Complexe I NADH-quinone oxydoreacuteductase 800 kDa 25
Complexe II succinate-quinone oxydoreacuteductase
140 kDa 4
Complexe III quinol-cytochrome c oxydoreacuteductase
250 kDa 9-10
Complexe IV cytochrome c oxydase 170 kDa 13
Complexe V ATP synthase 380 kDa 12-14
Figure 11 [agrave consulter agrave la source] La chaicircne respiratoire
Pour plus dinformation sur la composition des proteacuteines de la chaicircne respiratoire et leur arrangement dans des super complexes consultez le document suivant
laquo Supercomplexes dans la chaine respiratoire de la mitochondrie 2010_Boekema raquo (pdf 1 Mo)
Animation cette animation montre comment le passage des eacutelectrons de cytochrome c agrave cytochrome c oxydase (complexe IV) permet le transport
simultaneacute de protons ( ) agrave travers la membrane interne de la mitochondrie (fonction de pompe de la cytochrome c oxydase)
Macromedia Shockwave - 106Ko
La direction du flux deacutelectrons le long de la chaicircne de transport est deacutetermineacutee par la faculteacute des composants agrave perdre ou agrave gagner des eacutelectrons Par exemple
a une affiniteacute modeacutereacutee pour les eacutelectrons si bien que sa forme reacuteduite
peut facilement ceacuteder ses deux eacutelectrons Au contraire loxygegravene moleacuteculaire a une tregraves forte affiniteacute pour les eacutelectrons et est donc un tregraves bon agent oxydant capable de capturer avidement les eacutelectrons des autres moleacutecules La capaciteacute agrave laquo donner raquo ou agrave laquo prendre raquo des eacutelectrons est exprimeacutee
par un paramegravetre nommeacute potentiel doxydoreacuteduction (symbole Eograve) ayant
un potentiel de et loxygegravene moleacuteculaire un potentiel de Les eacutelectrons se deacuteplacent des moleacutecules agrave faible potentiel doxydoreacuteduction vers
les moleacutecules posseacutedant un potentiel fort et donc dans le cas de la chaicircne mitochondriale de transport des eacutelectrons du NADH agrave loxygegravene moleacuteculaire (voir figure 12 )
Figure 12 [agrave consulter agrave la source] Potentiel doxydoreacuteduction
Fondamentalement au cours de la capture des eacutelectrons par les complexes I III et IV il y a simultaneacutement translocation des protons vers lespace
inter membranaire (pompe ) (voir figure 11 et son animation) Le processus creacutee un gradient protonique (potentiel membranaire de 150 mV neacutegatif cocircteacute espace matriciel et une diffeacuterence de pH de 05) Le gradient eacutelectrochimique ainsi geacuteneacutereacute est utiliseacute pour la phosphorylation de lADP en ATP par lATP synthase (complexe V qui constitue une particule dite eacuteleacutementaire visible en microscopie eacutelectronique) (voir figure 13 ) Le couplage de loxydation des
meacutetabolites en et et la production dATP est appeleacute phosphorylation oxydative
Figure 13 [agrave consulter agrave la source] ATP synthase
Heacutebergement des eacutelectrons dans les composants de la chaicircne
Au sein de la chaicircne de transport les eacutelectrons sont successivement et transitoirement laquo heacutebergeacutes raquo par diffeacuterents sites moleacuteculaires appeleacutes groupes prostheacutetiques (porphyrines et flavine mononucleacuteotides (FMN apporteacutee par la
vitamine laquo riboflavine raquo) Les atomes qui heacutebergent les eacutelectrons dans ces
groupes prostheacutetiques peuvent ecirctre des atomes de C ou N pour (apporteacute
par la laquo vitamine raquo (acide nicotinique) et ubiquinone des atomes de Fe inclus dans une structure moleacuteculaire appeleacutee hegraveme ou heacutemochrome pour les cytochromes des complexes de FeS pour les FMN et cytochrome bc1 des atomes de Cu dans la cytochrome c oxydase Cette ressource na pas pour but dexposer en deacutetail laspect biochimique et biophysique de la phosphorylation oxydative Pour information compleacutementaire sur le sujet nous vous suggeacuterons de consulter laquo La biochimie Tome 1 biochimie structurale et meacutetabolique raquo Christian Moussard De Boeck Universiteacute
Etymologie des termes cytochrome et ubiquinone
Les cytochromes sont des pigments cellulaires (chromos = couleur) deacutetectables dans lintervalle 300 agrave 600 nm du spectre de la lumiegravere Le terme deacutesigne un ensemble formeacute dune proteacuteine et dun groupe prostheacutetique (heacutemochrome)
responsable de labsorption caracteacuteristique de la lumiegravere
Ubiquinone nommeacutee pour sa reacutepartition tregraves large ubiquitaire chez les veacutegeacutetaux animaux et micro-organismes (latin ubique = preacutesent partout) Elle fut identifieacutee plus tard agrave un co-enzyme de la chaicircne respiratoire nommeacute pour cela co-enzyme Q10 (ubiQuinone) 10 fait reacutefeacuterence au nombre duniteacutes isopreacuteniques (
) preacutesentes dans la queue hydrophobe de la moleacutecule (situeacutee dans la membrane)
Cardiolipine et chaicircne respiratoire
La cardiolipine ou diphosphatidylglyceacuterol est un lipide qui est speacutecifique des membranes des bacteacuteries et des mitochondries autrement dit des membranes dont la fonction est de fournir un potentiel eacutelectrochimique pour le transport des eacutelectrons et la synthegravese dATP Le terme cardiolipine vient du fait que ce lipide a eacuteteacute isoleacute agrave partir de cœur de bovin dans lequel il repreacutesente 10 des phospholipides totaux Plus tard la cardiolipine a eacuteteacute trouveacutee en abondance dans la mitochondrie ougrave elle repreacutesente 20 des phospholipides totaux et dans la membrane externe des bacteacuteries Etant donneacute que la cardiolipine est un lipide speacutecifique de la mitochondrie on est en droit de penser que sa fonction biologique dans cet organite est fondamentale Elle est localiseacutee principalement dans la membrane interne ougrave elle interagit avec plusieurs proteacuteines parmi lesquelles les complexes III (cytochrome bc1) et IV (cytochrome c oxydase) la proteacuteine deacutechange ATPADP lATP synthase et le transporteur de phosphate inorganique (Pi) Il a eacuteteacute montreacute que la cardiolipine deacuteterminait la structure quaternaire (et donc fonctionnelle) de ces proteacuteines enzymatiques et assurait eacutegalement la bonne orientation et la bonne position (pour faciliter le passage des eacutelectrons) des diffeacuterents composants de la chaicircne respiratoire Ce rocircle est bien illustreacute par le syndrome de Barth myopathie speacutecifique due agrave une production deacutefectueuse de cardiolipine reacutesultant en un fort deacuteficit dans la production dATP La cardiolipine limite aussi la diffusion de protons situeacutes dans lespace inter membranaire en les liant agrave ses groupes phosphates tamponnant ainsi le pH global (voir figure 14 ) Enfin la cardiolipine est consideacutereacutee comme un co-facteur deacuteterminant de limportation du cholesteacuterol indispensable au deacuteroulement de la steacuteroiumldogenegravese mitochondriale
Figure 14 [agrave consulter agrave la source] Cardiolipine dans la membrane interne de la mitochondrie
LATP synthase ( )
En preacutesence du gradient de protons eacutetabli entre les deux faces de la membrane mitochondriale interne et en absence de concentrations eacuteleveacutees dATP dans la matrice
lATP synthase laisse passer les protons au niveau du domaine membranaire un
passage qui permet la production dATP par le domaine Plus preacuteciseacutement chaque
sous-uniteacute du domaine de la proteacuteine couple rapidement lADP et le Pi en produisant lATP qui reste en place Cest le potentiel de membrane et le passage des protons qui en reacutesulte (laquo source deacutenergie raquo) qui permet lexpulsion de lATP vers
lespace matriciel au cours dun mouvement de rotation de la sous-uniteacute dans le
domaine La place de lATP est immeacutediatement prise par un nouvel ADP + Pi Il faut 12 protons pour la production de 3 ATP (voir figure 13 ci-dessus)
Cette enzyme peut eacutegalement fonctionner dans lautre sens ce qui se produit en absence de gradient de protons et en preacutesence dATP Dans ce cas elle fonctionne comme une
pompe agrave protons comparable agrave l -ATPase de la membrane des lysosomes deacutecrite dans la ressource laquo Transport membranaire raquo
Bilan final
Le bilan final de toutes ces inter conversions chimiques cest que loxydation complegravete dune moleacutecule de glucose fournira 30 moleacutecules dATP et quune moleacutecule dacide gras tel que le palmitate (C16) fournira 120 moleacutecules dATP La complexiteacute des inter conversions chimiques qui seffectuent dans les mitochondries trouve sa justification dans un pheacutenomegravene de fractionnement de leacutenergie libeacutereacutee qui eacutevite un deacutegagement
excessif de chaleur ducirc agrave la condensation de et (en ) Leacutenergie peut ecirctre convertie efficacement en liaisons riches en eacutenergie dans des moleacutecules telles que lATP gracircce agrave des reacuteactions coupleacutees
La theacuteorie de chimiosmose
Le processus preacuteceacutedemment deacutecrit est analogue agrave un geacuteneacuterateur faisant passer un courant agrave travers une seacuterie de moteurs eacutelectriques Cependant dans les systegravemes biologiques les eacutelectrons sont transporteacutes dun site agrave lautre par des moleacutecules diffusibles qui prennent des eacutelectrons au niveau dun site pour les apporter sur un autre site Dans le cas de la chaicircne mitochondriale de transfert
deacutelectrons le processus commence avec le
Cest langlais Peter Mitchell qui proposa le meacutecanisme de couplage entre le transport des eacutelectrons et la synthegravese de lATP Il suggeacutera que le flux des eacutelectrons dun composant agrave lautre de la chaicircne respiratoire (et ceci est eacutegalement vrai pour le flux des eacutelectrons dans les photo systegravemes du chloroplaste) dirige des protons (ions hydrogegravene) au travers de la membrane (vers lespace inter membranaire) creacuteant ainsi un gradient protonique (150 mV) Secondairement la production dATP est due au flux inverse de protons descendant le gradient Cette proposition constitue la base de la theacuteorie appeleacutee chimiosmose (Mitchell prix Nobel en 1978)
Creacuteatine phosphate
Bien que la production dATP soit essentiellement due aux processus meacutetaboliques deacutecrits plus haut la mitochondrie peut utiliser une voie alternative pour assurer la production immeacutediate dATP Elle possegravede en effet une enzyme creacuteatine kinase qui catalyse la production de creacuteatine-phosphate Celle-ci est agrave son tour transporteacutee dans le cytoplasme ougrave elle est utiliseacutee pour phosphoryler lADP en ATP (reacutegeacuteneacuteration tregraves rapide de lATP indeacutependante de la production dATP mitochondrial) (voir figure 15 ) Cette voie seacutepuise en environ 8 secondes dans le muscle au travail et pourrait donc ecirctre vue comme un processus tampon entre la demande immeacutediate et la possibiliteacute de production par la glycolyse et la chaicircne respiratoire
Figure 15 [agrave consulter agrave la source] Creacuteatine phosphate et ATP
La creacuteatine est un additif nutritionnel populaire chez les athlegravetes dont la speacutecialiteacute sportive neacutecessite un apport brutal deacutenergie (par exemple sprinters et halteacuterophiles) Lideacutee de deacutepart est datteindre un haut niveau de creacuteatine-phosphate et donc datteindre une production plus eacuteleveacutee dATP dans les 8 premiegraveres secondes Cependant il ny a pas de preuve eacutetablie que cette suppleacutementation artificielle augmente le niveau cellulaire de creacuteatine phosphate et donc augmente reacuteellement les possibiliteacutes de lathlegravete La figure 16 preacutesente lusage de diffeacuterentes sources deacutenergie utiliseacutees pour lapprovisionnement en ATP pendant un exercice physique
Figure 16 [agrave consulter agrave la source] Creacuteatine phosphate dans le temps (sources deacutenergie)
Source httpwwwulysseu-bordeauxfratelierikramerbiocell_diffusiongbbcelfa105b3contentcours07htm
Fluiditeacute du geacutenome ou geacutenome fluide ndash Note du traducteur cette notion est relativement reacutecente en biologie et en geacuteneacutetique et tregraves peu de reacutefeacuterences en franccedilais sont encore disponibles agrave ce jour Nous reprenons agrave la suite une note sur le sujetLa fluiditeacute des geacutenomes par Eric Coissac INRIA Rhocircne-Alpes - HELIX
Depuis le milieu des anneacutees 1990 et la publication des deux premiers geacutenomes complegravetement seacutequenceacutes (Haemophilus influenzae et Saccharomyces cerevisiae) la biologie a franchi une nouvelle eacutetape Apregraves la reacutevolution de la biologie moleacuteculaire du deacutebut des anneacutees 1970 et la vision que certains qualifient de reacuteductionniste quelle a ameneacutee legravere de la geacutenomique fait actuellement eacutevoluer la biologie vers une vision plus inteacutegrative Ce nouvel engouement pour une biologie dite inteacutegrative a permis de prendre conscience que lideacutee selon laquelle linventaire complet des gegravenes dun organisme permettrait dappreacutehender son fonctionnement est une vision simpliste bien quelle ait justifieacute en grande partie le deacuteveloppement de nombreux projets geacutenomes
Jai eu la chance de commencer mes travaux de recherche au deacutebut des projets geacutenomes et jai dans ce cadre participeacute au projet de seacutequenccedilage du geacutenome de la levureSaccharomyces cerevisiae Je ne pourrais dire si cest en opposition agrave lideacutee du geacutenome vu comme un simple sac agrave gegravenes mais degraves ce moment jai orienteacute mon travail de recherche vers leacutetude de leacutevolution de la structure des chromosomes de la maniegravere la plus indeacutependante possible des gegravenes quils portent Il mimporte au travers de mes
travaux dessayer de mettre en eacutevidence des contraintes eacutevolutive qui sont lieacutees agrave la nature mecircme du support de linformation geacuteneacutetique et non agrave linformation porteacutee
La strateacutegie suivie ma conduit agrave eacutetudier les meacutecanismes de duplication agrave lorigine de nombreux remaniements chromosomiques Il ma eacuteteacute ainsi possible de proposer un modegravele expliquant lorigine de nombreuses reacutepeacutetitions observables dans les geacutenomes ainsi que leurs eacutevolutions Ce modegravele semble ecirctre applicable pour ses grandes lignes aux trois super regravegnes (Eucaryotae Eubacteriacae et Archae) ce qui montre le caractegravere ancestral des meacutecanismes sous-jacents
Mecircme si lexercice preacutesente un inteacuterecirct il ne serait sans doute pas raisonnable de poursuivre ce type de travail sans tenter de croiser les reacutesultats ainsi obtenus avec des donneacutees relatives agrave linformation preacutesente sur les chromosomes et donc agrave la fonction des gegravenes codeacutes par ceux-ci La mise en place du lien entre les donneacutees de reacutepeacutetitions dont je dispose et les donneacutees fonctionnelles disponibles relegraveve de linteacutegration et donc de la repreacutesentation des connaissances MicrOBI peut ecirctre consideacutereacute comme ma reacuteponse agrave ce problegraveme Aujourdhui cette base de donneacutees permet de maintenir coheacuterents les liens existant entre plusieurs bases de donneacutees publiques deacutecrivant diffeacuterents types dinformations biologiques Lajout des donneacutees de reacutepeacutetition au scheacutema actuel permettra de poser au systegraveme des requecirctes complexes inteacutegrant les diffeacuterents niveaux de donneacutees que sont le geacutenome le proteacuteome et les classifications fonctionnelles Source httpwww-helixinrialpesfrIMGpdfhdr-coissacpdf via httptelarchivesouvertesfrtel-00011102en
Glycolyse ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
La glycolyse (γλῠκὖς glykyacutes laquo sucreacute raquo et λύσις lyacutesis laquo dissolution raquo) ou voie dEmbden-Meyerhof-Parnas est une voie meacutetabolique dassimilation du glucose et de production deacutenergie Elle se deacuteroule dans le cytoplasme (ou cytosol) de la cellule Comme son nom lindique elle neacutecessite du glucose et a pour produit du pyruvate Ce dernier peut soit entrer dans le cycle de Krebs qui se deacuteroule dans la mitochondrie des eucaryotes ou le cytoplasme des bacteacuteries en aeacuterobiose soit ecirctre meacutetaboliseacute par fermentation en anaeacuterobiose pour produire par exemple du lactate ou de leacutethanol
Sommaire
bull 1 Principe geacuteneacuteral
bull 2 Eacutetapes de la glycolyse
o 21 Activation des hexoses par phosphorylations successives
211 Phosphorylation du glucose en glucose-6-phosphate
212 Isomeacuterisation du glucose-6-phosphate en fructose-6-phosphate
213 Phosphorylation du fructose-6-phosphate en fructose-16- diphosphate
o 22 Clivage du fructose-16-diphosphate en deux moleacutecules de
glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate
221 Clivage du fructose-16-diphosphate en glyceacuteraldeacutehyde-3- phosphate et dihydroxyaceacutetone phosphate
222 Isomeacuterisation de la dihydroxyaceacutetone phosphate en glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate
o 23 Reacutecupeacuteration de leacutenergie investie dans les phosphorylations
231 Phosphorylation du glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate en 13- diphosphoglyceacuterate
232 Conversion du 13-diphosphoglyceacuterate en 3-phosphoglyceacuterate avec reacutecupeacuteration dATP
233 Isomeacuterisation du 3-phosphoglyceacuterate en 2-phosphoglyceacuterate
234 Conversion du 2-phosphoglyceacuterate en phosphoeacutenolpyruvate
235 Conversion du phosphoeacutenolpyruvate en pyruvate avec reacutecupeacuteration dATP
bull 3 Bilan de la glycolyse
bull 4 Reacutegulation de la glycolyse
o 41 Reacutegulation de la PFK-1
o 42 Reacutegulation de la pyruvate kinase
o 43 Reacutegulation au niveau de lhexokinase
bull 5 Reacuteoxydation des coenzymes
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Voir aussi
o 71 Articles connexes
Principe geacuteneacuteral
La glycolyse est un meacutecanisme de reacutegeacuteneacuteration dATP qui ne neacutecessite pas doxygegravene Au cours de ce processus on assiste agrave
bull des reacuteactions doxydo-reacuteduction au cours desquelles un accepteur deacutelectrons
(coenzyme NAD + ) est reacuteduit
NAD + + 2 H + + 2 e minus rarr NADH + H +
bull des synthegraveses dATP par phosphorylation dADP (formation de quatre moleacutecules dATP mais consommation de deux moleacutecules dATP soit au total formation nette de deux moleacutecules dATP)
2 ADP + 2 Pi + 2 H + rarr 2 ATP + 2 H2O
Le symbole Pi repreacutesente ici le phosphate inorganique HPO42- ou hydrogeacutenophosphate1
La glycolyse se traduisant par la reacuteduction de coenzymes elle saccompagne donc de loxydation de moleacutecules organiques On peut dire quelle correspond agrave loxydation du glucose en pyruvate
glucose + 2 NAD + rarr 2 CH3-CO-COO - + 2 (NADH + H + )
coupleacutee agrave
2 ADP + 2 Pi + 2 H + rarr 2 ATP + 2 H2O
soit au total
glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD + rarr 2 pyruvate + 2 ATP + 2 (NADH + H + ) + 2 H2O
Le pyruvate CH3-CO-COO- deacutesigne en toute rigueur la base conjugueacutee de lacide pyruvique CH3-CO-COOH
Article complet sur le site httpfrwikipediaorgwikiGlycolyse
Glycolyse ndash Document Universiteacute Jussieu Paris Contributions de Caroline Benlot Nicole Blanchouin Collaboration Philippe Denoulet
La voie de la glycolyse correspond agrave une seacuterie de reacuteactions catalyseacutees par des enzymes qui deacutegradent une moleacutecule de glucose (6 carbones) en deux moleacutecules de pyruvate (3 carbones) Chez les eucaryotes cette transformation a lieu dans le cytosol de la cellule
Cette voie meacutetabolique produit de leacutenergie libre sous forme dATP Il est agrave noter que tous les intermeacutediaires entre le glucose et le pyruvate sont phosphoryleacutes ce qui leur confegravere une charge neacutegative nette agrave pH 7 les empecircchant ainsi de diffuser agrave lexteacuterieur de la cellule
La glycolyse se deacutecompose en deux phases
- La phase preacuteparatoire ougrave le glucose est transformeacute en deux trioses phosphates avec consommation deacutenergie
- La phase de remboursement qui produit de leacutenergie sous forme dATP
Le bilan global de la glycolyse est
Glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ -----gt 2 pyruvate + 2 ATP + 2 H2O + 2 NADH
Les diffeacuterents chaicircnons meacutetaboliques intervenant dans la glycolyse sont soit des reacuteactions simples soit des reacuteactions deacutecomposables en reacuteactions simples Parmi les dix reacuteactions enzymatiques de la glycolyse trois sont exergoniques et donc irreacuteversibles Les autres chaicircnons seffectuant avec des ΔG proches de leacutequilibre sont reacuteversibles et permettent la gluconeacuteogenegravese
Source httpwwwsnvjussieufrbmediaMetaboglyco1html
Lactate ndash Renvoi agrave Acide lactique selon une introduction agrave un articl de Wikipeacutedia
Lacide lactique est un acide organique qui joue un rocircle dans divers processus biochimiques Un lactate est un sel de cet acide Contrairement agrave ce que peut laisser penser son nom lacide lactique nest pas preacutesent uniquement dans le lait mais eacutegalement dans le vin certains fruits et leacutegumes et dans les muscles
Lacide lactique est un acide alpha hydroxyleacute sa formule chimique est C3H6O3 et sa structure se reflegravete dans son nom systeacutematique lacide 2-hydroxypropanoiumlque
Sommaire
bull 1 Chimie
bull 2 Effort musculaire et fermentation lactique
bull 3 Fermentation bacteacuterienne
bull 4 Utilisations
bull 5 Historique
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
o 61 Voir aussi
611 Articles connexes
612 Liens externes
Chimie [modifier]
Latome de carbone 2 portant le groupe hydroxyle est asymeacutetrique rendant la moleacutecule dacide lactique chirale Il se preacutesente donc sous forme de deux eacutenantiomegraveres
bull (R)-acide lactique ou D(ndash)-acide lactique
bull (S)-acide lactique ou L(+)-acide lactique
En solution le groupe carboxyle -COOH peut perdre un proton donnant un ion lactate CH3CHOHCOO-
Lacide lactique est soluble dans leau et consideacutereacute comme un acide faible (pKa=390) cest-agrave-dire que la reacuteaction de dissociation dans leau nest pas totale
CH3CHOHCOOH + H2O CH3CHOHCOO- + H3O+
On trouve donc agrave la fois en solution lacide lactique et sa forme basique lion lactate en proportions variables selon le pH
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiAcide_lactique
Meacutedecine personnaliseacutee ndash Articles seacutelectionneacutes par Jacques Hallard
Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche ndash Document lsquoGroupe Les eacutechosfrrsquo Par Marc-Olivier Beacutevierre Partner Cepton Strategies bureau de Paris 03 deacutecembre 2011
Du profilage des patients aux theacuterapies geacuteniques en passant par le diagnostic moleacuteculaire et de nouvelles formes de vaccination les possibiliteacutes ouvertes par la meacutedecine personnaliseacutee sont immenses Crsquoest aussi un enjeu consideacuterable pour lrsquoeacuteconomie des systegravemes de santeacute et bien sucircr pour les grandes firmes pharmaceutiques qui ont ducirc repenser en profondeur leurs deacutemarches de recherche et deacuteveloppement
Le concept de meacutedecine personnaliseacutee a eacuteteacute deacuteveloppeacute il y a deux deacutecennies par la socieacuteteacute suisse Roche lrsquoun des leaders mondiaux de lrsquoindustrie pharmaceutique Le concept initial eacutetait fondeacute sur une reacutealiteacute tregraves simple dans la pratique meacutedicale le mecircme meacutedicament peut provoquer des reacuteactions diffeacuterentes selon les patients et pour un patient donneacute certains meacutedicaments fonctionnent et drsquoautres non
Avec lrsquointroduction dans les anneacutees 1990 de lrsquoHerceptine un traitement pour le cancer du sein Roche a deacutemontreacute qursquoil eacutetait possible drsquoanticiper gracircce agrave un simple test sur les patients ceux pour qui le traitement serait le plus beacuteneacutefique et ceux pour qui il ne le serait probablement pas
Il est deacutesormais possible de personnaliser les traitements crsquoest-agrave-dire de nrsquoadministrer un meacutedicament qursquoaux patients qui reacuteagissent positivement Lrsquoimpact de cette nouvelle approche est eacutenorme une efficaciteacute accrue moins drsquoeffets secondaires et plus de temps ni de ressources perdus pour un traitement inopeacuterant
Les cinq grandes approchesCette premiegravere forme de meacutedecine personnaliseacutee a ouvert la voie agrave une multitude drsquoapproches diffeacuterentes que lrsquoon peut classer en cinq cateacutegories
1 La meacutedecine stratifieacutee Crsquoest lrsquoapproche retenue pour lrsquoHerceptine elle consiste agrave diviser les patients en quatre groupes en fonction de leur reacuteaction agrave un meacutedicament en termes drsquoefficaciteacute et drsquoeffets secondaires Le meacutedicament est administreacute uniquement au groupe pour lequel la reacuteponse aura eacuteteacute positive et qui nrsquoaura pas preacutesenteacute drsquoeffets secondaires
2 Les vaccinations antitumorales Il srsquoagit drsquoune autre forme de meacutedecine personnaliseacutee ici le systegraveme immunitaire du patient est ldquoentraicircneacuterdquo agrave deacutetruire les cellules tumorales On obtient un tel reacutesultat en reacuteinjectant dans le corps drsquoun patient un eacutechantillon de ses propres cellules apregraves un traitement externe Les cellules ainsi traiteacutees sont destineacutees agrave stimuler le systegraveme immunitaire du patient speacutecifiquement contre les cellules tumorales
3 Lrsquoingeacutenierie tissulaire La reconstruction tissulaire est un domaine meacutedical nouveau et extrecircmement prometteur Elle srsquoaccomplit gracircce agrave lrsquoimplantation de cellules capables de pousser sur un tissu endommageacute et de le ldquoreacuteparerrdquo Ces cellules peuvent provenir soit du patient lui-mecircme apregraves traitement externe soit de cellules souches provenant de donneurs
4 La theacuterapie geacutenique Elle vise agrave modifier le geacutenome drsquoun patient afin drsquoeacuteliminer la mutation qui est agrave lrsquoorigine drsquoune maladie Il y a trois types de theacuterapie geacutenique la transfection permanente drsquoADN la transfection transitoire drsquoADN et les theacuterapies portant sur lrsquoARN Aujourdrsquohui le premier type a eacuteteacute pratiquement abandonneacute alteacuterer de faccedilon permanente le geacutenome drsquoune personne peut avoir des conseacutequences sur le long terme y compris apregraves la mort du patient ndash puisque les modifications de son geacutenome seront aussi transmises agrave sa descendance Qui plus est elle a souvent des conseacutequences impreacutevisibles sur drsquoautres processus biologiques La recherche se concentre agrave preacutesent sur les deux autres approches qui ont elles lrsquoavantage drsquoecirctre reacuteversibles Les premiers meacutedicaments arrivent maintenant sur le marcheacute Un exemple inteacuteressant le Glybera premier traitement efficace contre la LPLD une maladie orpheline dont les patients ont un deacuteficit en proteacuteines LPL ce qui entraicircne lrsquoapparition de diabegravete et de maladies cardiovasculaires
5 Le profilage du risque La forme la plus meacutediatiseacutee de meacutedecine personnaliseacutee est probablement le profilage du risque gracircce au seacutequenccedilage du geacutenome drsquoun patient il devient deacutesormais possible de calculer le risque que cette personne deacuteveloppe un jour une maladie Etant donneacute que le coucirct total pour seacutequencer le geacutenome entier drsquoune personne diminue drsquoanneacutee en anneacutee il sera bientocirct possible pour tout le monde drsquoobtenir son propre seacutequenccedilage de geacutenome et donc de connaicirctre son profil de risque pour un certain nombre de maladies Par ailleurs certaines autres formes de profilage du risque plus preacutecises existent deacutejagrave en cardiologie par exemple en mesurant le niveau de concentration drsquoune certaine proteacuteine dans le sang il devient possible de preacutedire avec preacutecision le risque pour un patient drsquoavoir un accident cardio-vasculaire (AVC insuffisance cardiaque) dans les mois ou les anneacutees agrave venir
Le profilage du risque est un aspect particuliegraverement important pour la meacutedecine personnaliseacutee car il ouvre la voie agrave la preacutevention une source potentiellement gigantesque de bien-ecirctre pour les personnes mais aussi drsquoeacuteconomies substantielles pour les systegravemes de santeacute
Afin de comprendre pourquoi et comment lrsquoindustrie de la santeacute tout entiegravere se tourne drsquoores et deacutejagrave vers la meacutedecine personnaliseacutee il est important de srsquoarrecircter un instant sur la reacutevolution scientifique qui a deacuteclencheacute ce changement de paradigme
Le diagnostic moleacuteculaire moteur sous-jacentTout au long des dix derniegraveres anneacutees lrsquoameacutelioration de la productiviteacute en R amp D a eacuteteacute lrsquoun des principaux enjeux pour les entreprises pharmaceutiques Alors que la plupart de leurs meacutedicaments les plus vendeurs tombent ou vont tomber dans le domaine public ndash depuis 2004 et jusqursquoagrave 2012 ndash et en lrsquoabsence drsquoun nombre suffisant de nouveaux produits pour compenser la perte associeacutee cette riche industrie a eacuteteacute confronteacutee agrave une pression croissante pour aller vers plus drsquoinnovation
Rationaliser la gestion des projets de R amp D former des alliances construire des accords agrave long terme avec des eacutequipes de recherche universitaires ou en biotechnologie breveter les projets de recherche dans le cadre de structures de partenariat sophistiqueacutees autant de reacuteponses qui caracteacuterisent ce deacutefi et qui parfois ont eacuteteacute tregraves efficaces Cependant aucune de ces approches nrsquoa vraiment abordeacute le problegraveme qui est aujourdrsquohui au cœur de la recherche et du deacuteveloppement pharmaceutique Pour trouver demain de nouveaux meacutedicaments les scientifiques auront besoin de mieux comprendre les processus moleacuteculaires qui reacutegissent les maladies et comment la diversiteacute geacuteneacutetique des patients influe sur les reacutesultats des traitements
Parallegravelement lrsquoindustrialisation des techniques de biologie moleacuteculaire a permis drsquoimportants progregraves dans la deacutetection et lrsquoanalyse de moleacutecules drsquoune complexiteacute toujours croissante telles que de longs fragments drsquoADN ARN des proteacuteines voire des cellules entiegraveres Ces techniques ont permis aux scientifiques de parvenir agrave une compreacutehension beaucoup plus preacutecise des processus moleacuteculaires qui sont agrave lrsquoorigine de nombreuses maladies Le potentiel de ce qursquoon appelle maintenant le diagnostic moleacuteculaire est immense non seulement en termes de R amp D mais aussi dans la pratique meacutedicale quotidienne
Agrave lrsquoautre extreacutemiteacute du spectre les systegravemes de santeacute sont de plus en plus sous pression Ils ne remboursent plus que les meacutedicaments qui apportent un reacuteel plus par rapport aux traitements deacutejagrave en place et dans certains cas ils ne paient que si le traitement a un reacutesultat positif Dans un nombre croissant de systegravemes de santeacute le besoin drsquoun retour sur investissement ndash sujet qui eacutetait tabou dans le passeacute ndash est en train de devenir une reacutealiteacute
Le diagnostic moleacuteculaire fournit agrave ces deux deacutefis la reacuteponse de la science non seulement il accroicirct la productiviteacute de R amp D mais il fournit aussi aux cliniciens des outils puissants pour mieux comprendre ce qursquoils font et quelle est lrsquoefficaciteacute reacuteelle de leurs deacutecisions theacuterapeutiques Au final ils traitent mieux leurs patients et pour un coucirct moindre
Diagnostic moleacuteculaire et biomarqueurs quelques deacutefinitionsLe diagnostic moleacuteculaire deacutetecte des cibles moleacuteculaires speacutecifiques par le truchement de sondes seacutelectives qui sont toujours associeacutees agrave une meacutethode de visualisation La valeur de ces cibles ndash appeleacutees biomarqueurs ndash est qursquoelles sont correacuteleacutees agrave une maladie parfois elles sont mecircme la racine du mal Les biomarqueurs peuvent ecirctre de natures tregraves diffeacuterentes allant de la simple petite moleacutecule (comme les meacutetabolites) agrave des structures complexes comme les proteacuteines les acides nucleacuteiques ou mecircme des cellules entiegraveres
Trouver le biomarqueur adeacutequat qui permettra aux cliniciens de comprendre et de suivre avec preacutecision lrsquoeacutevolution de la maladie ndash ou bien sa reacuteponse agrave un traitement ndash est lrsquoun des principaux enjeux de la recherche pharmaceutique aujourdrsquohui En effet il nrsquoy a souvent pas de lien de causaliteacute direct entre un biomarqueur et une maladie ou sa reacuteponse Certains biomarqueurs peuvent ecirctre repreacutesentatifs de plusieurs maladies et inversement il peut ecirctre neacutecessaire de deacutetecter plusieurs biomarqueurs afin de deacutepister une maladie donneacutee
Les technologies de deacutetection et drsquoamplification ont progresseacute agrave pas de geacuteant ces derniegraveres anneacutees et sont devenues les principaux moteurs du deacuteveloppement des outils de diagnostic moleacuteculaire La meacutethode la plus connue est la Reacuteaction en Chaicircne par Polymeacuterase (PCR) mais il en est drsquoautres telles que les puces agrave ADN et ARN (ou micro-arrays) lrsquohybridation in situ en fluorescence (FISH) lrsquoimmunohistochimie la cytomeacutetrie en flux (CMF FACS en anglais) et bien drsquoautres qui sont agrave preacutesent arriveacutees agrave maturiteacute
Le rocircle des biomarqueurs dans la chaicircne de valeur pharmaceutiqueLes biomarqueurs jouent un rocircle important agrave tous les niveaux de la chaicircne de valeur pharmaceutique ils interviennent tregraves tocirct dans le processus de deacutecouverte puis dans le deacuteveloppement du produit ils ont eacutegalement leur importance au niveau du patient notamment pour la preacutevention le suivi du traitement et la gestion de la maladie
Les biomarqueurs peuvent ecirctre trieacutes en trois cateacutegories leur rocircle deacutepend de leur positionnement dans la chaicircne de valeur
Les biomarqueurs de deacutecouverte sont des entiteacutes moleacuteculaires qui sont geacuteneacuteralement identifieacutees pendant les premiegraveres phases du processus de deacutecouverte drsquoun nouveau meacutedicament Ces biomarqueurs sont lieacutes agrave la cible biologique et sont utiliseacutes pour valider les meacutecanismes de la maladie pour sonder de potentiels effets toxicologiques ou pour anticiper les variations geacuteneacutetiques potentielles dans la reacuteponse de lrsquoorganisme aux meacutedicaments Lrsquoespoir pour les responsables de R amp D pharmaceutique est que ces biomarqueurs vont aider agrave atteindre plus rapidement chez lrsquohomme la preuve de concept ou deacutemonstration de validiteacute lrsquoideacutee est drsquoecirctre en mesure drsquoeffectuer des essais cliniques en toute seacutecuriteacute avec de tregraves faibles doses sur un petit nombre de patients et beaucoup plus preacutecocement avant mecircme que les essais preacutecliniques ne soit pleinement acheveacutes Les meacutedicaments qui srsquoaveacutereraient ne pas fonctionner lors de ces essais preacutecoces seraient alors eacutelimineacutes plus tocirct ce qui permettrait par conseacutequent de tester plus de substances
Plus tard dans le processus on trouve les biomarqueurs de deacuteveloppement qui peuvent eacutegalement ecirctre drsquoune grande utiliteacute Ce sont habituellement les mecircmes que ceux qui ont eacuteteacute identifieacutes lors du processus de deacutecouverte et qui sont utiliseacutes dans les essais cliniques pour fournir des informations preacuteliminaires sur lrsquoefficaciteacute du meacutedicament et sa seacutecuriteacute avant qursquoon ne soit agrave mecircme de mesurer des paramegravetres cliniques drsquoaucune sorte Gracircce agrave leur capaciteacute agrave fournir des informations qui ne seraient pas accessibles agrave travers un monitoring clinique classique ils contribuent parfois agrave acceacuteleacuterer sensiblement le processus de deacuteveloppement En un mot afin de mesurer lrsquoefficaciteacute drsquoun nouveau meacutedicament de simples tests sanguins peuvent agrave preacutesent (dans certains cas) remplacer des mois voire des anneacutees drsquoobservation clinique
Et enfin nous avons les biomarqueurs commerciaux Par commercial nous entendons les biomarqueurs qui ont eacuteteacute officiellement reconnus par les autoriteacutes sanitaires comme des outils apportant des informations utiles sur lrsquoeacutetat drsquoun patient et pouvant ecirctre utiliseacutes pour prendre des deacutecisions cliniques des outils de diagnostic recourant agrave ces biomarqueurs seront par ailleurs susceptibles drsquoecirctre rembourseacutes par les systegravemes de santeacute Ce type de biomarqueur nrsquoest pas nouveau Pour ne citer que deux exemples le glucose est reconnu comme biomarqueur du diabegravete depuis le XIXe siegravecle (aujourdrsquohui il a eacuteteacute remplaceacute par lrsquoHbA1c) et le PSA (Antigegravene prostatique speacutecifique) lrsquoest depuis les anneacutees 1980 pour le cancer de la prostate
Bien que lrsquoon utilise les biomarqueurs depuis fort longtemps le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire la bio-informatique et les meacutethodes de deacutetection innovantes ont deacutemultiplieacute les possibiliteacutes de faccedilon spectaculaire et un nouveau type drsquooutil a eacutemergeacute le diagnostic moleacuteculaire Les premiers exemples embleacutematiques de ces nouvelles et puissantes technologies sont les ldquodiagnostics compagnonsrdquo qui ont eacuteteacute introduits dans le traitement du cancer (drsquoabord avec lrsquoHerceptine que nous avons mentionneacutee plus haut) et plus reacutecemment du VIH ougrave certains traitements oneacutereux nrsquoont eacuteteacute prescrits qursquoagrave condition que le patient reacuteponde agrave un test geacuteneacutetique speacutecifique Drsquoautres exemples bien connus sont les tests de deacutepistage de routine des maladies infectieuses (VIH) dont le degreacute de speacutecificiteacute et de sensibiliteacute est tregraves eacuteleveacute
Les diagnostics moleacuteculaires sont les outils de la meacutedecine moderne Ils permettent aux cliniciens drsquoidentifier les signes avant-coureurs des maladies de choisir le bon traitement en fonction des profils geacuteneacutetiques (diagnostics ldquocompagnonsrdquo) de superviser lrsquoefficaciteacute des traitements et bien mieux informeacutes de prendre de meilleures deacutecisions en fonction du profil particulier de chaque patient et de sa reacuteaction aux traitements anteacuterieurs Les diagnostics moleacuteculaires ont eacutegalement un rocircle eacuteconomique agrave jouer car ils pourraient tregraves bien conduire dans certains cas agrave des eacuteconomies substantielles en eacutevitant au meacutedecin de prescrire inutilement des traitements coucircteux
Lrsquoimpact eacuteconomique de la meacutedecine personnaliseacuteeLa demande mondiale pour les produits et services de santeacute est estimeacutee agrave lrsquoheure actuelle agrave 5500 milliards de dollars et elle devrait atteindre 12 000 milliards de dollars agrave lrsquohorizon 2030 La meacutedecine personnaliseacutee va transformer ce marcheacute sur deux plans premiegraverement en fournissant des traitements plus efficaces et deuxiegravemement en offrant le moyen de faire des eacuteconomies
Des traitements plus efficaces Pour un meacutedecin la valeur intrinsegraveque du diagnostic moleacuteculaire ne reacuteside bien sucircr pas dans le traitement drsquoune maladie mais dans lrsquoinformation que ce diagnostic viendra fournir Cette information peut ecirctre inestimable car elle aide les meacutedecins agrave prendre de meilleures deacutecisions sur la faccedilon de traiter un patient Par ailleurs elle est parfois consideacutereacutee par les autoriteacutes sanitaires comme une condition preacutealable pour la prescription drsquoune moleacutecule comme crsquoest le cas en meacutedecine stratifieacutee
LrsquoHerceptine a eacuteteacute le premier meacutedicament issu de la meacutedecine stratifieacutee agrave ecirctre autoriseacute Elle traite le cancer du sein et fonctionne extrecircmement bien mais seulement pour des femmes qui surexpriment un gegravene speacutecifique appeleacute HER-2 Elle est donc commercialiseacutee avec un kit de diagnostic HER-2 et nrsquoest rembourseacutee par les systegravemes de santeacute que si le test est positif LrsquoHerceptine est lrsquoun des meacutedicaments les plus vendus
aujourdrsquohui (pour un total de plus de 5 milliards de dollars) A lrsquoavenir ce type de produit deviendra monnaie courante demain les assureurs de la santeacute ne paieront plus pour des meacutedicaments mais pour des reacutesultats Crsquoest preacuteciseacutement lagrave ce que la meacutedecine personnaliseacutee peut apporter une faccedilon de maximiser lrsquoefficaciteacute des traitements
La reacuteduction des deacutepenses Mecircme si certaines formes de meacutedecine personnaliseacutee (telles que les vaccins contre des cancers ou lrsquoingeacutenierie tissulaire) sont oneacutereuses et vont peser sur les systegravemes de santeacute drsquoautres vont contribuer agrave reacuteduire la facture La meacutedecine preacuteventive en particulier est une solution agrave long terme contre lrsquoexplosion des deacutepenses de santeacute comme chacun sait il est beaucoup moins cher de deacutepister et de preacutevenir une maladie que de la traiter lorsqursquoelle srsquoest deacuteclareacutee Il est deacutesormais possible par exemple de deacutetecter des ldquoindicateurs preacutecocesrdquo (biomarqueurs) de sorte que des mesures efficaces pourront ecirctre prises en amont ndash avant que la maladie ne se deacuteclenche Le coucirct total direct et indirect des maladies cardio-vasculaires et accidents vasculaires ceacutereacutebraux aux Etats-Unis a eacuteteacute estimeacute agrave 450 milliards de dollars en 2008 Reacuteduire la facture de seulement 10 aurait deacutejagrave un impact eacuteconomique eacutenorme
Les eacutevolutions agrave venirLa deacutecouverte de la structure en double heacutelice de lrsquoADN par Watson et Crick en 1953 a ouvert une nouvelle egravere le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire Durant la seconde moitieacute du XXe siegravecle les biologistes et les meacutedecins ont fait eacutenormeacutement progresser notre compreacutehension des meacutecanismes de la vie Cette progression a eacuteteacute consideacuterablement acceacuteleacutereacutee gracircce au deacuteveloppement drsquooutils de diagnostic moleacuteculaire qui permettent aujourdrsquohui aux meacutedecins de reacuteellement comprendre les meacutecanismes intimes moleacuteculaires des maladies Et ce que ces outils apportent crsquoest de lrsquoinformation de lrsquoinformation qui peut sauver ou prolonger la vie eacuteviter la douleur seacutecuriser le patient et aider le praticien agrave prendre la bonne deacutecision
Chaque ecirctre humain est une personne unique avec sa propre histoire ses besoins et ses objectifs personnels et veut ecirctre consideacutereacute en tant que tel La promesse de la meacutedecine personnaliseacutee est qursquoagrave lrsquoavenir la technologie permettra aux professionnels de la santeacute drsquoaccomplir quelques pas de plus pour se rapprocher de ce besoin fondamental
(Ce contenu est issu de ParisTech Review ougrave il a eacuteteacute publieacute agrave lrsquoorigine sous le titre Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche Nous vous invitons agrave vous abonner gratuitement agrave ParisTech Review) - Groupe lsquoLes eacutechosrsquo- Tous droits reacuteserveacutes - Les Echos 2012
Source httpblogslesechosfrparistech-reviewmedecine-personnalisee-la-revolution-est-en-marche-a7747html
Addenda - References
Academic
bull Steven M Paul et al ldquoHow to improve RampD productivity the pharmaceutical industryrsquos grand challengerdquo Nature Reviews 9 March 2010 203
bull Iain Miller et al ldquoMarket access challenges in the EU for high medical value
diagnostic testsrdquo Personalized Medicine (2011) 8(2)
bull Cepton Strategies ldquoLes perspectives de lrsquoindustrie pharmaceutique agrave lrsquohorizon 2020rdquo septembre 2011
Online
bull ldquo The revolution of molecular diagnosticsrdquo (Cepton Strategies)
bull ldquo Pharma 2015 le nouveau modegravelerdquo (Cepton Strategies)
This content is licensed under a Creative Commons Attribution 30 LicenseYou are free to share copy distribute and transmit this content - Source httpwwwparistechreviewcom20111108medecine-personnalisee-revolution
laquo Meacutedecine personnaliseacutee raquo la part du bluff et celle de la reacutealiteacute Document lsquoScience et pseudo-sciencesrsquo Auteur Bertrand Jordan biologiste moleacuteculaire Directeur de recherche eacutemeacuterite au CNRS Auteur de nombreux articles et drsquoune dizaine de livres sur la geacuteneacutetique et ses applicationshellip SPS ndeg 292 octobre 2010
Lrsquoideacutee (ou le fantasme) de la meacutedecine personnaliseacutee peut se reacutesumer ainsi on va tregraves prochainement pouvoir acceacuteder agrave la totaliteacute de lrsquoinformation geacuteneacutetique drsquoune personne en deacuteduire lrsquoensemble de ses preacutedispositions agrave diffeacuterentes maladies (et mecircme agrave certains comportements) ainsi que sa reacuteaction agrave diffeacuterents types de traitements et de meacutedicaments On pourra alors adopter des conduites de preacutevention cibleacutees et efficaces et traiter lrsquoaffection lorsqursquoelle apparaicirctra avec le meacutedicament preacutesentant le meilleur rapport entre efficaciteacute et effets indeacutesirables Au-delagrave de lrsquoinformation geacuteneacutetique proprement dite la mesure drsquoautres paramegravetres (niveau drsquoexpression de gegravenes preacutesence de diffeacuterentes proteacuteines eacutetat de certains reacutecepteurs) fournira des laquo biomarqueurs raquo1 suppleacutementaires permettant drsquoadapter finement le traitement agrave lrsquoeacutetat du patient
Au niveau de lrsquoaccegraves agrave lrsquoinformation geacuteneacutetique inteacutegrale il srsquoagit bien drsquoune reacutealiteacute maintenant proche (moins de cinq ans agrave coup sucircr) Les nouvelles techniques de seacutequenccedilage drsquoADN apparues depuis 2005 sont de plus en plus rapides et efficaces et degraves aujourdrsquohui la lecture inteacutegrale de lrsquoADN drsquoune personne revient agrave moins de 10 000 euro2 Les progregraves continuent agrave un rythme rapide et il est tregraves vraisemblable que le laquo geacutenome agrave 1000 dollars raquo devienne une reacutealiteacute drsquoici deux agrave trois ans Il sera alors bien plus rationnel drsquoobtenir cette information systeacutematiquement pour chaque individu (agrave la naissance par exemple) plutocirct que de pratiquer des analyses drsquoADN cibleacutees lorsque le besoin en apparaicirct
La traduction de cette information geacuteneacutetique en termes de physiopathologie (le passage du laquo geacutenotype raquo au laquo pheacutenotype raquo) est par contre encore tregraves imparfaite Bien entendu certaines mutations entraicircnent systeacutematiquement une pathologie preacutecise (comme pour la mucoviscidose les myopathies la choreacutee de Huntingtonhellip) mais en geacuteneacuteral la composante geacuteneacutetique drsquoune maladie implique des dizaines des centaines de gegravenes dont certains variants ont un effet aggravant ou au contraire protecteur Nos connaissances sont encore tregraves incomplegravetes et les entreprisequi agrave lrsquoeacutetranger (USA) offrent de reacutealiser un profil geacuteneacutetique (actuellement beaucoup moins preacutecis que le seacutequenccedilage inteacutegral) ne fournissent agrave leurs clients que des informations tregraves vagues (laquo risque drsquoarthrite rhumatoiumlde accru de 20 raquo crsquoestagrave-dire risque absolu passant de 1 agrave 1 2 ) La validiteacute mecircme de ces chiffres est sujette agrave caution dans la mesure ougrave ils ont eacuteteacute eacutetablis sur des groupes de population auxquels le client nrsquoappartient pas neacutecessaire-menthellip La
traduction meacutedicale de lrsquoinformation geacuteneacutetique est donc tregraves partielle et entacheacutee de grandes incertitudes
Photo Une vision du futur proche la carte Vitale contenant la seacutequence drsquoADN du patient
Cependant les choses changent rapidement Le passage prochain du pro-fil geacuteneacutetique (eacutetabli sur 500 000 agrave 1 000 000 de points dans le geacutenome) agrave la lecture inteacutegrale des trois milliards de bases de ce geacutenome va donner une information beaucoup plus fine ndash incluant en particulier les mutations rares qui pour des raisons techniques ne sont guegravere repreacutesenteacutees dans les profils actuels Et la poursuite des grandes eacutetudes de correacutelation entre pathologies et constitution geacuteneacutetique3 (eacutetudes qui vont elles aussi passer agrave la seacutequence) va ameacuteliorer peu agrave peu la traduction du geacutenotype en pheacutenotype y compris pour les maladies dont la part geacuteneacutetique est complexe (soit la grande majoriteacute) Cette transition est deacutejagrave bien amorceacutee pour divers types de cancers pour lesquels la connaissance des caracteacuteristiques geacuteneacutetiques de la cellule tumorale est deacuteterminante pour le choix du traitement4 On peut ainsi espeacuterer agrave terme eacuteradiquer la pratique de chimiotheacuterapies peu speacutecifiques et fortement deacutelabrantes et combiner la chirurgie avec le traitement par des moleacutecules ayant une action reacuteellement cibleacutee sur les cellules tumorales Il est certain que cette approche va srsquoeacutetendre au domaine de la santeacute en geacuteneacuteral et que lrsquoon va de plus en plus vers des traitements cibleacutes fondeacutes sur la connaissance du geacutenome du patient et sur des informations scientifiques constamment mises agrave jour
Au-delagrave de la geacuteneacutetique il faut drsquoailleurs eacutelargir le propos agrave lrsquoensemble des biomarqueurs qui deviennent accessibles Il peut srsquoagir de donneacutees concernant lrsquoADN comme ci-dessus mais aussi du niveau drsquoexpression drsquoun ensemble de gegravenes de la preacutesence de diverses proteacuteines de concentrations de meacutetabolites ou de lrsquoactiviteacute drsquoenzymes comme les kinases Le biomarqueur peut ecirctre simple ou le plus souvent complexe impliquant la mesure simultaneacutee drsquoun nombre important drsquoentiteacutes et donc une technologie sophistiqueacutee Le champ drsquoapplication des biomarqueurs est tregraves large et concerne potentiellement toutes les pathologies Ce domaine de recherches est en plein deacuteveloppement avec encore une fois beaucoup drsquoexageacuterations et drsquoaffirmations peu rigoureuses qursquoil srsquoagisse de la validiteacute statistique des correacutelations repeacutereacutees ou de lrsquoutiliteacute clinique reacuteelle de lrsquoinformation fournie On peut neacuteanmoins penser que la phase critique actuelle va deacuteboucher sur une clarification et un renforcement des exigences et que des biomarqueurs reacuteellement valides et utiles eacutemergeront de ces travaux il deviendra alors indispensable de les deacuteterminer avant tout traitement
Photo - Lrsquointerpreacutetation meacutedicale drsquoune seacutequence drsquoADN nrsquoest pas eacutevidente
La meacutedecine personnaliseacutee nrsquoest donc pas qursquoun fantasme le concept comporte une part de veacuteriteacute qui va aller croissant Les conseacutequences sur le systegraveme de santeacute sont multiples Les meacutedicaments vont de plus en plus srsquoadresser agrave un sous-ensemble de patients geacuteneacutetiquement deacutefini ce qui nrsquoest pas sans poser de seacuterieux problegravemes aux industriels de la pharmacie (deacutecheacuteance du modegravele de blockbuster5 mais peut paradoxalement permettre drsquoacceacuteleacuterer les essais cliniques en les pratiquant sur des groupes drsquoindividus seacutelectionneacutes Lrsquoimportance du diagnostic va srsquoaccentuer notamment ndash mais pas seulement ndash pour tous les cancers et la mise agrave jour incessante des connaissances sera essentielle pour tirer le maximum de sens clinique des informations geacuteneacutetiques et des
biomarqueurs en geacuteneacuteral Il faudra donc disposer agrave lrsquohocircpital drsquoinstallations et de personnels capables drsquoobtenir ces informations et de les interpreacuteter Le rocircle de moleacutecules cibleacutees efficaces et preacutesentant peu drsquoeffets secondaires va srsquoaccroicirctre au deacutetriment des theacuterapeutiques geacuteneacuteralistes et reacuteduire les temps drsquohospitalisation Il srsquoagit lagrave de tendances lourdes dont lrsquoorientation ne fait aucun doute Seul le calendrier preacutesente quelques incertitudes La pratique de la meacutedecine va donc changer Espeacuterons que notre systegraveme de santeacute qui est (encore) lrsquoun des meilleurs au monde saura srsquoadapter agrave cette nouvelle donnehellip
1 Biomarqueur tout paramegravetre biologique mesurable qui fournit des informations pour le diagnostic le pronostic ou le choix du traitement pour tout type de maladie
2 Il srsquoagit lagrave de donneacutees veacuterifieacutees et drsquooffres commerciales existantes et non drsquoextrapolations publicitaires ou journalistiques
3 Etudes dites WGAS Whole Genome Association Studies Il srsquoen est deacutejagrave pratiqueacute plus de 500 portant agrave chaque fois sur des milliers de malades et de teacutemoins
4 Pour les leuceacutemies la preacutesence drsquoun reacutearrangement chromosomique impliquant les gegravenes BCR et Abl permet un traitement tregraves efficace par le Gleevec
5 Meacutedicament largement prescrit et geacuteneacuterant plus drsquoun milliard de dollars de chiffre drsquoaffaires
Source httpwwwpseudo-sciencesorgspipphparticle1500
Mitochondrie ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Une mitochondrie (du grec mitos fil et chondros grain) est un organite agrave linteacuterieur dune cellule eucaryote dont la taille est de lordre du micromegravetre Son rocircle physiologique est primordial puisque cest dans les mitochondries que leacutenergie fournie par les moleacutecules organiques est reacutecupeacutereacutee sous forme dATP (eacutenergie contenue dans la liaison phosphate-phosphate) la source principale deacutenergie pour la cellule eucaryote par le processus doxydation phosphorylante
Lensemble des mitochondries dune cellule constitue ce que lon appelle son chondriome
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Structure
bull 3 Origine
bull 4 Geacutenome mitochondrial
bull 5 Proteacuteome mitochondrie
o 51 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome mitochondrial
o 52 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome nucleacuteaire
o 53 Chez lHomme
bull 6 Fonctionnement
bull 7 Poisons mitochondriaux
bull 8 Maladies mitochondriales
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiMitochondrie
Oncogegravene
Les oncogegravenes sont une cateacutegorie de gegravenes dont lexpression favorise la survenue de cancers Ce sont des gegravenes qui commandent la synthegravese doncoproteacuteines (proteacuteines anormales stimulant la division et la diffeacuterenciation cellulaire) et deacuteclenchent une prolifeacuteration deacutesordonneacutee des cellules Le terme vient du grec onkos signifiant vrac masse ou tumeur
Le terme oncogegravene peut deacutesigner aussi des virus qui provoquent lapparition de cancers On parle doncovirus
Sommaire
[masquer]
bull 1 Introduction
bull 2 Oncogegravenes
o 21 Seacutemantique et histoire du terme
o 22 Oncogegravenes et cancers
o 23 Diffeacuterents oncogegravenes
o 24 Les oncogegravenes comme cibles pour le deacuteveloppement de nouvelles
theacuterapies
bull 3 Notes et reacutefeacuterences
bull 4 Voir aussi
o 41 Article connexe
o 42 Liens externes
Introduction[modifier]
Notre organisme est composeacute denviron 1014 cellules reacuteparties dans plus de 200 types cellulaires diffeacuterents qui composent les tissus (cellules sanguines nerveuses germinales etc) La prolifeacuteration cellulaire au sein de ces tissus est rigoureusement controcircleacutee au cours de notre vie certaines cellules (les neurones) ne neacutecessitant pas un renouvellement constant dautres eacutetant perpeacutetuellement en cours de multiplication (cellules sanguines ou de la peau) Le controcircle de cette multiplication cellulaire normale se fait par lintermeacutediaire dun eacutequilibre permanent entre facteurs activateurs (stimulateurs de la division cellulaire) et facteurs inhibiteurs (freins de la division cellulaire) Toute alteacuteration de cet eacutequilibre ou homeacuteostasie cellulaire peut faire pencher la balance soit du cocircteacute inhibiteur dans ce cas la cellule meurt et disparaicirct soit du cocircteacute activateur et la cellule se divise de faccedilon incontrocircleacutee et peut donner naissance agrave un cancerDe maniegravere scheacutematique on peut faire une analogie entre une voiture et une cellule Lorsque les systegravemes qui controcirclent lrsquoacceacuteleacuterateur et les freins de la voiture sont en bon eacutetat celle-ci va donc pouvoir avoir une vitesse de croisiegravere parfaitement controcircleacutee Une voiture dans laquelle lrsquoacceacuteleacuterateur serait activeacute en permanence ou bien ayant une absence totale de frein est donc lanceacutee dans une course folle qui ne peut plus ecirctre arrecircteacutee sauf par une catastrophe Dans les cellules canceacutereuses cela se passe exactement de la mecircme faccedilon
Il y a trois grandes cateacutegories de gegravenes associeacutes aux pathologies canceacutereuses les oncogegravenes (cet article) les gegravenes suppresseur de tumeurs et les gegravenes de Reacuteparation de lADN
Les proto-oncogegravenes sont les reacutegulateurs positifs de la prolifeacuteration cellulaire (les acceacuteleacuterateurs) Ils deviennent hyper-actifs et leur modification (en oncogegravene) est dominante car il suffit quune des deux copies du gegravene soit modifieacutee On a identifieacute actuellement plus de 100 proto-oncogegravenes Les plus connus sont les gegravenes Ha-ras myc ou abl
La seconde cateacutegorie comprend les gegravenes suppresseurs de tumeurs qui sont des reacutegulateurs neacutegatifs de la prolifeacuteration cellulaire (les freins)
Il existe eacutegalement les gegravenes de reacuteparation qui sont capables de deacutetecter et de reacuteparer les leacutesions de lrsquoADN qui ont modifieacute les oncogegravenes ou les gegravenes suppresseurs de tumeur Ces systegravemes de reacuteparation sont eacutegalement inactiveacutes dans les cellules canceacutereuses
Les cancers sont des pathologies geacuteneacutetiques crsquoest-agrave-dire qursquoils ont pour origine une modification quantitative etou qualitative des gegravenes deacutecrits ci-dessus Comme il srsquoagit drsquoalteacuterations geacuteneacutetiques somatiques qui ne sont preacutesentes que dans le tissu malade la plupart des cancers ne sont donc pas heacutereacuteditaires Les cancers familiaux (10 des cancers humains) sont associeacutes agrave une alteacuteration constitutionnelle (ou germinale) drsquoun gegravene Cette alteacuteration est donc preacutesente dans toutes les cellules de notre organisme gamegravetes incluses elle peut donc ecirctre transmise agrave la descendance
Scheacutemas agrave consulter agrave la source- Lespegravece humaine possegravede 23 paires de chromosomes (tous les gegravenes sont donc preacutesent agrave leacutetat de deux copies par cellules agrave lexception des cellules germinales et on fait abstraction des chromosomes sexuels X et Y) Lalteacuteration dune copie dun proto-oncogegravene produit une proteacuteine dont lactiviteacute diffegravere fortement de celle du produit normale (par exemple expression tregraves augmenteacutee ou encore preacutesence du produit dans des cellules innapproprieacutes) Cette proteacuteine muteacutee stimule de faccedilon constante la division cellulaire qui ne sera plus reacuteguleacutee normalement Cette alteacuteration est dite dominante car la production de proteacuteine alteacutereacutee par une seule des deux copies du proto-oncogegravene est neacutecessaire et suffisante pour alteacuterer sa fonction
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiOncogC3A8ne
Phosphorylation oxydative ndash Article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biochimie Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
La phosphorylation oxydative est une voie meacutetabolique qui utilise leacutenergie libeacutereacutee par loxydation des nutriments pour la production dadeacutenosine triphosphate
Voir aussi
bull Chaicircne respiratoire
Source httpfrwikipediaorgwikiPhosphorylation_oxydative
Photosynthegravese - lsquoNote de Futura-Sciencesrsquo
La photosynthegravese est une reacuteaction biochimique eacutenergeacutetique qui se deacuteroule chez les plantes
Rocircle de la photosynthegravese
La photosynthegravese a pour but de creacuteer de leacutenergie (sous forme de glucide) agrave partir de leacutenergie lumineuse provenant du soleil Les organismes qui utilisent le meacutecanisme de photosynthegravese sont autotrophes car ils fabriquent des matiegraveres organiques agrave partir de matiegraveres inorganiques
Meacutecanisme de la photosynthegravese
Leacutenergie solaire est utiliseacutee pour oxyder leau et reacuteduire le gaz carbonique afin de syntheacutetiser des substances organiques (glucides) Ce pheacutenomegravene a lieu dans les choloroplastes un organite speacutecifique des plantes au niveau des membranes des thylacoiumldes ougrave se situent les photosystegravemes I et II et les cytochromes
Bilan eacutenergeacutetique de la photosynthegravese
Il faut six moleacutecules de dioxyde de carbone et six moleacutecules deau pour syntheacutetiser une moleacutecule de glucose relacircchant six moleacutecules de dioxygegravene gracircce agrave leacutenergie lumineuse
6 CO2 + 6 H2O + eacutenergie lumineuse rarr C6H12O6 (glucose) + 6 O2
Mais ce bilan est en fait deacutecomposeacute en deux eacutetapes successives
bull les reacuteactions photochimiques (phase claire) 12 H2O + lumiegravere rarr 6 O2 + eacutenergie chimique (24 H)
bull le cycle de Calvin (phase sombre) 6 CO2 + eacutenergie chimique (24 H) rarr C6H12O6 + 6 H2O
La photosynthegravese est un meacutecanisme speacutecifique des plantes vertes copy Jon Sullivan Wikimedia domaine publicSource httpwwwfutura-sciencescomfrdefinitiontbotanique-2dphotosynthese_227
Photosynthegravese - Introduction drsquoun article XWikipeacutedia
La photosynthegravese (grec φῶς phōs lumiegravere et σύνθεσις syacutenthesis composition) est le processus bioeacutenergeacutetique qui permet aux plantes et agrave certaines bacteacuteries de syntheacutetiser de la matiegravere organique en exploitant la lumiegravere du soleil Les besoins nutritifs de ces organismes sont du dioxyde de carbone de lrsquoeau et des sels mineacuteraux La photosynthegravese est agrave la base de lautotrophie de ces organismes La photosynthegravese est la principale voie de transformation du carbone mineacuteral en carbone organique En tout les organismes photosyntheacutetiques assimilent environ 100 milliards de tonnes de carbone en biomasse chaque anneacutee1
La photosynthegravese se deacuteroule dans les membranes des thylakoiumldes chez les plantes les algues et les cyanobacteacuteries ou dans la membrane plasmique chez les bacteacuteries photosyntheacutetiques Une conseacutequence importante est la libeacuteration de moleacutecules de dioxygegravene
Sommaire
bull 1 La deacutecouverte du meacutecanisme
bull 2 Vue geacuteneacuterale
bull 3 Le support de la photosynthegravese
bull 4 Les deux phases de la photosynthegravese
o 41 Les reacuteactions photochimiques ou phase claire
411 Le photosystegraveme II
412 Le photosystegraveme I
413 La photophosphorylation cyclique
o 42 Le cycle de Calvin ou phase chimique non photo-deacutependante (ou
laquo phase sombre raquo expression deacutesormais deacutesuegravete)
bull 5 Les diffeacuterents types de fixation du carbone
o 51 Le meacutecanisme des plantes en C3
o 52 Le meacutecanisme des plantes en C4
o 53 Le meacutecanisme des plantes CAM ( Crassulacean Acid Metabolism )
bull 6 Cas particuliers de photosynthegravese
o 61 Photosynthegravese chez un animal
o 62 Photosynthegravese artificielle
bull 7 Production doxygegravene amp captage deacutenergie
bull 8 Notes
bull 9 Reacutefeacuterences
bull 10 Voir aussi
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiPhotosynthC3A8se
Potentiel doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Le potentiel doxydo-reacuteduction ou potentiel redox est une grandeur empirique exprimeacutee en volt (de symbole V) et noteacutee E Ce potentiel est exprimeacute par rapport agrave une reacutefeacuterence souvent mesureacutee par une eacutelectrode normale agrave hydrogegravene (ENH) dougrave luniteacute VENH rencontreacutee dans certains ouvrages Cette mesure est appliqueacutee aux couples
doxydo-reacuteduction pour preacutevoir la reacuteactiviteacute des espegraveces chimiques entre elles Par convention le potentiel standard Edeg est mesureacute par rapport au couple protonhydrogegravene (H+ H2) de potentiel nul
Sommaire
bull 1 Mesure
o 11 Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
111 Exemples
bull 2 Oxydant et reacuteducteur
bull 3 Potentiels standard doxydo-reacuteduction agrave 25 degC
bull 4 laquo Noblesse raquo dun meacutetal
bull 5 Applications pratiques
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Articles connexes
Mesure [modifier]
La mesure dun potentiel deacutelectro-reacuteduction se fait expeacuterimentalement agrave laide de deux demi-piles Pour obtenir le potentiel standard dun couple redox lune de ces piles doit mettre en œuvre le couple de reacutefeacuterence H+ H2 et lautre celui dont on veut mesurer le potentiel
Concregravetement les deux demi-piles sont constitueacutees chacune dun soluteacute et dune eacutelectrode les soluteacutes sont relieacutes entre eux par un pont salin qui leur permet deacutechanger des ions et les eacutelectrodes sont relieacutees entre elles par un circuit eacutelectrique sur lequel est placeacute un voltmegravetre Les deux demi-piles une fois relieacutees forment une pile eacutelectrique fournissant un courant continu alimenteacute par les reacuteactions chimiques qui ont lieu spontaneacutement aux eacutelectrodes degraves lors quest formeacutee la pile
-Le sens de courant eacutelectrique donne le signe du potentiel (neacutegatif si les eacutelectrons vont vers H+H2 et positif au contraire)
-Le voltmegravetre donne la valeur du potentiel du couple redox
-Les couples ayant des Edeg eacuteleveacutes (positifs) impliquent des oxydants forts
-Les couples ayant des Edeg tregraves bas (neacutegatifs) impliquent des reacuteducteurs forts
Ce potentiel peut deacutependre du contexte chimique et notamment du pH et mecircme du contexte physique les effets de la lumiegravere sont mis agrave profit aussi bien par la nature dans la photosynthegravese que par lhomme dans la photographie
Les chimistes utilisent des tables deacutejagrave deacutefinies elles fournissent les potentiels mesureacutes dans les conditions standard de pression et de tempeacuterature (25 degC 1 bar) par rapport au couple H+ H2
Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo [modifier]
Pour une reacuteaction redox on peut deacutefinir la diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur)
Exemples [modifier]
a)NAD+ + 2H+ + 2 e- rarr NADH + H+ E0rsquo = -0320 V
b) Aceacutetaldeacutehyde + 2 H+ + 2 e- rarr Eacutethanol E0rsquo = -0197 V
Reacuteaction redox
Aceacutetaldeacutehyde + NADH + H+ rarr Eacutethanol + NAD+ ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur) = -0197 ndash (-0320) = + 0123 V
Regravegle geacuteneacuterale
Les reacuteactions redox spontaneacutees possegravedent un ΔE gt 0
Oxydant et reacuteducteur [modifier]
La reacutefeacuterence du potentiel doxydo-reacuteduction est celui de leau pure conventionnellement fixeacute agrave zeacutero Les corps dits laquo oxydants raquo sont les oxydants des couples ayant un potentiel positif (ils captent des eacutelectrons ce qui se traduit par une charge eacutelectrique neacutegative) les corps dits laquo reacuteducteurs raquo sont les reacuteducteurs des couples ayant un potentiel neacutegatif (ils cegravedent des eacutelectrons dougrave une charge eacutelectrique positive) Les valeurs caracteacuteristiques des potentiels sont de lordre de quelques volts
On voit lagrave que lon a deux significations diffeacuterentes pour les termes laquo oxydant raquo et laquo reacuteducteur raquo
bull la signification lieacutee agrave une reacuteaction doxydo-reacuteduction donneacutee (capteur ou eacutemetteur deacutelectron dans la reacuteaction)
bull la signification lieacutee au potentiel doxydo-reacuteduction un laquo reacuteducteur raquo est un corps qui joue le rocircle de reacuteducteur dans de nombreuses reacuteactions un laquo oxydant raquo est un corps qui joue le rocircle doxydant dans de nombreuses reacuteactions mais un laquo oxydant raquo peut parfois ecirctre un reacuteducteur sil est face agrave un laquo oxydant raquo plus fort et quil peut encore soxyder
Cest cette deuxiegraveme signification qui est utiliseacutee ici Les laquo oxydants raquo les plus forts ne peuvent pas soxyder eux-mecircmes et sont donc toujours des oxydants les laquo reacuteducteurs raquo les plus forts ne peuvent pas se reacuteduire eux-mecircmes et sont donc toujours des reacuteducteurs Mais certains corps peuvent ecirctre alternativement oxydants et reacuteducteurs comme par exemple leau ou le monoxyde de carbone
Les oxydants les plus forts dans cette eacutechelle sont les halogegravenes (F2 Cl2) lion permanganate (MnO4
-) en milieu acide lion hypochlorite (ClO-) le dioxygegravene (O2) le soufre (S)
Des reacuteducteurs classiques sont les meacutetaux le carbone et lhydrogegravene solide1
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Reacuteaction doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Des informations de cet article ou section devraient ecirctre mieux relieacutees aux sources mentionneacutees dans la bibliographie ou en liens externes Ameacuteliorez sa veacuterifiabiliteacute en les associant par des reacutefeacuterences
Une reacuteaction doxydo-reacuteduction est une reacuteaction chimique au cours de laquelle se produit un eacutechange deacutelectrons Lespegravece chimique qui capte les eacutelectrons est appeleacutee laquo oxydant raquo celle qui les cegravede laquo reacuteducteur raquo On abregravege couramment loxydo-reacuteduction par redox
Les reacuteactions doxydo-reacuteductions constituent une grande famille comprenant de nombreuses reacuteactions chimiques puisquelles interviennent dans les combustions certains dosages meacutetallurgiques la corrosion des meacutetaux leacutelectrochimie ou la respiration cellulaire Ces reacuteactions jouent en particulier un rocircle fondamental en biologie dans la transformation de loxygegravene au sein des corps vivants Elles sont eacutegalement massivement utiliseacutees par lindustrie humaine agrave lexemple de lobtention de la fonte agrave partir de minerais composeacutes doxyde de fer par reacuteduction puis de fer et dacier agrave partir de la fonte par oxydation
Cette varieacuteteacute sexplique par la mobiliteacute la leacutegegravereteacute et lomnipreacutesence dans toutes les formes de la matiegravere de leacutelectron
Sommaire
bull 1 Deacutefinitions
o 11 Premiegravere deacutefinition
o 12 Deacutefinitions plus modernes
bull 2 Vocabulaire
bull 3 Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction
bull 4 Potentiel doxydo-reacuteduction
bull 5 Principaux couples doxydants-reacuteducteurs
bull 6 Reacuteactions doxydo-reacuteduction sans transfert eacutevident deacutelectrons [1]
o 61 Position du problegraveme
o 62 Geacuteneacuteralisation de la notion de transfert deacutelectrons
621 Formation dune liaison chimique et eacutelectroneacutegativiteacute
622 Transfert total deacutelectrons
623 Transfert total fictif (virtuel)
624 Application agrave la reacuteaction 2 H 2 + O2 rarr 2 H 2O
o 63 Nombre doxydation dun eacuteleacutement
o 64 Geacuteneacuteralisation de loxydo-reacuteduction
o 65 Utilisation des nombres doxydation
bull 7 Notes et reacutefeacuterences
bull 8 Bibliographie
bull 9 Voir aussi
o 91 Articles connexes
o 92 Liens externes
Deacutefinitions [modifier]
Premiegravere deacutefinition [modifier]
Suite agrave des expeacuteriences avec le mercure Lavoisier met en eacutevidence en 1772 le rocircle du dioxygegravene dans certaines reacuteactions doxydo-reacuteduction Il pose les premiegraveres deacutefinitions
bull Loxydation signifie laquo combinaison avec loxygegravene raquo Par exemple
2 Hg + O2 rarr Hg2O2
bull Une reacuteduction est laquo lextraction dun meacutetal de son oxyde raquo deacutefinition deacutejagrave utiliseacutee
en meacutetallurgie Par exemple
SO2 rarr S + O2
Dans le langage courant loxydation est la reacuteaction chimique dans laquelle un composeacute se combine avec un ou plusieurs atomes doxygegravene Comme loxydation du fer qui produit la rouille
4 Fe + 3O2 rarr 2 Fe2O3
Ce nest quau XX e siegravecle apregraves la deacutecouverte de leacutelectron (JJ Thomson 1897) et lintroduction du modegravele atomique de Bohr (1913) que les reacuteactions chimiques ont eacuteteacute reacuteexamineacutees agrave la lumiegravere de ces nouveaux modegraveles et que des similitudes observeacutees permirent de deacutegager progressivement le concept actuel doxydo-reacuteduction qui sexprime en termes de transferts deacutelectrons
Les reacuteactions doxydo-reacuteduction par voie segraveche (eacutechange de dioxygegravene) sont efficacement deacutecrites par les diagrammes Ellingham Loutil principal des reacuteactions redox en milieu aqueux eacutetant la formule de Nernst
Deacutefinitions plus modernes [modifier]
Pour faciliter leacutetude des reacuteactions on utilise un outil qui associe (parfois abstraitement) agrave chaque atome dun composeacute un nombre doxydation (no) qui symbolise la valeur de la charge porteacutee (Fe2+ a un nombre doxydation de 2)
bull Une oxydation est une perte deacutelectrons (donc une augmentation du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Zn rarr Zn2+ + 2 e-
bull Ce don deacutelectrons ne se produit que sil existe un corps susceptible de les
accepter
bull Le pheacutenomegravene inverse (acceptation des eacutelectrons) est appeleacute la reacuteduction
bull Une reacuteduction est un gain deacutelectrons (donc une diminution du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Cu2+ + 2 e- rarr Cu
Ainsi les laquo combinaisons avec loxygegravene raquo ne sont quun cas particulier des reacuteactions doxydo-reacuteduction Voici deux reacuteactions avec le cuivre
2Cu + O2 rarr 2CuO
Cu + Cl2 rarr CuCl2
La premiegravere combine le cuivre et le dioxygegravene tandis que la seconde combine le cuivre et le dichlore Le chlore et loxygegravene ont un point commun ce sont des eacuteleacutements plus eacutelectroneacutegatifs que le cuivre
Loxydation dun corps saccompagne toujours de la reacuteduction dun autre (les eacutelectrons ne peuvent pas circuler seuls et sont neacutecessairement capteacutes) on parle dune reacuteaction doxydo-reacuteduction Loxydation est une demi-reacuteaction de loxydo-reacuteduction et la reacuteduction est lautre demi-reacuteaction
Vocabulaire [modifier]
Scheacutema - Preacutevision du sens dune reacuteaction doxydo-reacuteduction en utilisant la regravegle du gamma
Dans une oxydo-reacuteduction
bull leacuteleacutement qui cegravede un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo reacuteducteur raquo
bull leacuteleacutement qui capte un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo oxydant raquo
Le reacuteducteur soxyde (reacuteaction doxydation) loxydant se reacuteduit (reacuteaction de reacuteduction) Loxydo-reacuteduction se compose donc de deux demi-reacuteactions une oxydation et une reacuteduction
bull Oxydationreacuteducteur(1) = oxydant(1) + ne- (les flegraveches napparaissent que si la reacuteaction est totale quand K gt 10 000)
bull Reacuteduction
oxydant(2) + ne- = reacuteducteur(2)
bull Oxydo-reacuteduction (laquo somme raquo de loxydation et de la reacuteduction)
oxydant(2) + reacuteducteur(1) rarr oxydant(1) + reacuteducteur(2)
Exemple
Ce4+ + e- = Ce3+ (Reacuteduction)
Fe2+ = Fe3+ + e- (Oxydation)
dougrave la reacuteaction bilan
Ce4+ + Fe2+ rarr Ce3+ + Fe3+
Un reacuteducteur oxydeacute (=forme oxydeacutee) est un oxydant et un oxydant reacuteduit (=forme reacuteduite) est un reacuteducteur On deacutefinit ainsi le couple oxydant-reacuteducteur (aussi appeleacute laquo couple redox raquo) qui se compose de loxydant et du reacuteducteur conjugueacute (loxydant reacuteduit) On le note sous la forme Oxydant Reacuteducteur
En biochimie et notamment agrave propos de la synthegravese des moleacutecules preacutebiotiques on parle de reacuteactions se produisant dans une atmosphegravere oxydante cest-agrave-dire en preacutesence doxygegravene par opposition agrave une atmosphegravere reacuteductrice contenant par exemple du gaz carbonique
Certain composeacutes chimiques peuvent se comporter aussi bien en oxydant quen reacuteducteur Cest notamment le cas de leau oxygeacuteneacutee dont on dit quelle se dismute et qui par conseacutequent ne peut ecirctre conserveacutee longtemps
H2O2 = 2H+ + O2 + 2e- (oxydation)
H2O2 + 2H+ + 2e- = 2H2O (reacuteduction)
Soit au final
2H2O2 rarr 2H2O + O2 (oxydo-reacuteduction)
On a par exemple les couples oxydant-reacuteducteur Cu 2+ Cu et Zn 2+ Zn qui donnent la reacuteaction en solution aqueuse
Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+
(aq) + Cu(s) (oxydo-reacuteduction)
Cette reacuteaction peut se deacutecomposer en une reacuteduction (de loxydant) et une oxydation (du reacuteducteur)
Zn(s) = Zn2+(aq) + 2e- (oxydation)
Cu2+(aq) + 2e- = Cu(s) (reacuteduction)
Les deux demi-reacuteactions doxydation et de reacuteduction peuvent reacuteellement ecirctre seacutepareacutees dans certains cas (cest-agrave-dire quelles ne se produisent pas au mecircme endroit) ce qui permet de geacuteneacuterer un courant eacutelectrique (cest ce qui se passe dans les piles eacutelectriques) Dans les autres cas par exemple dans lexemple donneacute elles nont quun inteacuterecirct formel (les eacutelectrons libres nexistent pas dans leau)
Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction hellip
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Respiration ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biologie et la meacutedecine Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
Dans le langage courant la respiration deacutesigne agrave la fois les eacutechanges gazeux (rejet de dioxyde de carbone CO2 appeleacute parfois de faccedilon impropre laquo gaz carbonique raquo et absorption de dioxygegravene O2 ou appeleacute couramment laquo oxygegravene raquo) et la respiration cellulaire qui permet en deacutegradant du glucose gracircce au dioxygegravene dobtenir de leacutenergie Les eacutechanges gazeux assistent la respiration cellulaire en lui fournissant le dioxygegravene et en le deacutebarrassant du dioxyde de carbone produit
Pour certains organismes ces eacutechanges se reacutealisent directement par diffusion aux travers des parois cellulaires Pour dautres des organes speacutecialiseacutes se sont formeacutes permettant ainsi daugmenter les quantiteacutes de gaz brasseacutes Il existe plusieurs types dorganes
bull les branchies qui sont les adaptations respiratoires des animaux aquatiques poissons mais aussi certains anneacutelides (vers) eacutechinodermes (eacutetoiles de mers) et mollusques
bull les poumons qui sont les adaptations des verteacutebreacutes terrestres
Dans le cas des animaux qui possegravedent des poumons on parle de ventilation pulmonaire pour deacutesigner lensemble des meacutecanismes qui permettent les transferts de gaz entre les milieux exteacuterieur et inteacuterieur (le sang)
Sommaire
bull 1 Aspect biochimique
bull 2 La respiration chez lecirctre humain
bull 3 Classification des sujets lieacutes agrave la respiration
o 31 Par maladie et urgences
o 32 Par meacutedication
o 33 Par soins intensifs et meacutedecine durgence
o 34 Par autres sujets meacutedicaux
bull 4 Voir aussi
o 41 Articles connexes
o 42 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRespiration
Tomographie par eacutemission de positons - Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
La tomographie par eacutemission de positons (TEP) deacutenommeacutee PET ou PET scan pour laquo positron emission tomography raquo dans la terminologie anglo-saxonne est une meacutethode
dimagerie meacutedicale pratiqueacutee par les speacutecialistes en meacutedecine nucleacuteaire qui permet de mesurer en trois dimensions lactiviteacute meacutetabolique dun organe gracircce aux eacutemissions produites par les positons (ou positrons) issus de la deacutesinteacutegration dun produit radioactif injecteacute au preacutealable
La TEP repose sur le principe geacuteneacuteral de la scintigraphie qui consiste agrave injecter un traceur dont on connaicirct le comportement et les proprieacuteteacutes biologiques pour obtenir une image du fonctionnement dun organe Ce traceur est marqueacute par un atome radioactif (carbone fluor azote oxygegravene) qui eacutemet des positons dont lannihilation produit elle-mecircme deux photons La deacutetection de la trajectoire de ces photons par le collimateur de la cameacutera TEP permet de localiser le lieu de leur eacutemission et donc la concentration du traceur en chaque point de lorgane Cest cette information quantitative que lon repreacutesente sous la forme dune image faisant apparaicirctre en couleurs les zones de forte concentration du traceur
Ainsi la TEP permet de visualiser les activiteacutes du meacutetabolisme des cellules on parle dimagerie fonctionnelle par opposition aux techniques dimagerie dite structurelle comme celles baseacutees sur les rayons X (radiologie ou CT-scan) qui reacutealisent des images de lanatomie Par conseacutequent la tomographie par eacutemission de positons est un outil diagnostique qui permet de deacuteceler certaines pathologies qui se traduisent par une alteacuteration de la physiologie normale comme les cancers La TEP est aussi utiliseacutee en recherche biomeacutedicale par exemple en imagerie ceacutereacutebrale ougrave elle permet de reacuteveacuteler les reacutegions actives du cerveau lors de telle ou telle activiteacute cognitive de maniegravere analogue agrave ce qui se fait avec limagerie par reacutesonance magneacutetique fonctionnelle (IRM)
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Deacutefinition
o 21 Principe
o 22 Exposition aux radiations et radioprotection
bull 3 Principaux traceurs utiliseacutes
o 31 Le 18 F FDG
bull 4 Deacuteroulement dun examen TEP
bull 5 Diagnostic
bull 6 Applications
o 61 Canceacuterologie
o 62 Imagerie ceacutereacutebrale et neurologie
o 63 Cardiologie
bull 7 Limites
bull 8 Avenir de la TEP
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Annexes
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiTomographie_par_C3A9mission_de_positons
Warburg ndash Selon Wikipeacutedia
Otto Heinrich Warburg (8 octobre 1883 agrave Fribourg-en-Brisgau Bade-Wurtemberg Allemagne - 1 er aoucirct 1970 agrave Berlin) est un meacutedecin physiologiste et biochimiste allemand Il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine de 19311
Sommaire
bull 1 Biographie
bull 2 Hypothegravese
bull 3 Le cas Warburg
bull 4 Notes et reacutefeacuterences
bull 5 Voir aussi
o 51 Liens externes
Biographie
Docteur en chimie et docteur en meacutedecine il a deacutecouvert des processus-cleacutes de la respiration cellulaire et de diffeacuterents systegravemes enzymatiques En 1931 il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine laquo pour sa deacutecouverte de la nature et du mode opeacuteratoire de lenzyme respiratoire1 raquo
Ayant deacutemontreacute que les cellules canceacutereuses changent leur meacutetabolisme pour passer agrave un meacutetabolisme anaeacuterobie il a formuleacute lhypothegravese non confirmeacutee que le cancer na pas besoin dun milieu riche en oxygegravene pour se deacutevelopper Parmi ses eacutetudiants le plus illustre est Hans Adolf Krebs prix Nobel en 1953
Hypothegravese
Il constata lors de ses observations sur des cellules canceacutereuses une concentration anormalement eacuteleveacutee dions lactates lun des sels de lacide lactique Or cet acide est typiquement le reacutesultat dune fermentation
En 1924 Warburg en tira une hypothegravese sur la formation de cellules canceacutereuses celles-ci tireraient principalement leur eacutenergie de la fermentation anaeacuterobie du glucose (glycolyse anaeacuterobie) et par conseacutequent la preacutesence doxygegravene ne serait pas neacutecessaire agrave leur deacuteveloppement
Lapparition du cancer serait due agrave un dysfonctionnement des mitochondries des cellules canceacutereuses au lieu de le consommer elles fermenteraient le glucose
Selon Warburg linduction dun eacutetat dacidification dans lorganisme est incompatible avec le meacutetabolisme des cellules canceacutereuses2
Le cas Warburg
Otto Warburg eacutetait juif Agrave ce titre il aurait ducirc ecirctre soit expulseacute dAllemagne soit deacuteporteacute dans les camps de concentration Il nen fut rien En effet parce quAdolf Hitler eacutetait particuliegraverement preacuteoccupeacute davoir un cancer et parce quil pensait que Warburg serait le seul scientifique susceptible de trouver un traitement efficace il donna donc des instructions pour quil fucirct preacuteserveacute de la deacuteportation3 Warburg est enterreacute au cimetiegravere de Dahlem agrave Berlin
Photo - Otto Heinrich Warburg en 1931
Notes et reacutefeacuterences
1 uarr a et b (en) laquo for his discovery of the nature and mode of action of the respiratory enzyme raquo in Personnel de reacutedaction laquo The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1931 [archive] raquo Fondation Nobel 2010 Consulteacute le 26 novembre 2010
2 uarr La theacuteorie de O H Warburg Nexus ndeg48 page 66
3 uarr Robert Paxton la France de Vichy 1940-1944 coll Points-Histoire eacuted Seuil 1973 p178
Source httpfrwikipediaorgwikiOtto_Heinrich_Warburg
Traduction deacutefinitions et compleacutements
Jacques Hallard Ing CNAM consultant indeacutependantRelecture et corrections Christiane Hallard-Lauffenburger professeur des eacutecoleshonoraireAdresse 585 19 Chemin du Malpas 13940 Molleacutegegraves FranceCourriel jacqueshallard921orangefr
Fichier ISIS Santeacute Cancer a Redox Disease French version3 alleacutegeacutee
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externe de sa membrane plasmique de la phosphatidylseacuterine un phospholipide normalement constitutif de son feuillet interne) qui permettront sa phagocytose par des globules blancs notamment des macrophages
Sommaire
bull 1 Deacutecouverte et eacutetymologie
bull 2 Exemples de rocircles physiologiques
o 21 Morphogenegravese
o 22 Systegraveme immunitaire
o 23 Diffeacuterenciation intestinale
o 24 Deacutediffeacuterenciation mammaire
bull 3 Causes
bull 4 Manifestation cytologique
o 41 Meacutecanisme intracellulaire
411 Voie extrinsegraveque
412 Voie intrinsegraveque
bull 5 Fragmentation de lADN
o 51 Maladies ou affections induites par le blocage de lapoptose
o 52 Maladies ou affections causeacutees par lrsquoactivation intempestive de
lrsquoapoptose
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Voir aussi
o 71 Bibliographie
o 72 Articles connexes
o 73 Liens externes Article complet sur le site httpfrwikipediaorgwikiApoptose
Cancer ndash Document Futura-Sciences
Un cancer est une pathologie caracteacuteriseacutee par la preacutesence dune (ou de plusieurs) tumeur maligne formeacutee agrave partir de la transformation par mutations ou instabiliteacute geacuteneacutetique (anomalies cytogeacuteneacutetiques) dune cellule initialement normale
Formation du cancer
La transformation cellulaire tumorale se traduit notamment par une perte de controcircle du cycle cellulaire une insensibiliteacute agrave lapoptose des anomalies de la reacuteparation de lADN Les cancers sont alors classeacutes selon le type de la cellule dans laquelle sest produite la premiegravere transformation (lymphomes carcinomes sarcomes) cette premiegravere cellule maligne seacutetant ensuite diviseacutee formant la tumeur primaire constitueacutee de cellules clonales
Eacutevolution du cancer
Certaines tumeurs primaires peuvent progresser vers un envahissement plus global de lorganisme par eacutechappement de cellules tumorales issues de cette tumeur primaire on parle alors de meacutetastase
Pour en savoir plus sur les diffeacuterents cancers consultez les questions-reacuteponses cibleacutees de Futura-Sciences sur
le cancer du foie le cancer du poumon le cancer du sein le cancer de la peau le cancer de la thyroiumlde le cancer de la vessie le cancer de la prostate le cancer colorectal le cancer de lestomac le cancer de lœsophage le cancer du rein
httpwwwfutura-sciencescomfrquestion-reponsetcancerdle-cancer-de-la-peau-en-detail_1354
Photo - Le cancer est la premiegravere cause de mortaliteacute en France Ici des cellules de cancer du poumon copy Anne Weston- LRI- CRUK- Wellcome Images Filckr nc nd 20copy 2001-2012 Futura-Sciences tous droits reacuteserveacutes ndashSource wwwgooglefrsearchsource=igamphl=framprlz=1G1GGLQ_FRFR368ampq=cancerampbtnG=Recherche+Google
Cancer ndash Introduction drsquoun article Wiipeacutedia
Le cancer est une maladie caracteacuteriseacutee par une prolifeacuteration cellulaire anormalement importante au sein dun tissu normal de lorganisme de telle maniegravere que la survie de ce dernier est menaceacutee Ces cellules deacuterivent toutes dun mecircme clone cellule initiatrice du cancer qui a acquis certaines caracteacuteristiques lui permettant de se diviser indeacutefiniment Au cours de leacutevolution de la maladie certaines cellules peuvent migrer de leur lieu de production et former des meacutetastases Pour ces deux raisons le deacutepistage du cancer doit ecirctre le plus preacutecoce possible
laquo Cancer raquo est un terme geacuteneacuteral deacutesignant une maladie pour lesquelles certaines cellules dun organisme adoptent un comportement anormal caracteacuteriseacute par1234 une indeacutependance vis-agrave-vis des signaux qui stimulent normalement la prolifeacuteration cellulaire une insensibiliteacute aux signaux et meacutecanismes anti-prolifeacuteratifs une capaciteacute prolifeacuterative qui nest plus limiteacutee (croissance agrave linfini) la disparition du pheacutenomegravene dapoptose une capaciteacute anormale agrave susciter langiogenegravese et lacquisition dun pouvoir invasif et de production de meacutetastases
Les nouvelles cellules reacutesultantes dites canceacutereuses ou tumorales peuvent former une tumeur maligne (un neacuteoplasme) ou se propager agrave travers le corps
Les facteurs de risques sont internes (geacutenome mutation 5 etc) induction par un agent infectieux etc etou externes (alimentation exposition agrave des substances canceacuterigegravenes ou agrave des conditions telles que lirradiation etc) Des facteurs hormonaux eacutepigeacuteneacutetiques et psychosomatiques sont possibles 90 agrave 95 des cas de cancers ne sont pas attribuables agrave des mutations geacuteneacutetiques6
Durant la derniegravere deacutecennie plusieurs types de cancers semblent en augmentation si dans certains cas cette progression est facilement lieacutee agrave des facteurs de risque identifieacutes (tabac alcool polluants industriels reconnus canceacuterigegravenes obeacutesiteacute seacutedentariteacute exposition au soleil) dans certains cas il est difficile dattribuer agrave des facteurs preacutecis laugmentation observeacutee Lameacutelioration des outils de diagnostic7et le vieillissement de la population8 explique une part importante de la progression de lincidence de certains cancers Agrave linverse une eacutetude de lInstitut de veille sanitaire montre que les cancers de lestomac de loesophage (chez lhomme) du col de luteacuterus et le lymphome Hodghinien ont reacutegresseacute entre 1980 et 20009
Sommaire
bull 1 Terminologie et eacutetymologie
bull 2 Biologie
o 21 Typologie
o 22 Geacuteneacutetique
o 23 Transformation cellulaire
o 24 Chronologie de la transformation canceacutereuse
o 25 Origine
o 26 Eacutevolution
bull 3 Causes
o 31 Risques endogegravenes
o 32 Risques dits laquo environnementaux raquo
bull 4 Preacutevention
o 41 Deacutepistage
bull 5 Diagnostic
bull 6 Traitements
o 61 Traitements alternatifs
o 62 Soutien psychologique
bull 7 Coucircts eacuteconomiques et socioeacuteconomiques
bull 8 Statistiques par pays
o 81 France
o 82 Taux de survie et surmortaliteacute
o 83 Chez lenfant
bull 9 Eacutepideacutemiologie
bull 10 Historique
bull 11 Chez les animaux
bull 12 Notes et reacutefeacuterences
bull 13 Voir aussi
o 131 Articles connexes
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiCancer
Chaicircne de transfert deacutelectrons ndash Deacutefinition de Futura-Sciences
Ensemble de moleacutecules pouvant capter et donner des eacutelectrons dont des cytochromes et des flavoproteacuteines qui agissent en seacuterie pour transporter des eacutelectrons du NADH ou du FADH2 jusquagrave loxygegravene qui est ainsi reacuteduit en eau (H2O) La respiration cellulaire est principalement attribuable agrave cette consommation doxygegravene La chaicircne respiratoire est localiseacutee dans la membrane interne des mitochondries
Source httpwwwfutura-sciencescomfrdefinitiontphysique-2dchaine-de-transfert-delectrons_686
Chaicircne respiratoire ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
La chaicircne respiratoire est constitueacutee dun ensemble complexe de proteacuteines membranaires de la mitochondrie des cellules eucaryotes qui servent agrave reacuteoxyder les coenzymes NADH et ubiquinone (CoQ) qui ont eacuteteacute reacuteduits en particulier au cours du cycle de Krebs Cette reacuteoxydation saccompagne de la creacuteation dun gradient transmembranaire de protons Ce gradient est une forme de stockage de leacutenergie contenue dans les coenzymes qui deacuterive elle-mecircme de leacutenergie contenue dans les moleacutecules deacutegradeacutees au cours du catabolisme Le gradient de proton va servir agrave fabriquer de lATP moleacutecule eacutenergeacutetique universellement utilisable au niveau de lATP synthase une proteacuteine membranaire mitochondriale Ce meacutecanisme de phosphorylation oxydative a eacuteteacute deacutecouvert par Peter Mitchell ce qui lui a valu le prix Nobel de chimie en 19781 Ce meacutecanisme est aussi connu sous le nom de Theacuteorie chimiosmotique (de Mitchell) Additionneacute agrave la synthegravese dATP par les ATP synthase on la nomme phosphorylation oxydative (nb le terme phosphorylation oxydative est impropre il faut lui preacutefeacuterer celui doxydations phosphorylantes)
Sommaire
bull 1 Origine des reacuteactifs de la chaicircne respiratoire
bull 2 Enchaicircnement des systegravemes doxydoreacuteduction de la chaicircne respiratoire
bull 3 Inhibiteurs de la chaicircne respiratoire
bull 4 Reacutegulation
bull 5 Theacuteorie chimio-osmotique de Mitchell
bull 6 Complexes et fonctionnement
bull 7 Transport des moleacutecules dATP formeacutees
bull 8 Bilan total
bull 9 Des chaicircnes respiratoires particuliegraveres celles des bacteacuteries
bull 10 Notes et reacutefeacuterences
bull 11 Voir aussi
o 111 Articles connexes
o 112 Liens externes
Origine des reacuteactifs de la chaicircne respiratoire [modifier]
Lors des reacuteactions du catabolisme que sont la glycolyse (dans le cytosol) et le cycle de Krebs (dans la mitochondrie) il y a production de coenzymes reacuteduits (NADH et CoQH2) Ces coenzymes vont ecirctre reacuteoxydeacutes par la chaicircne respiratoire (en aeacuterobiose) au niveau des crecirctes de la membrane interne mitochondriale ou dans la membrane plasmique des bacteacuteries
Enchaicircnement des systegravemes doxydoreacuteduction de la chaicircne respiratoire [modifier]
Remarque lenchaicircnement indiqueacute ici concerne les organismes eucaryotes la chaicircne respiratoire au niveau de la mitochondrie
Lordre dans lequel on trouve les eacuteleacutements de la chaicircne respiratoire (figure 1) deacutepend de leur potentiel standard doxydoreacuteduction (tableau 1)
Tableau 1 Systegravemes reacutedox mis en jeu dans la chaicircne respiratoire
Systegravemes reacutedox Potentiel standard (agrave pH = 7 et 25 degC) (V)
NAD+NADH -032
FPFPH2 -014
CoQCoQH2 -009
Cytb Fe3+Cytb Fe2+ +004
CytC1 Fe3+CytC1 Fe2+ +022
CytC Fe3+CytC Fe2+ +026
Cyt(a+a3) Fe3+Cyt(a+a3) Fe2+ +029
frac12O2O2- +082
Figure 1 enchaicircnement des constituants de la chaicircne respiratoire
La reacuteaction de synthegravese dATP
est une reacuteaction endergonique elle a besoin deacutenergie pour avoir lieu Sa variation denthalpie libre standard (ΔGdeg) est eacutegale agrave + 30 kJmol
Lors de la chaicircne respiratoire trois reacuteactions libegraverent suffisamment deacutenergie (variation denthalpie libre standard (ΔGdeg) est infeacuterieure ou eacutegale agrave - 30 kJmol)
bull ΔGdeg = - 42 460 Jmolminus1
bull ΔGdeg = - 34 740 Jmolminus1
bull ΔGdeg = -
102 290 Jmolminus1
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiChaC3AEne_respiratoire
Phosphorylation oxydative lieacutee agrave la chaicircne de transport des eacutelectrons ndash Document lsquoulysse u-bordeauxrsquo
La chaicircne de transport des eacutelectrons
Les hydrogegravenes (eacutelectrons plus protons) capteacutes par le (qui devient le
) issus de la deacutegradation des moleacutecules de glucose et dacide gras sont
transfeacutereacutes agrave l gracircce agrave une seacuterie deacutevegravenements qui aboutit agrave la formation d la chaicircne de transport des eacutelectrons Cette chaicircne se deacuteroule dans la membrane interne de la mitochondrie surtout dans les crecirctes et elle fait intervenir plusieurs complexes enzymatiques appeleacutes NADH-quinone oxydoreacuteductase (complexe I) succinate-quinone oxydoreacuteductase (complexe II) Quinol-cytochrome c oxydoreacuteductase (complexe III ou complexe bc1) et Cytochrome c oxydase (complexe IV)
Elle contient eacutegalement 1) lubiquinone qui se trouve dans leacutepaisseur de la membrane interne (moleacutecule lipophile) qui transporte les eacutelectrons (et protons) du complexe II au complexe III et 2) le cytochrome c qui se trouve dans lespace inter membranaire et qui eacutetablit une navette deacutelectrons entre complexes III et IV Les eacuteveacutenements sont preacutesenteacutes scheacutematiquement figure 11 Dans cette image les complexes sont repreacutesenteacutes en une seule entiteacute mais en reacutealiteacute ils sont constitueacutes de plusieurs sous-uniteacutes proteacuteiques Le tableau ci-dessous donne une ideacutee de la taille et de lheacuteteacuterogeacuteneacuteiteacute des complexes de la chaicircne respiratoire
fonction enzymatique poids moleacuteculaire
nombre de sous-uniteacutes
Complexe I NADH-quinone oxydoreacuteductase 800 kDa 25
Complexe II succinate-quinone oxydoreacuteductase
140 kDa 4
Complexe III quinol-cytochrome c oxydoreacuteductase
250 kDa 9-10
Complexe IV cytochrome c oxydase 170 kDa 13
Complexe V ATP synthase 380 kDa 12-14
Figure 11 [agrave consulter agrave la source] La chaicircne respiratoire
Pour plus dinformation sur la composition des proteacuteines de la chaicircne respiratoire et leur arrangement dans des super complexes consultez le document suivant
laquo Supercomplexes dans la chaine respiratoire de la mitochondrie 2010_Boekema raquo (pdf 1 Mo)
Animation cette animation montre comment le passage des eacutelectrons de cytochrome c agrave cytochrome c oxydase (complexe IV) permet le transport
simultaneacute de protons ( ) agrave travers la membrane interne de la mitochondrie (fonction de pompe de la cytochrome c oxydase)
Macromedia Shockwave - 106Ko
La direction du flux deacutelectrons le long de la chaicircne de transport est deacutetermineacutee par la faculteacute des composants agrave perdre ou agrave gagner des eacutelectrons Par exemple
a une affiniteacute modeacutereacutee pour les eacutelectrons si bien que sa forme reacuteduite
peut facilement ceacuteder ses deux eacutelectrons Au contraire loxygegravene moleacuteculaire a une tregraves forte affiniteacute pour les eacutelectrons et est donc un tregraves bon agent oxydant capable de capturer avidement les eacutelectrons des autres moleacutecules La capaciteacute agrave laquo donner raquo ou agrave laquo prendre raquo des eacutelectrons est exprimeacutee
par un paramegravetre nommeacute potentiel doxydoreacuteduction (symbole Eograve) ayant
un potentiel de et loxygegravene moleacuteculaire un potentiel de Les eacutelectrons se deacuteplacent des moleacutecules agrave faible potentiel doxydoreacuteduction vers
les moleacutecules posseacutedant un potentiel fort et donc dans le cas de la chaicircne mitochondriale de transport des eacutelectrons du NADH agrave loxygegravene moleacuteculaire (voir figure 12 )
Figure 12 [agrave consulter agrave la source] Potentiel doxydoreacuteduction
Fondamentalement au cours de la capture des eacutelectrons par les complexes I III et IV il y a simultaneacutement translocation des protons vers lespace
inter membranaire (pompe ) (voir figure 11 et son animation) Le processus creacutee un gradient protonique (potentiel membranaire de 150 mV neacutegatif cocircteacute espace matriciel et une diffeacuterence de pH de 05) Le gradient eacutelectrochimique ainsi geacuteneacutereacute est utiliseacute pour la phosphorylation de lADP en ATP par lATP synthase (complexe V qui constitue une particule dite eacuteleacutementaire visible en microscopie eacutelectronique) (voir figure 13 ) Le couplage de loxydation des
meacutetabolites en et et la production dATP est appeleacute phosphorylation oxydative
Figure 13 [agrave consulter agrave la source] ATP synthase
Heacutebergement des eacutelectrons dans les composants de la chaicircne
Au sein de la chaicircne de transport les eacutelectrons sont successivement et transitoirement laquo heacutebergeacutes raquo par diffeacuterents sites moleacuteculaires appeleacutes groupes prostheacutetiques (porphyrines et flavine mononucleacuteotides (FMN apporteacutee par la
vitamine laquo riboflavine raquo) Les atomes qui heacutebergent les eacutelectrons dans ces
groupes prostheacutetiques peuvent ecirctre des atomes de C ou N pour (apporteacute
par la laquo vitamine raquo (acide nicotinique) et ubiquinone des atomes de Fe inclus dans une structure moleacuteculaire appeleacutee hegraveme ou heacutemochrome pour les cytochromes des complexes de FeS pour les FMN et cytochrome bc1 des atomes de Cu dans la cytochrome c oxydase Cette ressource na pas pour but dexposer en deacutetail laspect biochimique et biophysique de la phosphorylation oxydative Pour information compleacutementaire sur le sujet nous vous suggeacuterons de consulter laquo La biochimie Tome 1 biochimie structurale et meacutetabolique raquo Christian Moussard De Boeck Universiteacute
Etymologie des termes cytochrome et ubiquinone
Les cytochromes sont des pigments cellulaires (chromos = couleur) deacutetectables dans lintervalle 300 agrave 600 nm du spectre de la lumiegravere Le terme deacutesigne un ensemble formeacute dune proteacuteine et dun groupe prostheacutetique (heacutemochrome)
responsable de labsorption caracteacuteristique de la lumiegravere
Ubiquinone nommeacutee pour sa reacutepartition tregraves large ubiquitaire chez les veacutegeacutetaux animaux et micro-organismes (latin ubique = preacutesent partout) Elle fut identifieacutee plus tard agrave un co-enzyme de la chaicircne respiratoire nommeacute pour cela co-enzyme Q10 (ubiQuinone) 10 fait reacutefeacuterence au nombre duniteacutes isopreacuteniques (
) preacutesentes dans la queue hydrophobe de la moleacutecule (situeacutee dans la membrane)
Cardiolipine et chaicircne respiratoire
La cardiolipine ou diphosphatidylglyceacuterol est un lipide qui est speacutecifique des membranes des bacteacuteries et des mitochondries autrement dit des membranes dont la fonction est de fournir un potentiel eacutelectrochimique pour le transport des eacutelectrons et la synthegravese dATP Le terme cardiolipine vient du fait que ce lipide a eacuteteacute isoleacute agrave partir de cœur de bovin dans lequel il repreacutesente 10 des phospholipides totaux Plus tard la cardiolipine a eacuteteacute trouveacutee en abondance dans la mitochondrie ougrave elle repreacutesente 20 des phospholipides totaux et dans la membrane externe des bacteacuteries Etant donneacute que la cardiolipine est un lipide speacutecifique de la mitochondrie on est en droit de penser que sa fonction biologique dans cet organite est fondamentale Elle est localiseacutee principalement dans la membrane interne ougrave elle interagit avec plusieurs proteacuteines parmi lesquelles les complexes III (cytochrome bc1) et IV (cytochrome c oxydase) la proteacuteine deacutechange ATPADP lATP synthase et le transporteur de phosphate inorganique (Pi) Il a eacuteteacute montreacute que la cardiolipine deacuteterminait la structure quaternaire (et donc fonctionnelle) de ces proteacuteines enzymatiques et assurait eacutegalement la bonne orientation et la bonne position (pour faciliter le passage des eacutelectrons) des diffeacuterents composants de la chaicircne respiratoire Ce rocircle est bien illustreacute par le syndrome de Barth myopathie speacutecifique due agrave une production deacutefectueuse de cardiolipine reacutesultant en un fort deacuteficit dans la production dATP La cardiolipine limite aussi la diffusion de protons situeacutes dans lespace inter membranaire en les liant agrave ses groupes phosphates tamponnant ainsi le pH global (voir figure 14 ) Enfin la cardiolipine est consideacutereacutee comme un co-facteur deacuteterminant de limportation du cholesteacuterol indispensable au deacuteroulement de la steacuteroiumldogenegravese mitochondriale
Figure 14 [agrave consulter agrave la source] Cardiolipine dans la membrane interne de la mitochondrie
LATP synthase ( )
En preacutesence du gradient de protons eacutetabli entre les deux faces de la membrane mitochondriale interne et en absence de concentrations eacuteleveacutees dATP dans la matrice
lATP synthase laisse passer les protons au niveau du domaine membranaire un
passage qui permet la production dATP par le domaine Plus preacuteciseacutement chaque
sous-uniteacute du domaine de la proteacuteine couple rapidement lADP et le Pi en produisant lATP qui reste en place Cest le potentiel de membrane et le passage des protons qui en reacutesulte (laquo source deacutenergie raquo) qui permet lexpulsion de lATP vers
lespace matriciel au cours dun mouvement de rotation de la sous-uniteacute dans le
domaine La place de lATP est immeacutediatement prise par un nouvel ADP + Pi Il faut 12 protons pour la production de 3 ATP (voir figure 13 ci-dessus)
Cette enzyme peut eacutegalement fonctionner dans lautre sens ce qui se produit en absence de gradient de protons et en preacutesence dATP Dans ce cas elle fonctionne comme une
pompe agrave protons comparable agrave l -ATPase de la membrane des lysosomes deacutecrite dans la ressource laquo Transport membranaire raquo
Bilan final
Le bilan final de toutes ces inter conversions chimiques cest que loxydation complegravete dune moleacutecule de glucose fournira 30 moleacutecules dATP et quune moleacutecule dacide gras tel que le palmitate (C16) fournira 120 moleacutecules dATP La complexiteacute des inter conversions chimiques qui seffectuent dans les mitochondries trouve sa justification dans un pheacutenomegravene de fractionnement de leacutenergie libeacutereacutee qui eacutevite un deacutegagement
excessif de chaleur ducirc agrave la condensation de et (en ) Leacutenergie peut ecirctre convertie efficacement en liaisons riches en eacutenergie dans des moleacutecules telles que lATP gracircce agrave des reacuteactions coupleacutees
La theacuteorie de chimiosmose
Le processus preacuteceacutedemment deacutecrit est analogue agrave un geacuteneacuterateur faisant passer un courant agrave travers une seacuterie de moteurs eacutelectriques Cependant dans les systegravemes biologiques les eacutelectrons sont transporteacutes dun site agrave lautre par des moleacutecules diffusibles qui prennent des eacutelectrons au niveau dun site pour les apporter sur un autre site Dans le cas de la chaicircne mitochondriale de transfert
deacutelectrons le processus commence avec le
Cest langlais Peter Mitchell qui proposa le meacutecanisme de couplage entre le transport des eacutelectrons et la synthegravese de lATP Il suggeacutera que le flux des eacutelectrons dun composant agrave lautre de la chaicircne respiratoire (et ceci est eacutegalement vrai pour le flux des eacutelectrons dans les photo systegravemes du chloroplaste) dirige des protons (ions hydrogegravene) au travers de la membrane (vers lespace inter membranaire) creacuteant ainsi un gradient protonique (150 mV) Secondairement la production dATP est due au flux inverse de protons descendant le gradient Cette proposition constitue la base de la theacuteorie appeleacutee chimiosmose (Mitchell prix Nobel en 1978)
Creacuteatine phosphate
Bien que la production dATP soit essentiellement due aux processus meacutetaboliques deacutecrits plus haut la mitochondrie peut utiliser une voie alternative pour assurer la production immeacutediate dATP Elle possegravede en effet une enzyme creacuteatine kinase qui catalyse la production de creacuteatine-phosphate Celle-ci est agrave son tour transporteacutee dans le cytoplasme ougrave elle est utiliseacutee pour phosphoryler lADP en ATP (reacutegeacuteneacuteration tregraves rapide de lATP indeacutependante de la production dATP mitochondrial) (voir figure 15 ) Cette voie seacutepuise en environ 8 secondes dans le muscle au travail et pourrait donc ecirctre vue comme un processus tampon entre la demande immeacutediate et la possibiliteacute de production par la glycolyse et la chaicircne respiratoire
Figure 15 [agrave consulter agrave la source] Creacuteatine phosphate et ATP
La creacuteatine est un additif nutritionnel populaire chez les athlegravetes dont la speacutecialiteacute sportive neacutecessite un apport brutal deacutenergie (par exemple sprinters et halteacuterophiles) Lideacutee de deacutepart est datteindre un haut niveau de creacuteatine-phosphate et donc datteindre une production plus eacuteleveacutee dATP dans les 8 premiegraveres secondes Cependant il ny a pas de preuve eacutetablie que cette suppleacutementation artificielle augmente le niveau cellulaire de creacuteatine phosphate et donc augmente reacuteellement les possibiliteacutes de lathlegravete La figure 16 preacutesente lusage de diffeacuterentes sources deacutenergie utiliseacutees pour lapprovisionnement en ATP pendant un exercice physique
Figure 16 [agrave consulter agrave la source] Creacuteatine phosphate dans le temps (sources deacutenergie)
Source httpwwwulysseu-bordeauxfratelierikramerbiocell_diffusiongbbcelfa105b3contentcours07htm
Fluiditeacute du geacutenome ou geacutenome fluide ndash Note du traducteur cette notion est relativement reacutecente en biologie et en geacuteneacutetique et tregraves peu de reacutefeacuterences en franccedilais sont encore disponibles agrave ce jour Nous reprenons agrave la suite une note sur le sujetLa fluiditeacute des geacutenomes par Eric Coissac INRIA Rhocircne-Alpes - HELIX
Depuis le milieu des anneacutees 1990 et la publication des deux premiers geacutenomes complegravetement seacutequenceacutes (Haemophilus influenzae et Saccharomyces cerevisiae) la biologie a franchi une nouvelle eacutetape Apregraves la reacutevolution de la biologie moleacuteculaire du deacutebut des anneacutees 1970 et la vision que certains qualifient de reacuteductionniste quelle a ameneacutee legravere de la geacutenomique fait actuellement eacutevoluer la biologie vers une vision plus inteacutegrative Ce nouvel engouement pour une biologie dite inteacutegrative a permis de prendre conscience que lideacutee selon laquelle linventaire complet des gegravenes dun organisme permettrait dappreacutehender son fonctionnement est une vision simpliste bien quelle ait justifieacute en grande partie le deacuteveloppement de nombreux projets geacutenomes
Jai eu la chance de commencer mes travaux de recherche au deacutebut des projets geacutenomes et jai dans ce cadre participeacute au projet de seacutequenccedilage du geacutenome de la levureSaccharomyces cerevisiae Je ne pourrais dire si cest en opposition agrave lideacutee du geacutenome vu comme un simple sac agrave gegravenes mais degraves ce moment jai orienteacute mon travail de recherche vers leacutetude de leacutevolution de la structure des chromosomes de la maniegravere la plus indeacutependante possible des gegravenes quils portent Il mimporte au travers de mes
travaux dessayer de mettre en eacutevidence des contraintes eacutevolutive qui sont lieacutees agrave la nature mecircme du support de linformation geacuteneacutetique et non agrave linformation porteacutee
La strateacutegie suivie ma conduit agrave eacutetudier les meacutecanismes de duplication agrave lorigine de nombreux remaniements chromosomiques Il ma eacuteteacute ainsi possible de proposer un modegravele expliquant lorigine de nombreuses reacutepeacutetitions observables dans les geacutenomes ainsi que leurs eacutevolutions Ce modegravele semble ecirctre applicable pour ses grandes lignes aux trois super regravegnes (Eucaryotae Eubacteriacae et Archae) ce qui montre le caractegravere ancestral des meacutecanismes sous-jacents
Mecircme si lexercice preacutesente un inteacuterecirct il ne serait sans doute pas raisonnable de poursuivre ce type de travail sans tenter de croiser les reacutesultats ainsi obtenus avec des donneacutees relatives agrave linformation preacutesente sur les chromosomes et donc agrave la fonction des gegravenes codeacutes par ceux-ci La mise en place du lien entre les donneacutees de reacutepeacutetitions dont je dispose et les donneacutees fonctionnelles disponibles relegraveve de linteacutegration et donc de la repreacutesentation des connaissances MicrOBI peut ecirctre consideacutereacute comme ma reacuteponse agrave ce problegraveme Aujourdhui cette base de donneacutees permet de maintenir coheacuterents les liens existant entre plusieurs bases de donneacutees publiques deacutecrivant diffeacuterents types dinformations biologiques Lajout des donneacutees de reacutepeacutetition au scheacutema actuel permettra de poser au systegraveme des requecirctes complexes inteacutegrant les diffeacuterents niveaux de donneacutees que sont le geacutenome le proteacuteome et les classifications fonctionnelles Source httpwww-helixinrialpesfrIMGpdfhdr-coissacpdf via httptelarchivesouvertesfrtel-00011102en
Glycolyse ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
La glycolyse (γλῠκὖς glykyacutes laquo sucreacute raquo et λύσις lyacutesis laquo dissolution raquo) ou voie dEmbden-Meyerhof-Parnas est une voie meacutetabolique dassimilation du glucose et de production deacutenergie Elle se deacuteroule dans le cytoplasme (ou cytosol) de la cellule Comme son nom lindique elle neacutecessite du glucose et a pour produit du pyruvate Ce dernier peut soit entrer dans le cycle de Krebs qui se deacuteroule dans la mitochondrie des eucaryotes ou le cytoplasme des bacteacuteries en aeacuterobiose soit ecirctre meacutetaboliseacute par fermentation en anaeacuterobiose pour produire par exemple du lactate ou de leacutethanol
Sommaire
bull 1 Principe geacuteneacuteral
bull 2 Eacutetapes de la glycolyse
o 21 Activation des hexoses par phosphorylations successives
211 Phosphorylation du glucose en glucose-6-phosphate
212 Isomeacuterisation du glucose-6-phosphate en fructose-6-phosphate
213 Phosphorylation du fructose-6-phosphate en fructose-16- diphosphate
o 22 Clivage du fructose-16-diphosphate en deux moleacutecules de
glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate
221 Clivage du fructose-16-diphosphate en glyceacuteraldeacutehyde-3- phosphate et dihydroxyaceacutetone phosphate
222 Isomeacuterisation de la dihydroxyaceacutetone phosphate en glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate
o 23 Reacutecupeacuteration de leacutenergie investie dans les phosphorylations
231 Phosphorylation du glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate en 13- diphosphoglyceacuterate
232 Conversion du 13-diphosphoglyceacuterate en 3-phosphoglyceacuterate avec reacutecupeacuteration dATP
233 Isomeacuterisation du 3-phosphoglyceacuterate en 2-phosphoglyceacuterate
234 Conversion du 2-phosphoglyceacuterate en phosphoeacutenolpyruvate
235 Conversion du phosphoeacutenolpyruvate en pyruvate avec reacutecupeacuteration dATP
bull 3 Bilan de la glycolyse
bull 4 Reacutegulation de la glycolyse
o 41 Reacutegulation de la PFK-1
o 42 Reacutegulation de la pyruvate kinase
o 43 Reacutegulation au niveau de lhexokinase
bull 5 Reacuteoxydation des coenzymes
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Voir aussi
o 71 Articles connexes
Principe geacuteneacuteral
La glycolyse est un meacutecanisme de reacutegeacuteneacuteration dATP qui ne neacutecessite pas doxygegravene Au cours de ce processus on assiste agrave
bull des reacuteactions doxydo-reacuteduction au cours desquelles un accepteur deacutelectrons
(coenzyme NAD + ) est reacuteduit
NAD + + 2 H + + 2 e minus rarr NADH + H +
bull des synthegraveses dATP par phosphorylation dADP (formation de quatre moleacutecules dATP mais consommation de deux moleacutecules dATP soit au total formation nette de deux moleacutecules dATP)
2 ADP + 2 Pi + 2 H + rarr 2 ATP + 2 H2O
Le symbole Pi repreacutesente ici le phosphate inorganique HPO42- ou hydrogeacutenophosphate1
La glycolyse se traduisant par la reacuteduction de coenzymes elle saccompagne donc de loxydation de moleacutecules organiques On peut dire quelle correspond agrave loxydation du glucose en pyruvate
glucose + 2 NAD + rarr 2 CH3-CO-COO - + 2 (NADH + H + )
coupleacutee agrave
2 ADP + 2 Pi + 2 H + rarr 2 ATP + 2 H2O
soit au total
glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD + rarr 2 pyruvate + 2 ATP + 2 (NADH + H + ) + 2 H2O
Le pyruvate CH3-CO-COO- deacutesigne en toute rigueur la base conjugueacutee de lacide pyruvique CH3-CO-COOH
Article complet sur le site httpfrwikipediaorgwikiGlycolyse
Glycolyse ndash Document Universiteacute Jussieu Paris Contributions de Caroline Benlot Nicole Blanchouin Collaboration Philippe Denoulet
La voie de la glycolyse correspond agrave une seacuterie de reacuteactions catalyseacutees par des enzymes qui deacutegradent une moleacutecule de glucose (6 carbones) en deux moleacutecules de pyruvate (3 carbones) Chez les eucaryotes cette transformation a lieu dans le cytosol de la cellule
Cette voie meacutetabolique produit de leacutenergie libre sous forme dATP Il est agrave noter que tous les intermeacutediaires entre le glucose et le pyruvate sont phosphoryleacutes ce qui leur confegravere une charge neacutegative nette agrave pH 7 les empecircchant ainsi de diffuser agrave lexteacuterieur de la cellule
La glycolyse se deacutecompose en deux phases
- La phase preacuteparatoire ougrave le glucose est transformeacute en deux trioses phosphates avec consommation deacutenergie
- La phase de remboursement qui produit de leacutenergie sous forme dATP
Le bilan global de la glycolyse est
Glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ -----gt 2 pyruvate + 2 ATP + 2 H2O + 2 NADH
Les diffeacuterents chaicircnons meacutetaboliques intervenant dans la glycolyse sont soit des reacuteactions simples soit des reacuteactions deacutecomposables en reacuteactions simples Parmi les dix reacuteactions enzymatiques de la glycolyse trois sont exergoniques et donc irreacuteversibles Les autres chaicircnons seffectuant avec des ΔG proches de leacutequilibre sont reacuteversibles et permettent la gluconeacuteogenegravese
Source httpwwwsnvjussieufrbmediaMetaboglyco1html
Lactate ndash Renvoi agrave Acide lactique selon une introduction agrave un articl de Wikipeacutedia
Lacide lactique est un acide organique qui joue un rocircle dans divers processus biochimiques Un lactate est un sel de cet acide Contrairement agrave ce que peut laisser penser son nom lacide lactique nest pas preacutesent uniquement dans le lait mais eacutegalement dans le vin certains fruits et leacutegumes et dans les muscles
Lacide lactique est un acide alpha hydroxyleacute sa formule chimique est C3H6O3 et sa structure se reflegravete dans son nom systeacutematique lacide 2-hydroxypropanoiumlque
Sommaire
bull 1 Chimie
bull 2 Effort musculaire et fermentation lactique
bull 3 Fermentation bacteacuterienne
bull 4 Utilisations
bull 5 Historique
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
o 61 Voir aussi
611 Articles connexes
612 Liens externes
Chimie [modifier]
Latome de carbone 2 portant le groupe hydroxyle est asymeacutetrique rendant la moleacutecule dacide lactique chirale Il se preacutesente donc sous forme de deux eacutenantiomegraveres
bull (R)-acide lactique ou D(ndash)-acide lactique
bull (S)-acide lactique ou L(+)-acide lactique
En solution le groupe carboxyle -COOH peut perdre un proton donnant un ion lactate CH3CHOHCOO-
Lacide lactique est soluble dans leau et consideacutereacute comme un acide faible (pKa=390) cest-agrave-dire que la reacuteaction de dissociation dans leau nest pas totale
CH3CHOHCOOH + H2O CH3CHOHCOO- + H3O+
On trouve donc agrave la fois en solution lacide lactique et sa forme basique lion lactate en proportions variables selon le pH
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiAcide_lactique
Meacutedecine personnaliseacutee ndash Articles seacutelectionneacutes par Jacques Hallard
Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche ndash Document lsquoGroupe Les eacutechosfrrsquo Par Marc-Olivier Beacutevierre Partner Cepton Strategies bureau de Paris 03 deacutecembre 2011
Du profilage des patients aux theacuterapies geacuteniques en passant par le diagnostic moleacuteculaire et de nouvelles formes de vaccination les possibiliteacutes ouvertes par la meacutedecine personnaliseacutee sont immenses Crsquoest aussi un enjeu consideacuterable pour lrsquoeacuteconomie des systegravemes de santeacute et bien sucircr pour les grandes firmes pharmaceutiques qui ont ducirc repenser en profondeur leurs deacutemarches de recherche et deacuteveloppement
Le concept de meacutedecine personnaliseacutee a eacuteteacute deacuteveloppeacute il y a deux deacutecennies par la socieacuteteacute suisse Roche lrsquoun des leaders mondiaux de lrsquoindustrie pharmaceutique Le concept initial eacutetait fondeacute sur une reacutealiteacute tregraves simple dans la pratique meacutedicale le mecircme meacutedicament peut provoquer des reacuteactions diffeacuterentes selon les patients et pour un patient donneacute certains meacutedicaments fonctionnent et drsquoautres non
Avec lrsquointroduction dans les anneacutees 1990 de lrsquoHerceptine un traitement pour le cancer du sein Roche a deacutemontreacute qursquoil eacutetait possible drsquoanticiper gracircce agrave un simple test sur les patients ceux pour qui le traitement serait le plus beacuteneacutefique et ceux pour qui il ne le serait probablement pas
Il est deacutesormais possible de personnaliser les traitements crsquoest-agrave-dire de nrsquoadministrer un meacutedicament qursquoaux patients qui reacuteagissent positivement Lrsquoimpact de cette nouvelle approche est eacutenorme une efficaciteacute accrue moins drsquoeffets secondaires et plus de temps ni de ressources perdus pour un traitement inopeacuterant
Les cinq grandes approchesCette premiegravere forme de meacutedecine personnaliseacutee a ouvert la voie agrave une multitude drsquoapproches diffeacuterentes que lrsquoon peut classer en cinq cateacutegories
1 La meacutedecine stratifieacutee Crsquoest lrsquoapproche retenue pour lrsquoHerceptine elle consiste agrave diviser les patients en quatre groupes en fonction de leur reacuteaction agrave un meacutedicament en termes drsquoefficaciteacute et drsquoeffets secondaires Le meacutedicament est administreacute uniquement au groupe pour lequel la reacuteponse aura eacuteteacute positive et qui nrsquoaura pas preacutesenteacute drsquoeffets secondaires
2 Les vaccinations antitumorales Il srsquoagit drsquoune autre forme de meacutedecine personnaliseacutee ici le systegraveme immunitaire du patient est ldquoentraicircneacuterdquo agrave deacutetruire les cellules tumorales On obtient un tel reacutesultat en reacuteinjectant dans le corps drsquoun patient un eacutechantillon de ses propres cellules apregraves un traitement externe Les cellules ainsi traiteacutees sont destineacutees agrave stimuler le systegraveme immunitaire du patient speacutecifiquement contre les cellules tumorales
3 Lrsquoingeacutenierie tissulaire La reconstruction tissulaire est un domaine meacutedical nouveau et extrecircmement prometteur Elle srsquoaccomplit gracircce agrave lrsquoimplantation de cellules capables de pousser sur un tissu endommageacute et de le ldquoreacuteparerrdquo Ces cellules peuvent provenir soit du patient lui-mecircme apregraves traitement externe soit de cellules souches provenant de donneurs
4 La theacuterapie geacutenique Elle vise agrave modifier le geacutenome drsquoun patient afin drsquoeacuteliminer la mutation qui est agrave lrsquoorigine drsquoune maladie Il y a trois types de theacuterapie geacutenique la transfection permanente drsquoADN la transfection transitoire drsquoADN et les theacuterapies portant sur lrsquoARN Aujourdrsquohui le premier type a eacuteteacute pratiquement abandonneacute alteacuterer de faccedilon permanente le geacutenome drsquoune personne peut avoir des conseacutequences sur le long terme y compris apregraves la mort du patient ndash puisque les modifications de son geacutenome seront aussi transmises agrave sa descendance Qui plus est elle a souvent des conseacutequences impreacutevisibles sur drsquoautres processus biologiques La recherche se concentre agrave preacutesent sur les deux autres approches qui ont elles lrsquoavantage drsquoecirctre reacuteversibles Les premiers meacutedicaments arrivent maintenant sur le marcheacute Un exemple inteacuteressant le Glybera premier traitement efficace contre la LPLD une maladie orpheline dont les patients ont un deacuteficit en proteacuteines LPL ce qui entraicircne lrsquoapparition de diabegravete et de maladies cardiovasculaires
5 Le profilage du risque La forme la plus meacutediatiseacutee de meacutedecine personnaliseacutee est probablement le profilage du risque gracircce au seacutequenccedilage du geacutenome drsquoun patient il devient deacutesormais possible de calculer le risque que cette personne deacuteveloppe un jour une maladie Etant donneacute que le coucirct total pour seacutequencer le geacutenome entier drsquoune personne diminue drsquoanneacutee en anneacutee il sera bientocirct possible pour tout le monde drsquoobtenir son propre seacutequenccedilage de geacutenome et donc de connaicirctre son profil de risque pour un certain nombre de maladies Par ailleurs certaines autres formes de profilage du risque plus preacutecises existent deacutejagrave en cardiologie par exemple en mesurant le niveau de concentration drsquoune certaine proteacuteine dans le sang il devient possible de preacutedire avec preacutecision le risque pour un patient drsquoavoir un accident cardio-vasculaire (AVC insuffisance cardiaque) dans les mois ou les anneacutees agrave venir
Le profilage du risque est un aspect particuliegraverement important pour la meacutedecine personnaliseacutee car il ouvre la voie agrave la preacutevention une source potentiellement gigantesque de bien-ecirctre pour les personnes mais aussi drsquoeacuteconomies substantielles pour les systegravemes de santeacute
Afin de comprendre pourquoi et comment lrsquoindustrie de la santeacute tout entiegravere se tourne drsquoores et deacutejagrave vers la meacutedecine personnaliseacutee il est important de srsquoarrecircter un instant sur la reacutevolution scientifique qui a deacuteclencheacute ce changement de paradigme
Le diagnostic moleacuteculaire moteur sous-jacentTout au long des dix derniegraveres anneacutees lrsquoameacutelioration de la productiviteacute en R amp D a eacuteteacute lrsquoun des principaux enjeux pour les entreprises pharmaceutiques Alors que la plupart de leurs meacutedicaments les plus vendeurs tombent ou vont tomber dans le domaine public ndash depuis 2004 et jusqursquoagrave 2012 ndash et en lrsquoabsence drsquoun nombre suffisant de nouveaux produits pour compenser la perte associeacutee cette riche industrie a eacuteteacute confronteacutee agrave une pression croissante pour aller vers plus drsquoinnovation
Rationaliser la gestion des projets de R amp D former des alliances construire des accords agrave long terme avec des eacutequipes de recherche universitaires ou en biotechnologie breveter les projets de recherche dans le cadre de structures de partenariat sophistiqueacutees autant de reacuteponses qui caracteacuterisent ce deacutefi et qui parfois ont eacuteteacute tregraves efficaces Cependant aucune de ces approches nrsquoa vraiment abordeacute le problegraveme qui est aujourdrsquohui au cœur de la recherche et du deacuteveloppement pharmaceutique Pour trouver demain de nouveaux meacutedicaments les scientifiques auront besoin de mieux comprendre les processus moleacuteculaires qui reacutegissent les maladies et comment la diversiteacute geacuteneacutetique des patients influe sur les reacutesultats des traitements
Parallegravelement lrsquoindustrialisation des techniques de biologie moleacuteculaire a permis drsquoimportants progregraves dans la deacutetection et lrsquoanalyse de moleacutecules drsquoune complexiteacute toujours croissante telles que de longs fragments drsquoADN ARN des proteacuteines voire des cellules entiegraveres Ces techniques ont permis aux scientifiques de parvenir agrave une compreacutehension beaucoup plus preacutecise des processus moleacuteculaires qui sont agrave lrsquoorigine de nombreuses maladies Le potentiel de ce qursquoon appelle maintenant le diagnostic moleacuteculaire est immense non seulement en termes de R amp D mais aussi dans la pratique meacutedicale quotidienne
Agrave lrsquoautre extreacutemiteacute du spectre les systegravemes de santeacute sont de plus en plus sous pression Ils ne remboursent plus que les meacutedicaments qui apportent un reacuteel plus par rapport aux traitements deacutejagrave en place et dans certains cas ils ne paient que si le traitement a un reacutesultat positif Dans un nombre croissant de systegravemes de santeacute le besoin drsquoun retour sur investissement ndash sujet qui eacutetait tabou dans le passeacute ndash est en train de devenir une reacutealiteacute
Le diagnostic moleacuteculaire fournit agrave ces deux deacutefis la reacuteponse de la science non seulement il accroicirct la productiviteacute de R amp D mais il fournit aussi aux cliniciens des outils puissants pour mieux comprendre ce qursquoils font et quelle est lrsquoefficaciteacute reacuteelle de leurs deacutecisions theacuterapeutiques Au final ils traitent mieux leurs patients et pour un coucirct moindre
Diagnostic moleacuteculaire et biomarqueurs quelques deacutefinitionsLe diagnostic moleacuteculaire deacutetecte des cibles moleacuteculaires speacutecifiques par le truchement de sondes seacutelectives qui sont toujours associeacutees agrave une meacutethode de visualisation La valeur de ces cibles ndash appeleacutees biomarqueurs ndash est qursquoelles sont correacuteleacutees agrave une maladie parfois elles sont mecircme la racine du mal Les biomarqueurs peuvent ecirctre de natures tregraves diffeacuterentes allant de la simple petite moleacutecule (comme les meacutetabolites) agrave des structures complexes comme les proteacuteines les acides nucleacuteiques ou mecircme des cellules entiegraveres
Trouver le biomarqueur adeacutequat qui permettra aux cliniciens de comprendre et de suivre avec preacutecision lrsquoeacutevolution de la maladie ndash ou bien sa reacuteponse agrave un traitement ndash est lrsquoun des principaux enjeux de la recherche pharmaceutique aujourdrsquohui En effet il nrsquoy a souvent pas de lien de causaliteacute direct entre un biomarqueur et une maladie ou sa reacuteponse Certains biomarqueurs peuvent ecirctre repreacutesentatifs de plusieurs maladies et inversement il peut ecirctre neacutecessaire de deacutetecter plusieurs biomarqueurs afin de deacutepister une maladie donneacutee
Les technologies de deacutetection et drsquoamplification ont progresseacute agrave pas de geacuteant ces derniegraveres anneacutees et sont devenues les principaux moteurs du deacuteveloppement des outils de diagnostic moleacuteculaire La meacutethode la plus connue est la Reacuteaction en Chaicircne par Polymeacuterase (PCR) mais il en est drsquoautres telles que les puces agrave ADN et ARN (ou micro-arrays) lrsquohybridation in situ en fluorescence (FISH) lrsquoimmunohistochimie la cytomeacutetrie en flux (CMF FACS en anglais) et bien drsquoautres qui sont agrave preacutesent arriveacutees agrave maturiteacute
Le rocircle des biomarqueurs dans la chaicircne de valeur pharmaceutiqueLes biomarqueurs jouent un rocircle important agrave tous les niveaux de la chaicircne de valeur pharmaceutique ils interviennent tregraves tocirct dans le processus de deacutecouverte puis dans le deacuteveloppement du produit ils ont eacutegalement leur importance au niveau du patient notamment pour la preacutevention le suivi du traitement et la gestion de la maladie
Les biomarqueurs peuvent ecirctre trieacutes en trois cateacutegories leur rocircle deacutepend de leur positionnement dans la chaicircne de valeur
Les biomarqueurs de deacutecouverte sont des entiteacutes moleacuteculaires qui sont geacuteneacuteralement identifieacutees pendant les premiegraveres phases du processus de deacutecouverte drsquoun nouveau meacutedicament Ces biomarqueurs sont lieacutes agrave la cible biologique et sont utiliseacutes pour valider les meacutecanismes de la maladie pour sonder de potentiels effets toxicologiques ou pour anticiper les variations geacuteneacutetiques potentielles dans la reacuteponse de lrsquoorganisme aux meacutedicaments Lrsquoespoir pour les responsables de R amp D pharmaceutique est que ces biomarqueurs vont aider agrave atteindre plus rapidement chez lrsquohomme la preuve de concept ou deacutemonstration de validiteacute lrsquoideacutee est drsquoecirctre en mesure drsquoeffectuer des essais cliniques en toute seacutecuriteacute avec de tregraves faibles doses sur un petit nombre de patients et beaucoup plus preacutecocement avant mecircme que les essais preacutecliniques ne soit pleinement acheveacutes Les meacutedicaments qui srsquoaveacutereraient ne pas fonctionner lors de ces essais preacutecoces seraient alors eacutelimineacutes plus tocirct ce qui permettrait par conseacutequent de tester plus de substances
Plus tard dans le processus on trouve les biomarqueurs de deacuteveloppement qui peuvent eacutegalement ecirctre drsquoune grande utiliteacute Ce sont habituellement les mecircmes que ceux qui ont eacuteteacute identifieacutes lors du processus de deacutecouverte et qui sont utiliseacutes dans les essais cliniques pour fournir des informations preacuteliminaires sur lrsquoefficaciteacute du meacutedicament et sa seacutecuriteacute avant qursquoon ne soit agrave mecircme de mesurer des paramegravetres cliniques drsquoaucune sorte Gracircce agrave leur capaciteacute agrave fournir des informations qui ne seraient pas accessibles agrave travers un monitoring clinique classique ils contribuent parfois agrave acceacuteleacuterer sensiblement le processus de deacuteveloppement En un mot afin de mesurer lrsquoefficaciteacute drsquoun nouveau meacutedicament de simples tests sanguins peuvent agrave preacutesent (dans certains cas) remplacer des mois voire des anneacutees drsquoobservation clinique
Et enfin nous avons les biomarqueurs commerciaux Par commercial nous entendons les biomarqueurs qui ont eacuteteacute officiellement reconnus par les autoriteacutes sanitaires comme des outils apportant des informations utiles sur lrsquoeacutetat drsquoun patient et pouvant ecirctre utiliseacutes pour prendre des deacutecisions cliniques des outils de diagnostic recourant agrave ces biomarqueurs seront par ailleurs susceptibles drsquoecirctre rembourseacutes par les systegravemes de santeacute Ce type de biomarqueur nrsquoest pas nouveau Pour ne citer que deux exemples le glucose est reconnu comme biomarqueur du diabegravete depuis le XIXe siegravecle (aujourdrsquohui il a eacuteteacute remplaceacute par lrsquoHbA1c) et le PSA (Antigegravene prostatique speacutecifique) lrsquoest depuis les anneacutees 1980 pour le cancer de la prostate
Bien que lrsquoon utilise les biomarqueurs depuis fort longtemps le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire la bio-informatique et les meacutethodes de deacutetection innovantes ont deacutemultiplieacute les possibiliteacutes de faccedilon spectaculaire et un nouveau type drsquooutil a eacutemergeacute le diagnostic moleacuteculaire Les premiers exemples embleacutematiques de ces nouvelles et puissantes technologies sont les ldquodiagnostics compagnonsrdquo qui ont eacuteteacute introduits dans le traitement du cancer (drsquoabord avec lrsquoHerceptine que nous avons mentionneacutee plus haut) et plus reacutecemment du VIH ougrave certains traitements oneacutereux nrsquoont eacuteteacute prescrits qursquoagrave condition que le patient reacuteponde agrave un test geacuteneacutetique speacutecifique Drsquoautres exemples bien connus sont les tests de deacutepistage de routine des maladies infectieuses (VIH) dont le degreacute de speacutecificiteacute et de sensibiliteacute est tregraves eacuteleveacute
Les diagnostics moleacuteculaires sont les outils de la meacutedecine moderne Ils permettent aux cliniciens drsquoidentifier les signes avant-coureurs des maladies de choisir le bon traitement en fonction des profils geacuteneacutetiques (diagnostics ldquocompagnonsrdquo) de superviser lrsquoefficaciteacute des traitements et bien mieux informeacutes de prendre de meilleures deacutecisions en fonction du profil particulier de chaque patient et de sa reacuteaction aux traitements anteacuterieurs Les diagnostics moleacuteculaires ont eacutegalement un rocircle eacuteconomique agrave jouer car ils pourraient tregraves bien conduire dans certains cas agrave des eacuteconomies substantielles en eacutevitant au meacutedecin de prescrire inutilement des traitements coucircteux
Lrsquoimpact eacuteconomique de la meacutedecine personnaliseacuteeLa demande mondiale pour les produits et services de santeacute est estimeacutee agrave lrsquoheure actuelle agrave 5500 milliards de dollars et elle devrait atteindre 12 000 milliards de dollars agrave lrsquohorizon 2030 La meacutedecine personnaliseacutee va transformer ce marcheacute sur deux plans premiegraverement en fournissant des traitements plus efficaces et deuxiegravemement en offrant le moyen de faire des eacuteconomies
Des traitements plus efficaces Pour un meacutedecin la valeur intrinsegraveque du diagnostic moleacuteculaire ne reacuteside bien sucircr pas dans le traitement drsquoune maladie mais dans lrsquoinformation que ce diagnostic viendra fournir Cette information peut ecirctre inestimable car elle aide les meacutedecins agrave prendre de meilleures deacutecisions sur la faccedilon de traiter un patient Par ailleurs elle est parfois consideacutereacutee par les autoriteacutes sanitaires comme une condition preacutealable pour la prescription drsquoune moleacutecule comme crsquoest le cas en meacutedecine stratifieacutee
LrsquoHerceptine a eacuteteacute le premier meacutedicament issu de la meacutedecine stratifieacutee agrave ecirctre autoriseacute Elle traite le cancer du sein et fonctionne extrecircmement bien mais seulement pour des femmes qui surexpriment un gegravene speacutecifique appeleacute HER-2 Elle est donc commercialiseacutee avec un kit de diagnostic HER-2 et nrsquoest rembourseacutee par les systegravemes de santeacute que si le test est positif LrsquoHerceptine est lrsquoun des meacutedicaments les plus vendus
aujourdrsquohui (pour un total de plus de 5 milliards de dollars) A lrsquoavenir ce type de produit deviendra monnaie courante demain les assureurs de la santeacute ne paieront plus pour des meacutedicaments mais pour des reacutesultats Crsquoest preacuteciseacutement lagrave ce que la meacutedecine personnaliseacutee peut apporter une faccedilon de maximiser lrsquoefficaciteacute des traitements
La reacuteduction des deacutepenses Mecircme si certaines formes de meacutedecine personnaliseacutee (telles que les vaccins contre des cancers ou lrsquoingeacutenierie tissulaire) sont oneacutereuses et vont peser sur les systegravemes de santeacute drsquoautres vont contribuer agrave reacuteduire la facture La meacutedecine preacuteventive en particulier est une solution agrave long terme contre lrsquoexplosion des deacutepenses de santeacute comme chacun sait il est beaucoup moins cher de deacutepister et de preacutevenir une maladie que de la traiter lorsqursquoelle srsquoest deacuteclareacutee Il est deacutesormais possible par exemple de deacutetecter des ldquoindicateurs preacutecocesrdquo (biomarqueurs) de sorte que des mesures efficaces pourront ecirctre prises en amont ndash avant que la maladie ne se deacuteclenche Le coucirct total direct et indirect des maladies cardio-vasculaires et accidents vasculaires ceacutereacutebraux aux Etats-Unis a eacuteteacute estimeacute agrave 450 milliards de dollars en 2008 Reacuteduire la facture de seulement 10 aurait deacutejagrave un impact eacuteconomique eacutenorme
Les eacutevolutions agrave venirLa deacutecouverte de la structure en double heacutelice de lrsquoADN par Watson et Crick en 1953 a ouvert une nouvelle egravere le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire Durant la seconde moitieacute du XXe siegravecle les biologistes et les meacutedecins ont fait eacutenormeacutement progresser notre compreacutehension des meacutecanismes de la vie Cette progression a eacuteteacute consideacuterablement acceacuteleacutereacutee gracircce au deacuteveloppement drsquooutils de diagnostic moleacuteculaire qui permettent aujourdrsquohui aux meacutedecins de reacuteellement comprendre les meacutecanismes intimes moleacuteculaires des maladies Et ce que ces outils apportent crsquoest de lrsquoinformation de lrsquoinformation qui peut sauver ou prolonger la vie eacuteviter la douleur seacutecuriser le patient et aider le praticien agrave prendre la bonne deacutecision
Chaque ecirctre humain est une personne unique avec sa propre histoire ses besoins et ses objectifs personnels et veut ecirctre consideacutereacute en tant que tel La promesse de la meacutedecine personnaliseacutee est qursquoagrave lrsquoavenir la technologie permettra aux professionnels de la santeacute drsquoaccomplir quelques pas de plus pour se rapprocher de ce besoin fondamental
(Ce contenu est issu de ParisTech Review ougrave il a eacuteteacute publieacute agrave lrsquoorigine sous le titre Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche Nous vous invitons agrave vous abonner gratuitement agrave ParisTech Review) - Groupe lsquoLes eacutechosrsquo- Tous droits reacuteserveacutes - Les Echos 2012
Source httpblogslesechosfrparistech-reviewmedecine-personnalisee-la-revolution-est-en-marche-a7747html
Addenda - References
Academic
bull Steven M Paul et al ldquoHow to improve RampD productivity the pharmaceutical industryrsquos grand challengerdquo Nature Reviews 9 March 2010 203
bull Iain Miller et al ldquoMarket access challenges in the EU for high medical value
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bull Cepton Strategies ldquoLes perspectives de lrsquoindustrie pharmaceutique agrave lrsquohorizon 2020rdquo septembre 2011
Online
bull ldquo The revolution of molecular diagnosticsrdquo (Cepton Strategies)
bull ldquo Pharma 2015 le nouveau modegravelerdquo (Cepton Strategies)
This content is licensed under a Creative Commons Attribution 30 LicenseYou are free to share copy distribute and transmit this content - Source httpwwwparistechreviewcom20111108medecine-personnalisee-revolution
laquo Meacutedecine personnaliseacutee raquo la part du bluff et celle de la reacutealiteacute Document lsquoScience et pseudo-sciencesrsquo Auteur Bertrand Jordan biologiste moleacuteculaire Directeur de recherche eacutemeacuterite au CNRS Auteur de nombreux articles et drsquoune dizaine de livres sur la geacuteneacutetique et ses applicationshellip SPS ndeg 292 octobre 2010
Lrsquoideacutee (ou le fantasme) de la meacutedecine personnaliseacutee peut se reacutesumer ainsi on va tregraves prochainement pouvoir acceacuteder agrave la totaliteacute de lrsquoinformation geacuteneacutetique drsquoune personne en deacuteduire lrsquoensemble de ses preacutedispositions agrave diffeacuterentes maladies (et mecircme agrave certains comportements) ainsi que sa reacuteaction agrave diffeacuterents types de traitements et de meacutedicaments On pourra alors adopter des conduites de preacutevention cibleacutees et efficaces et traiter lrsquoaffection lorsqursquoelle apparaicirctra avec le meacutedicament preacutesentant le meilleur rapport entre efficaciteacute et effets indeacutesirables Au-delagrave de lrsquoinformation geacuteneacutetique proprement dite la mesure drsquoautres paramegravetres (niveau drsquoexpression de gegravenes preacutesence de diffeacuterentes proteacuteines eacutetat de certains reacutecepteurs) fournira des laquo biomarqueurs raquo1 suppleacutementaires permettant drsquoadapter finement le traitement agrave lrsquoeacutetat du patient
Au niveau de lrsquoaccegraves agrave lrsquoinformation geacuteneacutetique inteacutegrale il srsquoagit bien drsquoune reacutealiteacute maintenant proche (moins de cinq ans agrave coup sucircr) Les nouvelles techniques de seacutequenccedilage drsquoADN apparues depuis 2005 sont de plus en plus rapides et efficaces et degraves aujourdrsquohui la lecture inteacutegrale de lrsquoADN drsquoune personne revient agrave moins de 10 000 euro2 Les progregraves continuent agrave un rythme rapide et il est tregraves vraisemblable que le laquo geacutenome agrave 1000 dollars raquo devienne une reacutealiteacute drsquoici deux agrave trois ans Il sera alors bien plus rationnel drsquoobtenir cette information systeacutematiquement pour chaque individu (agrave la naissance par exemple) plutocirct que de pratiquer des analyses drsquoADN cibleacutees lorsque le besoin en apparaicirct
La traduction de cette information geacuteneacutetique en termes de physiopathologie (le passage du laquo geacutenotype raquo au laquo pheacutenotype raquo) est par contre encore tregraves imparfaite Bien entendu certaines mutations entraicircnent systeacutematiquement une pathologie preacutecise (comme pour la mucoviscidose les myopathies la choreacutee de Huntingtonhellip) mais en geacuteneacuteral la composante geacuteneacutetique drsquoune maladie implique des dizaines des centaines de gegravenes dont certains variants ont un effet aggravant ou au contraire protecteur Nos connaissances sont encore tregraves incomplegravetes et les entreprisequi agrave lrsquoeacutetranger (USA) offrent de reacutealiser un profil geacuteneacutetique (actuellement beaucoup moins preacutecis que le seacutequenccedilage inteacutegral) ne fournissent agrave leurs clients que des informations tregraves vagues (laquo risque drsquoarthrite rhumatoiumlde accru de 20 raquo crsquoestagrave-dire risque absolu passant de 1 agrave 1 2 ) La validiteacute mecircme de ces chiffres est sujette agrave caution dans la mesure ougrave ils ont eacuteteacute eacutetablis sur des groupes de population auxquels le client nrsquoappartient pas neacutecessaire-menthellip La
traduction meacutedicale de lrsquoinformation geacuteneacutetique est donc tregraves partielle et entacheacutee de grandes incertitudes
Photo Une vision du futur proche la carte Vitale contenant la seacutequence drsquoADN du patient
Cependant les choses changent rapidement Le passage prochain du pro-fil geacuteneacutetique (eacutetabli sur 500 000 agrave 1 000 000 de points dans le geacutenome) agrave la lecture inteacutegrale des trois milliards de bases de ce geacutenome va donner une information beaucoup plus fine ndash incluant en particulier les mutations rares qui pour des raisons techniques ne sont guegravere repreacutesenteacutees dans les profils actuels Et la poursuite des grandes eacutetudes de correacutelation entre pathologies et constitution geacuteneacutetique3 (eacutetudes qui vont elles aussi passer agrave la seacutequence) va ameacuteliorer peu agrave peu la traduction du geacutenotype en pheacutenotype y compris pour les maladies dont la part geacuteneacutetique est complexe (soit la grande majoriteacute) Cette transition est deacutejagrave bien amorceacutee pour divers types de cancers pour lesquels la connaissance des caracteacuteristiques geacuteneacutetiques de la cellule tumorale est deacuteterminante pour le choix du traitement4 On peut ainsi espeacuterer agrave terme eacuteradiquer la pratique de chimiotheacuterapies peu speacutecifiques et fortement deacutelabrantes et combiner la chirurgie avec le traitement par des moleacutecules ayant une action reacuteellement cibleacutee sur les cellules tumorales Il est certain que cette approche va srsquoeacutetendre au domaine de la santeacute en geacuteneacuteral et que lrsquoon va de plus en plus vers des traitements cibleacutes fondeacutes sur la connaissance du geacutenome du patient et sur des informations scientifiques constamment mises agrave jour
Au-delagrave de la geacuteneacutetique il faut drsquoailleurs eacutelargir le propos agrave lrsquoensemble des biomarqueurs qui deviennent accessibles Il peut srsquoagir de donneacutees concernant lrsquoADN comme ci-dessus mais aussi du niveau drsquoexpression drsquoun ensemble de gegravenes de la preacutesence de diverses proteacuteines de concentrations de meacutetabolites ou de lrsquoactiviteacute drsquoenzymes comme les kinases Le biomarqueur peut ecirctre simple ou le plus souvent complexe impliquant la mesure simultaneacutee drsquoun nombre important drsquoentiteacutes et donc une technologie sophistiqueacutee Le champ drsquoapplication des biomarqueurs est tregraves large et concerne potentiellement toutes les pathologies Ce domaine de recherches est en plein deacuteveloppement avec encore une fois beaucoup drsquoexageacuterations et drsquoaffirmations peu rigoureuses qursquoil srsquoagisse de la validiteacute statistique des correacutelations repeacutereacutees ou de lrsquoutiliteacute clinique reacuteelle de lrsquoinformation fournie On peut neacuteanmoins penser que la phase critique actuelle va deacuteboucher sur une clarification et un renforcement des exigences et que des biomarqueurs reacuteellement valides et utiles eacutemergeront de ces travaux il deviendra alors indispensable de les deacuteterminer avant tout traitement
Photo - Lrsquointerpreacutetation meacutedicale drsquoune seacutequence drsquoADN nrsquoest pas eacutevidente
La meacutedecine personnaliseacutee nrsquoest donc pas qursquoun fantasme le concept comporte une part de veacuteriteacute qui va aller croissant Les conseacutequences sur le systegraveme de santeacute sont multiples Les meacutedicaments vont de plus en plus srsquoadresser agrave un sous-ensemble de patients geacuteneacutetiquement deacutefini ce qui nrsquoest pas sans poser de seacuterieux problegravemes aux industriels de la pharmacie (deacutecheacuteance du modegravele de blockbuster5 mais peut paradoxalement permettre drsquoacceacuteleacuterer les essais cliniques en les pratiquant sur des groupes drsquoindividus seacutelectionneacutes Lrsquoimportance du diagnostic va srsquoaccentuer notamment ndash mais pas seulement ndash pour tous les cancers et la mise agrave jour incessante des connaissances sera essentielle pour tirer le maximum de sens clinique des informations geacuteneacutetiques et des
biomarqueurs en geacuteneacuteral Il faudra donc disposer agrave lrsquohocircpital drsquoinstallations et de personnels capables drsquoobtenir ces informations et de les interpreacuteter Le rocircle de moleacutecules cibleacutees efficaces et preacutesentant peu drsquoeffets secondaires va srsquoaccroicirctre au deacutetriment des theacuterapeutiques geacuteneacuteralistes et reacuteduire les temps drsquohospitalisation Il srsquoagit lagrave de tendances lourdes dont lrsquoorientation ne fait aucun doute Seul le calendrier preacutesente quelques incertitudes La pratique de la meacutedecine va donc changer Espeacuterons que notre systegraveme de santeacute qui est (encore) lrsquoun des meilleurs au monde saura srsquoadapter agrave cette nouvelle donnehellip
1 Biomarqueur tout paramegravetre biologique mesurable qui fournit des informations pour le diagnostic le pronostic ou le choix du traitement pour tout type de maladie
2 Il srsquoagit lagrave de donneacutees veacuterifieacutees et drsquooffres commerciales existantes et non drsquoextrapolations publicitaires ou journalistiques
3 Etudes dites WGAS Whole Genome Association Studies Il srsquoen est deacutejagrave pratiqueacute plus de 500 portant agrave chaque fois sur des milliers de malades et de teacutemoins
4 Pour les leuceacutemies la preacutesence drsquoun reacutearrangement chromosomique impliquant les gegravenes BCR et Abl permet un traitement tregraves efficace par le Gleevec
5 Meacutedicament largement prescrit et geacuteneacuterant plus drsquoun milliard de dollars de chiffre drsquoaffaires
Source httpwwwpseudo-sciencesorgspipphparticle1500
Mitochondrie ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Une mitochondrie (du grec mitos fil et chondros grain) est un organite agrave linteacuterieur dune cellule eucaryote dont la taille est de lordre du micromegravetre Son rocircle physiologique est primordial puisque cest dans les mitochondries que leacutenergie fournie par les moleacutecules organiques est reacutecupeacutereacutee sous forme dATP (eacutenergie contenue dans la liaison phosphate-phosphate) la source principale deacutenergie pour la cellule eucaryote par le processus doxydation phosphorylante
Lensemble des mitochondries dune cellule constitue ce que lon appelle son chondriome
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Structure
bull 3 Origine
bull 4 Geacutenome mitochondrial
bull 5 Proteacuteome mitochondrie
o 51 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome mitochondrial
o 52 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome nucleacuteaire
o 53 Chez lHomme
bull 6 Fonctionnement
bull 7 Poisons mitochondriaux
bull 8 Maladies mitochondriales
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiMitochondrie
Oncogegravene
Les oncogegravenes sont une cateacutegorie de gegravenes dont lexpression favorise la survenue de cancers Ce sont des gegravenes qui commandent la synthegravese doncoproteacuteines (proteacuteines anormales stimulant la division et la diffeacuterenciation cellulaire) et deacuteclenchent une prolifeacuteration deacutesordonneacutee des cellules Le terme vient du grec onkos signifiant vrac masse ou tumeur
Le terme oncogegravene peut deacutesigner aussi des virus qui provoquent lapparition de cancers On parle doncovirus
Sommaire
[masquer]
bull 1 Introduction
bull 2 Oncogegravenes
o 21 Seacutemantique et histoire du terme
o 22 Oncogegravenes et cancers
o 23 Diffeacuterents oncogegravenes
o 24 Les oncogegravenes comme cibles pour le deacuteveloppement de nouvelles
theacuterapies
bull 3 Notes et reacutefeacuterences
bull 4 Voir aussi
o 41 Article connexe
o 42 Liens externes
Introduction[modifier]
Notre organisme est composeacute denviron 1014 cellules reacuteparties dans plus de 200 types cellulaires diffeacuterents qui composent les tissus (cellules sanguines nerveuses germinales etc) La prolifeacuteration cellulaire au sein de ces tissus est rigoureusement controcircleacutee au cours de notre vie certaines cellules (les neurones) ne neacutecessitant pas un renouvellement constant dautres eacutetant perpeacutetuellement en cours de multiplication (cellules sanguines ou de la peau) Le controcircle de cette multiplication cellulaire normale se fait par lintermeacutediaire dun eacutequilibre permanent entre facteurs activateurs (stimulateurs de la division cellulaire) et facteurs inhibiteurs (freins de la division cellulaire) Toute alteacuteration de cet eacutequilibre ou homeacuteostasie cellulaire peut faire pencher la balance soit du cocircteacute inhibiteur dans ce cas la cellule meurt et disparaicirct soit du cocircteacute activateur et la cellule se divise de faccedilon incontrocircleacutee et peut donner naissance agrave un cancerDe maniegravere scheacutematique on peut faire une analogie entre une voiture et une cellule Lorsque les systegravemes qui controcirclent lrsquoacceacuteleacuterateur et les freins de la voiture sont en bon eacutetat celle-ci va donc pouvoir avoir une vitesse de croisiegravere parfaitement controcircleacutee Une voiture dans laquelle lrsquoacceacuteleacuterateur serait activeacute en permanence ou bien ayant une absence totale de frein est donc lanceacutee dans une course folle qui ne peut plus ecirctre arrecircteacutee sauf par une catastrophe Dans les cellules canceacutereuses cela se passe exactement de la mecircme faccedilon
Il y a trois grandes cateacutegories de gegravenes associeacutes aux pathologies canceacutereuses les oncogegravenes (cet article) les gegravenes suppresseur de tumeurs et les gegravenes de Reacuteparation de lADN
Les proto-oncogegravenes sont les reacutegulateurs positifs de la prolifeacuteration cellulaire (les acceacuteleacuterateurs) Ils deviennent hyper-actifs et leur modification (en oncogegravene) est dominante car il suffit quune des deux copies du gegravene soit modifieacutee On a identifieacute actuellement plus de 100 proto-oncogegravenes Les plus connus sont les gegravenes Ha-ras myc ou abl
La seconde cateacutegorie comprend les gegravenes suppresseurs de tumeurs qui sont des reacutegulateurs neacutegatifs de la prolifeacuteration cellulaire (les freins)
Il existe eacutegalement les gegravenes de reacuteparation qui sont capables de deacutetecter et de reacuteparer les leacutesions de lrsquoADN qui ont modifieacute les oncogegravenes ou les gegravenes suppresseurs de tumeur Ces systegravemes de reacuteparation sont eacutegalement inactiveacutes dans les cellules canceacutereuses
Les cancers sont des pathologies geacuteneacutetiques crsquoest-agrave-dire qursquoils ont pour origine une modification quantitative etou qualitative des gegravenes deacutecrits ci-dessus Comme il srsquoagit drsquoalteacuterations geacuteneacutetiques somatiques qui ne sont preacutesentes que dans le tissu malade la plupart des cancers ne sont donc pas heacutereacuteditaires Les cancers familiaux (10 des cancers humains) sont associeacutes agrave une alteacuteration constitutionnelle (ou germinale) drsquoun gegravene Cette alteacuteration est donc preacutesente dans toutes les cellules de notre organisme gamegravetes incluses elle peut donc ecirctre transmise agrave la descendance
Scheacutemas agrave consulter agrave la source- Lespegravece humaine possegravede 23 paires de chromosomes (tous les gegravenes sont donc preacutesent agrave leacutetat de deux copies par cellules agrave lexception des cellules germinales et on fait abstraction des chromosomes sexuels X et Y) Lalteacuteration dune copie dun proto-oncogegravene produit une proteacuteine dont lactiviteacute diffegravere fortement de celle du produit normale (par exemple expression tregraves augmenteacutee ou encore preacutesence du produit dans des cellules innapproprieacutes) Cette proteacuteine muteacutee stimule de faccedilon constante la division cellulaire qui ne sera plus reacuteguleacutee normalement Cette alteacuteration est dite dominante car la production de proteacuteine alteacutereacutee par une seule des deux copies du proto-oncogegravene est neacutecessaire et suffisante pour alteacuterer sa fonction
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiOncogC3A8ne
Phosphorylation oxydative ndash Article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biochimie Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
La phosphorylation oxydative est une voie meacutetabolique qui utilise leacutenergie libeacutereacutee par loxydation des nutriments pour la production dadeacutenosine triphosphate
Voir aussi
bull Chaicircne respiratoire
Source httpfrwikipediaorgwikiPhosphorylation_oxydative
Photosynthegravese - lsquoNote de Futura-Sciencesrsquo
La photosynthegravese est une reacuteaction biochimique eacutenergeacutetique qui se deacuteroule chez les plantes
Rocircle de la photosynthegravese
La photosynthegravese a pour but de creacuteer de leacutenergie (sous forme de glucide) agrave partir de leacutenergie lumineuse provenant du soleil Les organismes qui utilisent le meacutecanisme de photosynthegravese sont autotrophes car ils fabriquent des matiegraveres organiques agrave partir de matiegraveres inorganiques
Meacutecanisme de la photosynthegravese
Leacutenergie solaire est utiliseacutee pour oxyder leau et reacuteduire le gaz carbonique afin de syntheacutetiser des substances organiques (glucides) Ce pheacutenomegravene a lieu dans les choloroplastes un organite speacutecifique des plantes au niveau des membranes des thylacoiumldes ougrave se situent les photosystegravemes I et II et les cytochromes
Bilan eacutenergeacutetique de la photosynthegravese
Il faut six moleacutecules de dioxyde de carbone et six moleacutecules deau pour syntheacutetiser une moleacutecule de glucose relacircchant six moleacutecules de dioxygegravene gracircce agrave leacutenergie lumineuse
6 CO2 + 6 H2O + eacutenergie lumineuse rarr C6H12O6 (glucose) + 6 O2
Mais ce bilan est en fait deacutecomposeacute en deux eacutetapes successives
bull les reacuteactions photochimiques (phase claire) 12 H2O + lumiegravere rarr 6 O2 + eacutenergie chimique (24 H)
bull le cycle de Calvin (phase sombre) 6 CO2 + eacutenergie chimique (24 H) rarr C6H12O6 + 6 H2O
La photosynthegravese est un meacutecanisme speacutecifique des plantes vertes copy Jon Sullivan Wikimedia domaine publicSource httpwwwfutura-sciencescomfrdefinitiontbotanique-2dphotosynthese_227
Photosynthegravese - Introduction drsquoun article XWikipeacutedia
La photosynthegravese (grec φῶς phōs lumiegravere et σύνθεσις syacutenthesis composition) est le processus bioeacutenergeacutetique qui permet aux plantes et agrave certaines bacteacuteries de syntheacutetiser de la matiegravere organique en exploitant la lumiegravere du soleil Les besoins nutritifs de ces organismes sont du dioxyde de carbone de lrsquoeau et des sels mineacuteraux La photosynthegravese est agrave la base de lautotrophie de ces organismes La photosynthegravese est la principale voie de transformation du carbone mineacuteral en carbone organique En tout les organismes photosyntheacutetiques assimilent environ 100 milliards de tonnes de carbone en biomasse chaque anneacutee1
La photosynthegravese se deacuteroule dans les membranes des thylakoiumldes chez les plantes les algues et les cyanobacteacuteries ou dans la membrane plasmique chez les bacteacuteries photosyntheacutetiques Une conseacutequence importante est la libeacuteration de moleacutecules de dioxygegravene
Sommaire
bull 1 La deacutecouverte du meacutecanisme
bull 2 Vue geacuteneacuterale
bull 3 Le support de la photosynthegravese
bull 4 Les deux phases de la photosynthegravese
o 41 Les reacuteactions photochimiques ou phase claire
411 Le photosystegraveme II
412 Le photosystegraveme I
413 La photophosphorylation cyclique
o 42 Le cycle de Calvin ou phase chimique non photo-deacutependante (ou
laquo phase sombre raquo expression deacutesormais deacutesuegravete)
bull 5 Les diffeacuterents types de fixation du carbone
o 51 Le meacutecanisme des plantes en C3
o 52 Le meacutecanisme des plantes en C4
o 53 Le meacutecanisme des plantes CAM ( Crassulacean Acid Metabolism )
bull 6 Cas particuliers de photosynthegravese
o 61 Photosynthegravese chez un animal
o 62 Photosynthegravese artificielle
bull 7 Production doxygegravene amp captage deacutenergie
bull 8 Notes
bull 9 Reacutefeacuterences
bull 10 Voir aussi
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiPhotosynthC3A8se
Potentiel doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Le potentiel doxydo-reacuteduction ou potentiel redox est une grandeur empirique exprimeacutee en volt (de symbole V) et noteacutee E Ce potentiel est exprimeacute par rapport agrave une reacutefeacuterence souvent mesureacutee par une eacutelectrode normale agrave hydrogegravene (ENH) dougrave luniteacute VENH rencontreacutee dans certains ouvrages Cette mesure est appliqueacutee aux couples
doxydo-reacuteduction pour preacutevoir la reacuteactiviteacute des espegraveces chimiques entre elles Par convention le potentiel standard Edeg est mesureacute par rapport au couple protonhydrogegravene (H+ H2) de potentiel nul
Sommaire
bull 1 Mesure
o 11 Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
111 Exemples
bull 2 Oxydant et reacuteducteur
bull 3 Potentiels standard doxydo-reacuteduction agrave 25 degC
bull 4 laquo Noblesse raquo dun meacutetal
bull 5 Applications pratiques
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Articles connexes
Mesure [modifier]
La mesure dun potentiel deacutelectro-reacuteduction se fait expeacuterimentalement agrave laide de deux demi-piles Pour obtenir le potentiel standard dun couple redox lune de ces piles doit mettre en œuvre le couple de reacutefeacuterence H+ H2 et lautre celui dont on veut mesurer le potentiel
Concregravetement les deux demi-piles sont constitueacutees chacune dun soluteacute et dune eacutelectrode les soluteacutes sont relieacutes entre eux par un pont salin qui leur permet deacutechanger des ions et les eacutelectrodes sont relieacutees entre elles par un circuit eacutelectrique sur lequel est placeacute un voltmegravetre Les deux demi-piles une fois relieacutees forment une pile eacutelectrique fournissant un courant continu alimenteacute par les reacuteactions chimiques qui ont lieu spontaneacutement aux eacutelectrodes degraves lors quest formeacutee la pile
-Le sens de courant eacutelectrique donne le signe du potentiel (neacutegatif si les eacutelectrons vont vers H+H2 et positif au contraire)
-Le voltmegravetre donne la valeur du potentiel du couple redox
-Les couples ayant des Edeg eacuteleveacutes (positifs) impliquent des oxydants forts
-Les couples ayant des Edeg tregraves bas (neacutegatifs) impliquent des reacuteducteurs forts
Ce potentiel peut deacutependre du contexte chimique et notamment du pH et mecircme du contexte physique les effets de la lumiegravere sont mis agrave profit aussi bien par la nature dans la photosynthegravese que par lhomme dans la photographie
Les chimistes utilisent des tables deacutejagrave deacutefinies elles fournissent les potentiels mesureacutes dans les conditions standard de pression et de tempeacuterature (25 degC 1 bar) par rapport au couple H+ H2
Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo [modifier]
Pour une reacuteaction redox on peut deacutefinir la diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur)
Exemples [modifier]
a)NAD+ + 2H+ + 2 e- rarr NADH + H+ E0rsquo = -0320 V
b) Aceacutetaldeacutehyde + 2 H+ + 2 e- rarr Eacutethanol E0rsquo = -0197 V
Reacuteaction redox
Aceacutetaldeacutehyde + NADH + H+ rarr Eacutethanol + NAD+ ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur) = -0197 ndash (-0320) = + 0123 V
Regravegle geacuteneacuterale
Les reacuteactions redox spontaneacutees possegravedent un ΔE gt 0
Oxydant et reacuteducteur [modifier]
La reacutefeacuterence du potentiel doxydo-reacuteduction est celui de leau pure conventionnellement fixeacute agrave zeacutero Les corps dits laquo oxydants raquo sont les oxydants des couples ayant un potentiel positif (ils captent des eacutelectrons ce qui se traduit par une charge eacutelectrique neacutegative) les corps dits laquo reacuteducteurs raquo sont les reacuteducteurs des couples ayant un potentiel neacutegatif (ils cegravedent des eacutelectrons dougrave une charge eacutelectrique positive) Les valeurs caracteacuteristiques des potentiels sont de lordre de quelques volts
On voit lagrave que lon a deux significations diffeacuterentes pour les termes laquo oxydant raquo et laquo reacuteducteur raquo
bull la signification lieacutee agrave une reacuteaction doxydo-reacuteduction donneacutee (capteur ou eacutemetteur deacutelectron dans la reacuteaction)
bull la signification lieacutee au potentiel doxydo-reacuteduction un laquo reacuteducteur raquo est un corps qui joue le rocircle de reacuteducteur dans de nombreuses reacuteactions un laquo oxydant raquo est un corps qui joue le rocircle doxydant dans de nombreuses reacuteactions mais un laquo oxydant raquo peut parfois ecirctre un reacuteducteur sil est face agrave un laquo oxydant raquo plus fort et quil peut encore soxyder
Cest cette deuxiegraveme signification qui est utiliseacutee ici Les laquo oxydants raquo les plus forts ne peuvent pas soxyder eux-mecircmes et sont donc toujours des oxydants les laquo reacuteducteurs raquo les plus forts ne peuvent pas se reacuteduire eux-mecircmes et sont donc toujours des reacuteducteurs Mais certains corps peuvent ecirctre alternativement oxydants et reacuteducteurs comme par exemple leau ou le monoxyde de carbone
Les oxydants les plus forts dans cette eacutechelle sont les halogegravenes (F2 Cl2) lion permanganate (MnO4
-) en milieu acide lion hypochlorite (ClO-) le dioxygegravene (O2) le soufre (S)
Des reacuteducteurs classiques sont les meacutetaux le carbone et lhydrogegravene solide1
Lire lrsquoarticle complet sur httpfrwikipediaorgwikiPotentiel_d27oxydo-rC3A9duction
Reacuteaction doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Des informations de cet article ou section devraient ecirctre mieux relieacutees aux sources mentionneacutees dans la bibliographie ou en liens externes Ameacuteliorez sa veacuterifiabiliteacute en les associant par des reacutefeacuterences
Une reacuteaction doxydo-reacuteduction est une reacuteaction chimique au cours de laquelle se produit un eacutechange deacutelectrons Lespegravece chimique qui capte les eacutelectrons est appeleacutee laquo oxydant raquo celle qui les cegravede laquo reacuteducteur raquo On abregravege couramment loxydo-reacuteduction par redox
Les reacuteactions doxydo-reacuteductions constituent une grande famille comprenant de nombreuses reacuteactions chimiques puisquelles interviennent dans les combustions certains dosages meacutetallurgiques la corrosion des meacutetaux leacutelectrochimie ou la respiration cellulaire Ces reacuteactions jouent en particulier un rocircle fondamental en biologie dans la transformation de loxygegravene au sein des corps vivants Elles sont eacutegalement massivement utiliseacutees par lindustrie humaine agrave lexemple de lobtention de la fonte agrave partir de minerais composeacutes doxyde de fer par reacuteduction puis de fer et dacier agrave partir de la fonte par oxydation
Cette varieacuteteacute sexplique par la mobiliteacute la leacutegegravereteacute et lomnipreacutesence dans toutes les formes de la matiegravere de leacutelectron
Sommaire
bull 1 Deacutefinitions
o 11 Premiegravere deacutefinition
o 12 Deacutefinitions plus modernes
bull 2 Vocabulaire
bull 3 Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction
bull 4 Potentiel doxydo-reacuteduction
bull 5 Principaux couples doxydants-reacuteducteurs
bull 6 Reacuteactions doxydo-reacuteduction sans transfert eacutevident deacutelectrons [1]
o 61 Position du problegraveme
o 62 Geacuteneacuteralisation de la notion de transfert deacutelectrons
621 Formation dune liaison chimique et eacutelectroneacutegativiteacute
622 Transfert total deacutelectrons
623 Transfert total fictif (virtuel)
624 Application agrave la reacuteaction 2 H 2 + O2 rarr 2 H 2O
o 63 Nombre doxydation dun eacuteleacutement
o 64 Geacuteneacuteralisation de loxydo-reacuteduction
o 65 Utilisation des nombres doxydation
bull 7 Notes et reacutefeacuterences
bull 8 Bibliographie
bull 9 Voir aussi
o 91 Articles connexes
o 92 Liens externes
Deacutefinitions [modifier]
Premiegravere deacutefinition [modifier]
Suite agrave des expeacuteriences avec le mercure Lavoisier met en eacutevidence en 1772 le rocircle du dioxygegravene dans certaines reacuteactions doxydo-reacuteduction Il pose les premiegraveres deacutefinitions
bull Loxydation signifie laquo combinaison avec loxygegravene raquo Par exemple
2 Hg + O2 rarr Hg2O2
bull Une reacuteduction est laquo lextraction dun meacutetal de son oxyde raquo deacutefinition deacutejagrave utiliseacutee
en meacutetallurgie Par exemple
SO2 rarr S + O2
Dans le langage courant loxydation est la reacuteaction chimique dans laquelle un composeacute se combine avec un ou plusieurs atomes doxygegravene Comme loxydation du fer qui produit la rouille
4 Fe + 3O2 rarr 2 Fe2O3
Ce nest quau XX e siegravecle apregraves la deacutecouverte de leacutelectron (JJ Thomson 1897) et lintroduction du modegravele atomique de Bohr (1913) que les reacuteactions chimiques ont eacuteteacute reacuteexamineacutees agrave la lumiegravere de ces nouveaux modegraveles et que des similitudes observeacutees permirent de deacutegager progressivement le concept actuel doxydo-reacuteduction qui sexprime en termes de transferts deacutelectrons
Les reacuteactions doxydo-reacuteduction par voie segraveche (eacutechange de dioxygegravene) sont efficacement deacutecrites par les diagrammes Ellingham Loutil principal des reacuteactions redox en milieu aqueux eacutetant la formule de Nernst
Deacutefinitions plus modernes [modifier]
Pour faciliter leacutetude des reacuteactions on utilise un outil qui associe (parfois abstraitement) agrave chaque atome dun composeacute un nombre doxydation (no) qui symbolise la valeur de la charge porteacutee (Fe2+ a un nombre doxydation de 2)
bull Une oxydation est une perte deacutelectrons (donc une augmentation du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Zn rarr Zn2+ + 2 e-
bull Ce don deacutelectrons ne se produit que sil existe un corps susceptible de les
accepter
bull Le pheacutenomegravene inverse (acceptation des eacutelectrons) est appeleacute la reacuteduction
bull Une reacuteduction est un gain deacutelectrons (donc une diminution du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Cu2+ + 2 e- rarr Cu
Ainsi les laquo combinaisons avec loxygegravene raquo ne sont quun cas particulier des reacuteactions doxydo-reacuteduction Voici deux reacuteactions avec le cuivre
2Cu + O2 rarr 2CuO
Cu + Cl2 rarr CuCl2
La premiegravere combine le cuivre et le dioxygegravene tandis que la seconde combine le cuivre et le dichlore Le chlore et loxygegravene ont un point commun ce sont des eacuteleacutements plus eacutelectroneacutegatifs que le cuivre
Loxydation dun corps saccompagne toujours de la reacuteduction dun autre (les eacutelectrons ne peuvent pas circuler seuls et sont neacutecessairement capteacutes) on parle dune reacuteaction doxydo-reacuteduction Loxydation est une demi-reacuteaction de loxydo-reacuteduction et la reacuteduction est lautre demi-reacuteaction
Vocabulaire [modifier]
Scheacutema - Preacutevision du sens dune reacuteaction doxydo-reacuteduction en utilisant la regravegle du gamma
Dans une oxydo-reacuteduction
bull leacuteleacutement qui cegravede un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo reacuteducteur raquo
bull leacuteleacutement qui capte un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo oxydant raquo
Le reacuteducteur soxyde (reacuteaction doxydation) loxydant se reacuteduit (reacuteaction de reacuteduction) Loxydo-reacuteduction se compose donc de deux demi-reacuteactions une oxydation et une reacuteduction
bull Oxydationreacuteducteur(1) = oxydant(1) + ne- (les flegraveches napparaissent que si la reacuteaction est totale quand K gt 10 000)
bull Reacuteduction
oxydant(2) + ne- = reacuteducteur(2)
bull Oxydo-reacuteduction (laquo somme raquo de loxydation et de la reacuteduction)
oxydant(2) + reacuteducteur(1) rarr oxydant(1) + reacuteducteur(2)
Exemple
Ce4+ + e- = Ce3+ (Reacuteduction)
Fe2+ = Fe3+ + e- (Oxydation)
dougrave la reacuteaction bilan
Ce4+ + Fe2+ rarr Ce3+ + Fe3+
Un reacuteducteur oxydeacute (=forme oxydeacutee) est un oxydant et un oxydant reacuteduit (=forme reacuteduite) est un reacuteducteur On deacutefinit ainsi le couple oxydant-reacuteducteur (aussi appeleacute laquo couple redox raquo) qui se compose de loxydant et du reacuteducteur conjugueacute (loxydant reacuteduit) On le note sous la forme Oxydant Reacuteducteur
En biochimie et notamment agrave propos de la synthegravese des moleacutecules preacutebiotiques on parle de reacuteactions se produisant dans une atmosphegravere oxydante cest-agrave-dire en preacutesence doxygegravene par opposition agrave une atmosphegravere reacuteductrice contenant par exemple du gaz carbonique
Certain composeacutes chimiques peuvent se comporter aussi bien en oxydant quen reacuteducteur Cest notamment le cas de leau oxygeacuteneacutee dont on dit quelle se dismute et qui par conseacutequent ne peut ecirctre conserveacutee longtemps
H2O2 = 2H+ + O2 + 2e- (oxydation)
H2O2 + 2H+ + 2e- = 2H2O (reacuteduction)
Soit au final
2H2O2 rarr 2H2O + O2 (oxydo-reacuteduction)
On a par exemple les couples oxydant-reacuteducteur Cu 2+ Cu et Zn 2+ Zn qui donnent la reacuteaction en solution aqueuse
Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+
(aq) + Cu(s) (oxydo-reacuteduction)
Cette reacuteaction peut se deacutecomposer en une reacuteduction (de loxydant) et une oxydation (du reacuteducteur)
Zn(s) = Zn2+(aq) + 2e- (oxydation)
Cu2+(aq) + 2e- = Cu(s) (reacuteduction)
Les deux demi-reacuteactions doxydation et de reacuteduction peuvent reacuteellement ecirctre seacutepareacutees dans certains cas (cest-agrave-dire quelles ne se produisent pas au mecircme endroit) ce qui permet de geacuteneacuterer un courant eacutelectrique (cest ce qui se passe dans les piles eacutelectriques) Dans les autres cas par exemple dans lexemple donneacute elles nont quun inteacuterecirct formel (les eacutelectrons libres nexistent pas dans leau)
Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction hellip
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Respiration ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biologie et la meacutedecine Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
Dans le langage courant la respiration deacutesigne agrave la fois les eacutechanges gazeux (rejet de dioxyde de carbone CO2 appeleacute parfois de faccedilon impropre laquo gaz carbonique raquo et absorption de dioxygegravene O2 ou appeleacute couramment laquo oxygegravene raquo) et la respiration cellulaire qui permet en deacutegradant du glucose gracircce au dioxygegravene dobtenir de leacutenergie Les eacutechanges gazeux assistent la respiration cellulaire en lui fournissant le dioxygegravene et en le deacutebarrassant du dioxyde de carbone produit
Pour certains organismes ces eacutechanges se reacutealisent directement par diffusion aux travers des parois cellulaires Pour dautres des organes speacutecialiseacutes se sont formeacutes permettant ainsi daugmenter les quantiteacutes de gaz brasseacutes Il existe plusieurs types dorganes
bull les branchies qui sont les adaptations respiratoires des animaux aquatiques poissons mais aussi certains anneacutelides (vers) eacutechinodermes (eacutetoiles de mers) et mollusques
bull les poumons qui sont les adaptations des verteacutebreacutes terrestres
Dans le cas des animaux qui possegravedent des poumons on parle de ventilation pulmonaire pour deacutesigner lensemble des meacutecanismes qui permettent les transferts de gaz entre les milieux exteacuterieur et inteacuterieur (le sang)
Sommaire
bull 1 Aspect biochimique
bull 2 La respiration chez lecirctre humain
bull 3 Classification des sujets lieacutes agrave la respiration
o 31 Par maladie et urgences
o 32 Par meacutedication
o 33 Par soins intensifs et meacutedecine durgence
o 34 Par autres sujets meacutedicaux
bull 4 Voir aussi
o 41 Articles connexes
o 42 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRespiration
Tomographie par eacutemission de positons - Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
La tomographie par eacutemission de positons (TEP) deacutenommeacutee PET ou PET scan pour laquo positron emission tomography raquo dans la terminologie anglo-saxonne est une meacutethode
dimagerie meacutedicale pratiqueacutee par les speacutecialistes en meacutedecine nucleacuteaire qui permet de mesurer en trois dimensions lactiviteacute meacutetabolique dun organe gracircce aux eacutemissions produites par les positons (ou positrons) issus de la deacutesinteacutegration dun produit radioactif injecteacute au preacutealable
La TEP repose sur le principe geacuteneacuteral de la scintigraphie qui consiste agrave injecter un traceur dont on connaicirct le comportement et les proprieacuteteacutes biologiques pour obtenir une image du fonctionnement dun organe Ce traceur est marqueacute par un atome radioactif (carbone fluor azote oxygegravene) qui eacutemet des positons dont lannihilation produit elle-mecircme deux photons La deacutetection de la trajectoire de ces photons par le collimateur de la cameacutera TEP permet de localiser le lieu de leur eacutemission et donc la concentration du traceur en chaque point de lorgane Cest cette information quantitative que lon repreacutesente sous la forme dune image faisant apparaicirctre en couleurs les zones de forte concentration du traceur
Ainsi la TEP permet de visualiser les activiteacutes du meacutetabolisme des cellules on parle dimagerie fonctionnelle par opposition aux techniques dimagerie dite structurelle comme celles baseacutees sur les rayons X (radiologie ou CT-scan) qui reacutealisent des images de lanatomie Par conseacutequent la tomographie par eacutemission de positons est un outil diagnostique qui permet de deacuteceler certaines pathologies qui se traduisent par une alteacuteration de la physiologie normale comme les cancers La TEP est aussi utiliseacutee en recherche biomeacutedicale par exemple en imagerie ceacutereacutebrale ougrave elle permet de reacuteveacuteler les reacutegions actives du cerveau lors de telle ou telle activiteacute cognitive de maniegravere analogue agrave ce qui se fait avec limagerie par reacutesonance magneacutetique fonctionnelle (IRM)
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Deacutefinition
o 21 Principe
o 22 Exposition aux radiations et radioprotection
bull 3 Principaux traceurs utiliseacutes
o 31 Le 18 F FDG
bull 4 Deacuteroulement dun examen TEP
bull 5 Diagnostic
bull 6 Applications
o 61 Canceacuterologie
o 62 Imagerie ceacutereacutebrale et neurologie
o 63 Cardiologie
bull 7 Limites
bull 8 Avenir de la TEP
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Annexes
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiTomographie_par_C3A9mission_de_positons
Warburg ndash Selon Wikipeacutedia
Otto Heinrich Warburg (8 octobre 1883 agrave Fribourg-en-Brisgau Bade-Wurtemberg Allemagne - 1 er aoucirct 1970 agrave Berlin) est un meacutedecin physiologiste et biochimiste allemand Il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine de 19311
Sommaire
bull 1 Biographie
bull 2 Hypothegravese
bull 3 Le cas Warburg
bull 4 Notes et reacutefeacuterences
bull 5 Voir aussi
o 51 Liens externes
Biographie
Docteur en chimie et docteur en meacutedecine il a deacutecouvert des processus-cleacutes de la respiration cellulaire et de diffeacuterents systegravemes enzymatiques En 1931 il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine laquo pour sa deacutecouverte de la nature et du mode opeacuteratoire de lenzyme respiratoire1 raquo
Ayant deacutemontreacute que les cellules canceacutereuses changent leur meacutetabolisme pour passer agrave un meacutetabolisme anaeacuterobie il a formuleacute lhypothegravese non confirmeacutee que le cancer na pas besoin dun milieu riche en oxygegravene pour se deacutevelopper Parmi ses eacutetudiants le plus illustre est Hans Adolf Krebs prix Nobel en 1953
Hypothegravese
Il constata lors de ses observations sur des cellules canceacutereuses une concentration anormalement eacuteleveacutee dions lactates lun des sels de lacide lactique Or cet acide est typiquement le reacutesultat dune fermentation
En 1924 Warburg en tira une hypothegravese sur la formation de cellules canceacutereuses celles-ci tireraient principalement leur eacutenergie de la fermentation anaeacuterobie du glucose (glycolyse anaeacuterobie) et par conseacutequent la preacutesence doxygegravene ne serait pas neacutecessaire agrave leur deacuteveloppement
Lapparition du cancer serait due agrave un dysfonctionnement des mitochondries des cellules canceacutereuses au lieu de le consommer elles fermenteraient le glucose
Selon Warburg linduction dun eacutetat dacidification dans lorganisme est incompatible avec le meacutetabolisme des cellules canceacutereuses2
Le cas Warburg
Otto Warburg eacutetait juif Agrave ce titre il aurait ducirc ecirctre soit expulseacute dAllemagne soit deacuteporteacute dans les camps de concentration Il nen fut rien En effet parce quAdolf Hitler eacutetait particuliegraverement preacuteoccupeacute davoir un cancer et parce quil pensait que Warburg serait le seul scientifique susceptible de trouver un traitement efficace il donna donc des instructions pour quil fucirct preacuteserveacute de la deacuteportation3 Warburg est enterreacute au cimetiegravere de Dahlem agrave Berlin
Photo - Otto Heinrich Warburg en 1931
Notes et reacutefeacuterences
1 uarr a et b (en) laquo for his discovery of the nature and mode of action of the respiratory enzyme raquo in Personnel de reacutedaction laquo The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1931 [archive] raquo Fondation Nobel 2010 Consulteacute le 26 novembre 2010
2 uarr La theacuteorie de O H Warburg Nexus ndeg48 page 66
3 uarr Robert Paxton la France de Vichy 1940-1944 coll Points-Histoire eacuted Seuil 1973 p178
Source httpfrwikipediaorgwikiOtto_Heinrich_Warburg
Traduction deacutefinitions et compleacutements
Jacques Hallard Ing CNAM consultant indeacutependantRelecture et corrections Christiane Hallard-Lauffenburger professeur des eacutecoleshonoraireAdresse 585 19 Chemin du Malpas 13940 Molleacutegegraves FranceCourriel jacqueshallard921orangefr
Fichier ISIS Santeacute Cancer a Redox Disease French version3 alleacutegeacutee
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La transformation cellulaire tumorale se traduit notamment par une perte de controcircle du cycle cellulaire une insensibiliteacute agrave lapoptose des anomalies de la reacuteparation de lADN Les cancers sont alors classeacutes selon le type de la cellule dans laquelle sest produite la premiegravere transformation (lymphomes carcinomes sarcomes) cette premiegravere cellule maligne seacutetant ensuite diviseacutee formant la tumeur primaire constitueacutee de cellules clonales
Eacutevolution du cancer
Certaines tumeurs primaires peuvent progresser vers un envahissement plus global de lorganisme par eacutechappement de cellules tumorales issues de cette tumeur primaire on parle alors de meacutetastase
Pour en savoir plus sur les diffeacuterents cancers consultez les questions-reacuteponses cibleacutees de Futura-Sciences sur
le cancer du foie le cancer du poumon le cancer du sein le cancer de la peau le cancer de la thyroiumlde le cancer de la vessie le cancer de la prostate le cancer colorectal le cancer de lestomac le cancer de lœsophage le cancer du rein
httpwwwfutura-sciencescomfrquestion-reponsetcancerdle-cancer-de-la-peau-en-detail_1354
Photo - Le cancer est la premiegravere cause de mortaliteacute en France Ici des cellules de cancer du poumon copy Anne Weston- LRI- CRUK- Wellcome Images Filckr nc nd 20copy 2001-2012 Futura-Sciences tous droits reacuteserveacutes ndashSource wwwgooglefrsearchsource=igamphl=framprlz=1G1GGLQ_FRFR368ampq=cancerampbtnG=Recherche+Google
Cancer ndash Introduction drsquoun article Wiipeacutedia
Le cancer est une maladie caracteacuteriseacutee par une prolifeacuteration cellulaire anormalement importante au sein dun tissu normal de lorganisme de telle maniegravere que la survie de ce dernier est menaceacutee Ces cellules deacuterivent toutes dun mecircme clone cellule initiatrice du cancer qui a acquis certaines caracteacuteristiques lui permettant de se diviser indeacutefiniment Au cours de leacutevolution de la maladie certaines cellules peuvent migrer de leur lieu de production et former des meacutetastases Pour ces deux raisons le deacutepistage du cancer doit ecirctre le plus preacutecoce possible
laquo Cancer raquo est un terme geacuteneacuteral deacutesignant une maladie pour lesquelles certaines cellules dun organisme adoptent un comportement anormal caracteacuteriseacute par1234 une indeacutependance vis-agrave-vis des signaux qui stimulent normalement la prolifeacuteration cellulaire une insensibiliteacute aux signaux et meacutecanismes anti-prolifeacuteratifs une capaciteacute prolifeacuterative qui nest plus limiteacutee (croissance agrave linfini) la disparition du pheacutenomegravene dapoptose une capaciteacute anormale agrave susciter langiogenegravese et lacquisition dun pouvoir invasif et de production de meacutetastases
Les nouvelles cellules reacutesultantes dites canceacutereuses ou tumorales peuvent former une tumeur maligne (un neacuteoplasme) ou se propager agrave travers le corps
Les facteurs de risques sont internes (geacutenome mutation 5 etc) induction par un agent infectieux etc etou externes (alimentation exposition agrave des substances canceacuterigegravenes ou agrave des conditions telles que lirradiation etc) Des facteurs hormonaux eacutepigeacuteneacutetiques et psychosomatiques sont possibles 90 agrave 95 des cas de cancers ne sont pas attribuables agrave des mutations geacuteneacutetiques6
Durant la derniegravere deacutecennie plusieurs types de cancers semblent en augmentation si dans certains cas cette progression est facilement lieacutee agrave des facteurs de risque identifieacutes (tabac alcool polluants industriels reconnus canceacuterigegravenes obeacutesiteacute seacutedentariteacute exposition au soleil) dans certains cas il est difficile dattribuer agrave des facteurs preacutecis laugmentation observeacutee Lameacutelioration des outils de diagnostic7et le vieillissement de la population8 explique une part importante de la progression de lincidence de certains cancers Agrave linverse une eacutetude de lInstitut de veille sanitaire montre que les cancers de lestomac de loesophage (chez lhomme) du col de luteacuterus et le lymphome Hodghinien ont reacutegresseacute entre 1980 et 20009
Sommaire
bull 1 Terminologie et eacutetymologie
bull 2 Biologie
o 21 Typologie
o 22 Geacuteneacutetique
o 23 Transformation cellulaire
o 24 Chronologie de la transformation canceacutereuse
o 25 Origine
o 26 Eacutevolution
bull 3 Causes
o 31 Risques endogegravenes
o 32 Risques dits laquo environnementaux raquo
bull 4 Preacutevention
o 41 Deacutepistage
bull 5 Diagnostic
bull 6 Traitements
o 61 Traitements alternatifs
o 62 Soutien psychologique
bull 7 Coucircts eacuteconomiques et socioeacuteconomiques
bull 8 Statistiques par pays
o 81 France
o 82 Taux de survie et surmortaliteacute
o 83 Chez lenfant
bull 9 Eacutepideacutemiologie
bull 10 Historique
bull 11 Chez les animaux
bull 12 Notes et reacutefeacuterences
bull 13 Voir aussi
o 131 Articles connexes
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiCancer
Chaicircne de transfert deacutelectrons ndash Deacutefinition de Futura-Sciences
Ensemble de moleacutecules pouvant capter et donner des eacutelectrons dont des cytochromes et des flavoproteacuteines qui agissent en seacuterie pour transporter des eacutelectrons du NADH ou du FADH2 jusquagrave loxygegravene qui est ainsi reacuteduit en eau (H2O) La respiration cellulaire est principalement attribuable agrave cette consommation doxygegravene La chaicircne respiratoire est localiseacutee dans la membrane interne des mitochondries
Source httpwwwfutura-sciencescomfrdefinitiontphysique-2dchaine-de-transfert-delectrons_686
Chaicircne respiratoire ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
La chaicircne respiratoire est constitueacutee dun ensemble complexe de proteacuteines membranaires de la mitochondrie des cellules eucaryotes qui servent agrave reacuteoxyder les coenzymes NADH et ubiquinone (CoQ) qui ont eacuteteacute reacuteduits en particulier au cours du cycle de Krebs Cette reacuteoxydation saccompagne de la creacuteation dun gradient transmembranaire de protons Ce gradient est une forme de stockage de leacutenergie contenue dans les coenzymes qui deacuterive elle-mecircme de leacutenergie contenue dans les moleacutecules deacutegradeacutees au cours du catabolisme Le gradient de proton va servir agrave fabriquer de lATP moleacutecule eacutenergeacutetique universellement utilisable au niveau de lATP synthase une proteacuteine membranaire mitochondriale Ce meacutecanisme de phosphorylation oxydative a eacuteteacute deacutecouvert par Peter Mitchell ce qui lui a valu le prix Nobel de chimie en 19781 Ce meacutecanisme est aussi connu sous le nom de Theacuteorie chimiosmotique (de Mitchell) Additionneacute agrave la synthegravese dATP par les ATP synthase on la nomme phosphorylation oxydative (nb le terme phosphorylation oxydative est impropre il faut lui preacutefeacuterer celui doxydations phosphorylantes)
Sommaire
bull 1 Origine des reacuteactifs de la chaicircne respiratoire
bull 2 Enchaicircnement des systegravemes doxydoreacuteduction de la chaicircne respiratoire
bull 3 Inhibiteurs de la chaicircne respiratoire
bull 4 Reacutegulation
bull 5 Theacuteorie chimio-osmotique de Mitchell
bull 6 Complexes et fonctionnement
bull 7 Transport des moleacutecules dATP formeacutees
bull 8 Bilan total
bull 9 Des chaicircnes respiratoires particuliegraveres celles des bacteacuteries
bull 10 Notes et reacutefeacuterences
bull 11 Voir aussi
o 111 Articles connexes
o 112 Liens externes
Origine des reacuteactifs de la chaicircne respiratoire [modifier]
Lors des reacuteactions du catabolisme que sont la glycolyse (dans le cytosol) et le cycle de Krebs (dans la mitochondrie) il y a production de coenzymes reacuteduits (NADH et CoQH2) Ces coenzymes vont ecirctre reacuteoxydeacutes par la chaicircne respiratoire (en aeacuterobiose) au niveau des crecirctes de la membrane interne mitochondriale ou dans la membrane plasmique des bacteacuteries
Enchaicircnement des systegravemes doxydoreacuteduction de la chaicircne respiratoire [modifier]
Remarque lenchaicircnement indiqueacute ici concerne les organismes eucaryotes la chaicircne respiratoire au niveau de la mitochondrie
Lordre dans lequel on trouve les eacuteleacutements de la chaicircne respiratoire (figure 1) deacutepend de leur potentiel standard doxydoreacuteduction (tableau 1)
Tableau 1 Systegravemes reacutedox mis en jeu dans la chaicircne respiratoire
Systegravemes reacutedox Potentiel standard (agrave pH = 7 et 25 degC) (V)
NAD+NADH -032
FPFPH2 -014
CoQCoQH2 -009
Cytb Fe3+Cytb Fe2+ +004
CytC1 Fe3+CytC1 Fe2+ +022
CytC Fe3+CytC Fe2+ +026
Cyt(a+a3) Fe3+Cyt(a+a3) Fe2+ +029
frac12O2O2- +082
Figure 1 enchaicircnement des constituants de la chaicircne respiratoire
La reacuteaction de synthegravese dATP
est une reacuteaction endergonique elle a besoin deacutenergie pour avoir lieu Sa variation denthalpie libre standard (ΔGdeg) est eacutegale agrave + 30 kJmol
Lors de la chaicircne respiratoire trois reacuteactions libegraverent suffisamment deacutenergie (variation denthalpie libre standard (ΔGdeg) est infeacuterieure ou eacutegale agrave - 30 kJmol)
bull ΔGdeg = - 42 460 Jmolminus1
bull ΔGdeg = - 34 740 Jmolminus1
bull ΔGdeg = -
102 290 Jmolminus1
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiChaC3AEne_respiratoire
Phosphorylation oxydative lieacutee agrave la chaicircne de transport des eacutelectrons ndash Document lsquoulysse u-bordeauxrsquo
La chaicircne de transport des eacutelectrons
Les hydrogegravenes (eacutelectrons plus protons) capteacutes par le (qui devient le
) issus de la deacutegradation des moleacutecules de glucose et dacide gras sont
transfeacutereacutes agrave l gracircce agrave une seacuterie deacutevegravenements qui aboutit agrave la formation d la chaicircne de transport des eacutelectrons Cette chaicircne se deacuteroule dans la membrane interne de la mitochondrie surtout dans les crecirctes et elle fait intervenir plusieurs complexes enzymatiques appeleacutes NADH-quinone oxydoreacuteductase (complexe I) succinate-quinone oxydoreacuteductase (complexe II) Quinol-cytochrome c oxydoreacuteductase (complexe III ou complexe bc1) et Cytochrome c oxydase (complexe IV)
Elle contient eacutegalement 1) lubiquinone qui se trouve dans leacutepaisseur de la membrane interne (moleacutecule lipophile) qui transporte les eacutelectrons (et protons) du complexe II au complexe III et 2) le cytochrome c qui se trouve dans lespace inter membranaire et qui eacutetablit une navette deacutelectrons entre complexes III et IV Les eacuteveacutenements sont preacutesenteacutes scheacutematiquement figure 11 Dans cette image les complexes sont repreacutesenteacutes en une seule entiteacute mais en reacutealiteacute ils sont constitueacutes de plusieurs sous-uniteacutes proteacuteiques Le tableau ci-dessous donne une ideacutee de la taille et de lheacuteteacuterogeacuteneacuteiteacute des complexes de la chaicircne respiratoire
fonction enzymatique poids moleacuteculaire
nombre de sous-uniteacutes
Complexe I NADH-quinone oxydoreacuteductase 800 kDa 25
Complexe II succinate-quinone oxydoreacuteductase
140 kDa 4
Complexe III quinol-cytochrome c oxydoreacuteductase
250 kDa 9-10
Complexe IV cytochrome c oxydase 170 kDa 13
Complexe V ATP synthase 380 kDa 12-14
Figure 11 [agrave consulter agrave la source] La chaicircne respiratoire
Pour plus dinformation sur la composition des proteacuteines de la chaicircne respiratoire et leur arrangement dans des super complexes consultez le document suivant
laquo Supercomplexes dans la chaine respiratoire de la mitochondrie 2010_Boekema raquo (pdf 1 Mo)
Animation cette animation montre comment le passage des eacutelectrons de cytochrome c agrave cytochrome c oxydase (complexe IV) permet le transport
simultaneacute de protons ( ) agrave travers la membrane interne de la mitochondrie (fonction de pompe de la cytochrome c oxydase)
Macromedia Shockwave - 106Ko
La direction du flux deacutelectrons le long de la chaicircne de transport est deacutetermineacutee par la faculteacute des composants agrave perdre ou agrave gagner des eacutelectrons Par exemple
a une affiniteacute modeacutereacutee pour les eacutelectrons si bien que sa forme reacuteduite
peut facilement ceacuteder ses deux eacutelectrons Au contraire loxygegravene moleacuteculaire a une tregraves forte affiniteacute pour les eacutelectrons et est donc un tregraves bon agent oxydant capable de capturer avidement les eacutelectrons des autres moleacutecules La capaciteacute agrave laquo donner raquo ou agrave laquo prendre raquo des eacutelectrons est exprimeacutee
par un paramegravetre nommeacute potentiel doxydoreacuteduction (symbole Eograve) ayant
un potentiel de et loxygegravene moleacuteculaire un potentiel de Les eacutelectrons se deacuteplacent des moleacutecules agrave faible potentiel doxydoreacuteduction vers
les moleacutecules posseacutedant un potentiel fort et donc dans le cas de la chaicircne mitochondriale de transport des eacutelectrons du NADH agrave loxygegravene moleacuteculaire (voir figure 12 )
Figure 12 [agrave consulter agrave la source] Potentiel doxydoreacuteduction
Fondamentalement au cours de la capture des eacutelectrons par les complexes I III et IV il y a simultaneacutement translocation des protons vers lespace
inter membranaire (pompe ) (voir figure 11 et son animation) Le processus creacutee un gradient protonique (potentiel membranaire de 150 mV neacutegatif cocircteacute espace matriciel et une diffeacuterence de pH de 05) Le gradient eacutelectrochimique ainsi geacuteneacutereacute est utiliseacute pour la phosphorylation de lADP en ATP par lATP synthase (complexe V qui constitue une particule dite eacuteleacutementaire visible en microscopie eacutelectronique) (voir figure 13 ) Le couplage de loxydation des
meacutetabolites en et et la production dATP est appeleacute phosphorylation oxydative
Figure 13 [agrave consulter agrave la source] ATP synthase
Heacutebergement des eacutelectrons dans les composants de la chaicircne
Au sein de la chaicircne de transport les eacutelectrons sont successivement et transitoirement laquo heacutebergeacutes raquo par diffeacuterents sites moleacuteculaires appeleacutes groupes prostheacutetiques (porphyrines et flavine mononucleacuteotides (FMN apporteacutee par la
vitamine laquo riboflavine raquo) Les atomes qui heacutebergent les eacutelectrons dans ces
groupes prostheacutetiques peuvent ecirctre des atomes de C ou N pour (apporteacute
par la laquo vitamine raquo (acide nicotinique) et ubiquinone des atomes de Fe inclus dans une structure moleacuteculaire appeleacutee hegraveme ou heacutemochrome pour les cytochromes des complexes de FeS pour les FMN et cytochrome bc1 des atomes de Cu dans la cytochrome c oxydase Cette ressource na pas pour but dexposer en deacutetail laspect biochimique et biophysique de la phosphorylation oxydative Pour information compleacutementaire sur le sujet nous vous suggeacuterons de consulter laquo La biochimie Tome 1 biochimie structurale et meacutetabolique raquo Christian Moussard De Boeck Universiteacute
Etymologie des termes cytochrome et ubiquinone
Les cytochromes sont des pigments cellulaires (chromos = couleur) deacutetectables dans lintervalle 300 agrave 600 nm du spectre de la lumiegravere Le terme deacutesigne un ensemble formeacute dune proteacuteine et dun groupe prostheacutetique (heacutemochrome)
responsable de labsorption caracteacuteristique de la lumiegravere
Ubiquinone nommeacutee pour sa reacutepartition tregraves large ubiquitaire chez les veacutegeacutetaux animaux et micro-organismes (latin ubique = preacutesent partout) Elle fut identifieacutee plus tard agrave un co-enzyme de la chaicircne respiratoire nommeacute pour cela co-enzyme Q10 (ubiQuinone) 10 fait reacutefeacuterence au nombre duniteacutes isopreacuteniques (
) preacutesentes dans la queue hydrophobe de la moleacutecule (situeacutee dans la membrane)
Cardiolipine et chaicircne respiratoire
La cardiolipine ou diphosphatidylglyceacuterol est un lipide qui est speacutecifique des membranes des bacteacuteries et des mitochondries autrement dit des membranes dont la fonction est de fournir un potentiel eacutelectrochimique pour le transport des eacutelectrons et la synthegravese dATP Le terme cardiolipine vient du fait que ce lipide a eacuteteacute isoleacute agrave partir de cœur de bovin dans lequel il repreacutesente 10 des phospholipides totaux Plus tard la cardiolipine a eacuteteacute trouveacutee en abondance dans la mitochondrie ougrave elle repreacutesente 20 des phospholipides totaux et dans la membrane externe des bacteacuteries Etant donneacute que la cardiolipine est un lipide speacutecifique de la mitochondrie on est en droit de penser que sa fonction biologique dans cet organite est fondamentale Elle est localiseacutee principalement dans la membrane interne ougrave elle interagit avec plusieurs proteacuteines parmi lesquelles les complexes III (cytochrome bc1) et IV (cytochrome c oxydase) la proteacuteine deacutechange ATPADP lATP synthase et le transporteur de phosphate inorganique (Pi) Il a eacuteteacute montreacute que la cardiolipine deacuteterminait la structure quaternaire (et donc fonctionnelle) de ces proteacuteines enzymatiques et assurait eacutegalement la bonne orientation et la bonne position (pour faciliter le passage des eacutelectrons) des diffeacuterents composants de la chaicircne respiratoire Ce rocircle est bien illustreacute par le syndrome de Barth myopathie speacutecifique due agrave une production deacutefectueuse de cardiolipine reacutesultant en un fort deacuteficit dans la production dATP La cardiolipine limite aussi la diffusion de protons situeacutes dans lespace inter membranaire en les liant agrave ses groupes phosphates tamponnant ainsi le pH global (voir figure 14 ) Enfin la cardiolipine est consideacutereacutee comme un co-facteur deacuteterminant de limportation du cholesteacuterol indispensable au deacuteroulement de la steacuteroiumldogenegravese mitochondriale
Figure 14 [agrave consulter agrave la source] Cardiolipine dans la membrane interne de la mitochondrie
LATP synthase ( )
En preacutesence du gradient de protons eacutetabli entre les deux faces de la membrane mitochondriale interne et en absence de concentrations eacuteleveacutees dATP dans la matrice
lATP synthase laisse passer les protons au niveau du domaine membranaire un
passage qui permet la production dATP par le domaine Plus preacuteciseacutement chaque
sous-uniteacute du domaine de la proteacuteine couple rapidement lADP et le Pi en produisant lATP qui reste en place Cest le potentiel de membrane et le passage des protons qui en reacutesulte (laquo source deacutenergie raquo) qui permet lexpulsion de lATP vers
lespace matriciel au cours dun mouvement de rotation de la sous-uniteacute dans le
domaine La place de lATP est immeacutediatement prise par un nouvel ADP + Pi Il faut 12 protons pour la production de 3 ATP (voir figure 13 ci-dessus)
Cette enzyme peut eacutegalement fonctionner dans lautre sens ce qui se produit en absence de gradient de protons et en preacutesence dATP Dans ce cas elle fonctionne comme une
pompe agrave protons comparable agrave l -ATPase de la membrane des lysosomes deacutecrite dans la ressource laquo Transport membranaire raquo
Bilan final
Le bilan final de toutes ces inter conversions chimiques cest que loxydation complegravete dune moleacutecule de glucose fournira 30 moleacutecules dATP et quune moleacutecule dacide gras tel que le palmitate (C16) fournira 120 moleacutecules dATP La complexiteacute des inter conversions chimiques qui seffectuent dans les mitochondries trouve sa justification dans un pheacutenomegravene de fractionnement de leacutenergie libeacutereacutee qui eacutevite un deacutegagement
excessif de chaleur ducirc agrave la condensation de et (en ) Leacutenergie peut ecirctre convertie efficacement en liaisons riches en eacutenergie dans des moleacutecules telles que lATP gracircce agrave des reacuteactions coupleacutees
La theacuteorie de chimiosmose
Le processus preacuteceacutedemment deacutecrit est analogue agrave un geacuteneacuterateur faisant passer un courant agrave travers une seacuterie de moteurs eacutelectriques Cependant dans les systegravemes biologiques les eacutelectrons sont transporteacutes dun site agrave lautre par des moleacutecules diffusibles qui prennent des eacutelectrons au niveau dun site pour les apporter sur un autre site Dans le cas de la chaicircne mitochondriale de transfert
deacutelectrons le processus commence avec le
Cest langlais Peter Mitchell qui proposa le meacutecanisme de couplage entre le transport des eacutelectrons et la synthegravese de lATP Il suggeacutera que le flux des eacutelectrons dun composant agrave lautre de la chaicircne respiratoire (et ceci est eacutegalement vrai pour le flux des eacutelectrons dans les photo systegravemes du chloroplaste) dirige des protons (ions hydrogegravene) au travers de la membrane (vers lespace inter membranaire) creacuteant ainsi un gradient protonique (150 mV) Secondairement la production dATP est due au flux inverse de protons descendant le gradient Cette proposition constitue la base de la theacuteorie appeleacutee chimiosmose (Mitchell prix Nobel en 1978)
Creacuteatine phosphate
Bien que la production dATP soit essentiellement due aux processus meacutetaboliques deacutecrits plus haut la mitochondrie peut utiliser une voie alternative pour assurer la production immeacutediate dATP Elle possegravede en effet une enzyme creacuteatine kinase qui catalyse la production de creacuteatine-phosphate Celle-ci est agrave son tour transporteacutee dans le cytoplasme ougrave elle est utiliseacutee pour phosphoryler lADP en ATP (reacutegeacuteneacuteration tregraves rapide de lATP indeacutependante de la production dATP mitochondrial) (voir figure 15 ) Cette voie seacutepuise en environ 8 secondes dans le muscle au travail et pourrait donc ecirctre vue comme un processus tampon entre la demande immeacutediate et la possibiliteacute de production par la glycolyse et la chaicircne respiratoire
Figure 15 [agrave consulter agrave la source] Creacuteatine phosphate et ATP
La creacuteatine est un additif nutritionnel populaire chez les athlegravetes dont la speacutecialiteacute sportive neacutecessite un apport brutal deacutenergie (par exemple sprinters et halteacuterophiles) Lideacutee de deacutepart est datteindre un haut niveau de creacuteatine-phosphate et donc datteindre une production plus eacuteleveacutee dATP dans les 8 premiegraveres secondes Cependant il ny a pas de preuve eacutetablie que cette suppleacutementation artificielle augmente le niveau cellulaire de creacuteatine phosphate et donc augmente reacuteellement les possibiliteacutes de lathlegravete La figure 16 preacutesente lusage de diffeacuterentes sources deacutenergie utiliseacutees pour lapprovisionnement en ATP pendant un exercice physique
Figure 16 [agrave consulter agrave la source] Creacuteatine phosphate dans le temps (sources deacutenergie)
Source httpwwwulysseu-bordeauxfratelierikramerbiocell_diffusiongbbcelfa105b3contentcours07htm
Fluiditeacute du geacutenome ou geacutenome fluide ndash Note du traducteur cette notion est relativement reacutecente en biologie et en geacuteneacutetique et tregraves peu de reacutefeacuterences en franccedilais sont encore disponibles agrave ce jour Nous reprenons agrave la suite une note sur le sujetLa fluiditeacute des geacutenomes par Eric Coissac INRIA Rhocircne-Alpes - HELIX
Depuis le milieu des anneacutees 1990 et la publication des deux premiers geacutenomes complegravetement seacutequenceacutes (Haemophilus influenzae et Saccharomyces cerevisiae) la biologie a franchi une nouvelle eacutetape Apregraves la reacutevolution de la biologie moleacuteculaire du deacutebut des anneacutees 1970 et la vision que certains qualifient de reacuteductionniste quelle a ameneacutee legravere de la geacutenomique fait actuellement eacutevoluer la biologie vers une vision plus inteacutegrative Ce nouvel engouement pour une biologie dite inteacutegrative a permis de prendre conscience que lideacutee selon laquelle linventaire complet des gegravenes dun organisme permettrait dappreacutehender son fonctionnement est une vision simpliste bien quelle ait justifieacute en grande partie le deacuteveloppement de nombreux projets geacutenomes
Jai eu la chance de commencer mes travaux de recherche au deacutebut des projets geacutenomes et jai dans ce cadre participeacute au projet de seacutequenccedilage du geacutenome de la levureSaccharomyces cerevisiae Je ne pourrais dire si cest en opposition agrave lideacutee du geacutenome vu comme un simple sac agrave gegravenes mais degraves ce moment jai orienteacute mon travail de recherche vers leacutetude de leacutevolution de la structure des chromosomes de la maniegravere la plus indeacutependante possible des gegravenes quils portent Il mimporte au travers de mes
travaux dessayer de mettre en eacutevidence des contraintes eacutevolutive qui sont lieacutees agrave la nature mecircme du support de linformation geacuteneacutetique et non agrave linformation porteacutee
La strateacutegie suivie ma conduit agrave eacutetudier les meacutecanismes de duplication agrave lorigine de nombreux remaniements chromosomiques Il ma eacuteteacute ainsi possible de proposer un modegravele expliquant lorigine de nombreuses reacutepeacutetitions observables dans les geacutenomes ainsi que leurs eacutevolutions Ce modegravele semble ecirctre applicable pour ses grandes lignes aux trois super regravegnes (Eucaryotae Eubacteriacae et Archae) ce qui montre le caractegravere ancestral des meacutecanismes sous-jacents
Mecircme si lexercice preacutesente un inteacuterecirct il ne serait sans doute pas raisonnable de poursuivre ce type de travail sans tenter de croiser les reacutesultats ainsi obtenus avec des donneacutees relatives agrave linformation preacutesente sur les chromosomes et donc agrave la fonction des gegravenes codeacutes par ceux-ci La mise en place du lien entre les donneacutees de reacutepeacutetitions dont je dispose et les donneacutees fonctionnelles disponibles relegraveve de linteacutegration et donc de la repreacutesentation des connaissances MicrOBI peut ecirctre consideacutereacute comme ma reacuteponse agrave ce problegraveme Aujourdhui cette base de donneacutees permet de maintenir coheacuterents les liens existant entre plusieurs bases de donneacutees publiques deacutecrivant diffeacuterents types dinformations biologiques Lajout des donneacutees de reacutepeacutetition au scheacutema actuel permettra de poser au systegraveme des requecirctes complexes inteacutegrant les diffeacuterents niveaux de donneacutees que sont le geacutenome le proteacuteome et les classifications fonctionnelles Source httpwww-helixinrialpesfrIMGpdfhdr-coissacpdf via httptelarchivesouvertesfrtel-00011102en
Glycolyse ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
La glycolyse (γλῠκὖς glykyacutes laquo sucreacute raquo et λύσις lyacutesis laquo dissolution raquo) ou voie dEmbden-Meyerhof-Parnas est une voie meacutetabolique dassimilation du glucose et de production deacutenergie Elle se deacuteroule dans le cytoplasme (ou cytosol) de la cellule Comme son nom lindique elle neacutecessite du glucose et a pour produit du pyruvate Ce dernier peut soit entrer dans le cycle de Krebs qui se deacuteroule dans la mitochondrie des eucaryotes ou le cytoplasme des bacteacuteries en aeacuterobiose soit ecirctre meacutetaboliseacute par fermentation en anaeacuterobiose pour produire par exemple du lactate ou de leacutethanol
Sommaire
bull 1 Principe geacuteneacuteral
bull 2 Eacutetapes de la glycolyse
o 21 Activation des hexoses par phosphorylations successives
211 Phosphorylation du glucose en glucose-6-phosphate
212 Isomeacuterisation du glucose-6-phosphate en fructose-6-phosphate
213 Phosphorylation du fructose-6-phosphate en fructose-16- diphosphate
o 22 Clivage du fructose-16-diphosphate en deux moleacutecules de
glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate
221 Clivage du fructose-16-diphosphate en glyceacuteraldeacutehyde-3- phosphate et dihydroxyaceacutetone phosphate
222 Isomeacuterisation de la dihydroxyaceacutetone phosphate en glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate
o 23 Reacutecupeacuteration de leacutenergie investie dans les phosphorylations
231 Phosphorylation du glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate en 13- diphosphoglyceacuterate
232 Conversion du 13-diphosphoglyceacuterate en 3-phosphoglyceacuterate avec reacutecupeacuteration dATP
233 Isomeacuterisation du 3-phosphoglyceacuterate en 2-phosphoglyceacuterate
234 Conversion du 2-phosphoglyceacuterate en phosphoeacutenolpyruvate
235 Conversion du phosphoeacutenolpyruvate en pyruvate avec reacutecupeacuteration dATP
bull 3 Bilan de la glycolyse
bull 4 Reacutegulation de la glycolyse
o 41 Reacutegulation de la PFK-1
o 42 Reacutegulation de la pyruvate kinase
o 43 Reacutegulation au niveau de lhexokinase
bull 5 Reacuteoxydation des coenzymes
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Voir aussi
o 71 Articles connexes
Principe geacuteneacuteral
La glycolyse est un meacutecanisme de reacutegeacuteneacuteration dATP qui ne neacutecessite pas doxygegravene Au cours de ce processus on assiste agrave
bull des reacuteactions doxydo-reacuteduction au cours desquelles un accepteur deacutelectrons
(coenzyme NAD + ) est reacuteduit
NAD + + 2 H + + 2 e minus rarr NADH + H +
bull des synthegraveses dATP par phosphorylation dADP (formation de quatre moleacutecules dATP mais consommation de deux moleacutecules dATP soit au total formation nette de deux moleacutecules dATP)
2 ADP + 2 Pi + 2 H + rarr 2 ATP + 2 H2O
Le symbole Pi repreacutesente ici le phosphate inorganique HPO42- ou hydrogeacutenophosphate1
La glycolyse se traduisant par la reacuteduction de coenzymes elle saccompagne donc de loxydation de moleacutecules organiques On peut dire quelle correspond agrave loxydation du glucose en pyruvate
glucose + 2 NAD + rarr 2 CH3-CO-COO - + 2 (NADH + H + )
coupleacutee agrave
2 ADP + 2 Pi + 2 H + rarr 2 ATP + 2 H2O
soit au total
glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD + rarr 2 pyruvate + 2 ATP + 2 (NADH + H + ) + 2 H2O
Le pyruvate CH3-CO-COO- deacutesigne en toute rigueur la base conjugueacutee de lacide pyruvique CH3-CO-COOH
Article complet sur le site httpfrwikipediaorgwikiGlycolyse
Glycolyse ndash Document Universiteacute Jussieu Paris Contributions de Caroline Benlot Nicole Blanchouin Collaboration Philippe Denoulet
La voie de la glycolyse correspond agrave une seacuterie de reacuteactions catalyseacutees par des enzymes qui deacutegradent une moleacutecule de glucose (6 carbones) en deux moleacutecules de pyruvate (3 carbones) Chez les eucaryotes cette transformation a lieu dans le cytosol de la cellule
Cette voie meacutetabolique produit de leacutenergie libre sous forme dATP Il est agrave noter que tous les intermeacutediaires entre le glucose et le pyruvate sont phosphoryleacutes ce qui leur confegravere une charge neacutegative nette agrave pH 7 les empecircchant ainsi de diffuser agrave lexteacuterieur de la cellule
La glycolyse se deacutecompose en deux phases
- La phase preacuteparatoire ougrave le glucose est transformeacute en deux trioses phosphates avec consommation deacutenergie
- La phase de remboursement qui produit de leacutenergie sous forme dATP
Le bilan global de la glycolyse est
Glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ -----gt 2 pyruvate + 2 ATP + 2 H2O + 2 NADH
Les diffeacuterents chaicircnons meacutetaboliques intervenant dans la glycolyse sont soit des reacuteactions simples soit des reacuteactions deacutecomposables en reacuteactions simples Parmi les dix reacuteactions enzymatiques de la glycolyse trois sont exergoniques et donc irreacuteversibles Les autres chaicircnons seffectuant avec des ΔG proches de leacutequilibre sont reacuteversibles et permettent la gluconeacuteogenegravese
Source httpwwwsnvjussieufrbmediaMetaboglyco1html
Lactate ndash Renvoi agrave Acide lactique selon une introduction agrave un articl de Wikipeacutedia
Lacide lactique est un acide organique qui joue un rocircle dans divers processus biochimiques Un lactate est un sel de cet acide Contrairement agrave ce que peut laisser penser son nom lacide lactique nest pas preacutesent uniquement dans le lait mais eacutegalement dans le vin certains fruits et leacutegumes et dans les muscles
Lacide lactique est un acide alpha hydroxyleacute sa formule chimique est C3H6O3 et sa structure se reflegravete dans son nom systeacutematique lacide 2-hydroxypropanoiumlque
Sommaire
bull 1 Chimie
bull 2 Effort musculaire et fermentation lactique
bull 3 Fermentation bacteacuterienne
bull 4 Utilisations
bull 5 Historique
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
o 61 Voir aussi
611 Articles connexes
612 Liens externes
Chimie [modifier]
Latome de carbone 2 portant le groupe hydroxyle est asymeacutetrique rendant la moleacutecule dacide lactique chirale Il se preacutesente donc sous forme de deux eacutenantiomegraveres
bull (R)-acide lactique ou D(ndash)-acide lactique
bull (S)-acide lactique ou L(+)-acide lactique
En solution le groupe carboxyle -COOH peut perdre un proton donnant un ion lactate CH3CHOHCOO-
Lacide lactique est soluble dans leau et consideacutereacute comme un acide faible (pKa=390) cest-agrave-dire que la reacuteaction de dissociation dans leau nest pas totale
CH3CHOHCOOH + H2O CH3CHOHCOO- + H3O+
On trouve donc agrave la fois en solution lacide lactique et sa forme basique lion lactate en proportions variables selon le pH
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiAcide_lactique
Meacutedecine personnaliseacutee ndash Articles seacutelectionneacutes par Jacques Hallard
Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche ndash Document lsquoGroupe Les eacutechosfrrsquo Par Marc-Olivier Beacutevierre Partner Cepton Strategies bureau de Paris 03 deacutecembre 2011
Du profilage des patients aux theacuterapies geacuteniques en passant par le diagnostic moleacuteculaire et de nouvelles formes de vaccination les possibiliteacutes ouvertes par la meacutedecine personnaliseacutee sont immenses Crsquoest aussi un enjeu consideacuterable pour lrsquoeacuteconomie des systegravemes de santeacute et bien sucircr pour les grandes firmes pharmaceutiques qui ont ducirc repenser en profondeur leurs deacutemarches de recherche et deacuteveloppement
Le concept de meacutedecine personnaliseacutee a eacuteteacute deacuteveloppeacute il y a deux deacutecennies par la socieacuteteacute suisse Roche lrsquoun des leaders mondiaux de lrsquoindustrie pharmaceutique Le concept initial eacutetait fondeacute sur une reacutealiteacute tregraves simple dans la pratique meacutedicale le mecircme meacutedicament peut provoquer des reacuteactions diffeacuterentes selon les patients et pour un patient donneacute certains meacutedicaments fonctionnent et drsquoautres non
Avec lrsquointroduction dans les anneacutees 1990 de lrsquoHerceptine un traitement pour le cancer du sein Roche a deacutemontreacute qursquoil eacutetait possible drsquoanticiper gracircce agrave un simple test sur les patients ceux pour qui le traitement serait le plus beacuteneacutefique et ceux pour qui il ne le serait probablement pas
Il est deacutesormais possible de personnaliser les traitements crsquoest-agrave-dire de nrsquoadministrer un meacutedicament qursquoaux patients qui reacuteagissent positivement Lrsquoimpact de cette nouvelle approche est eacutenorme une efficaciteacute accrue moins drsquoeffets secondaires et plus de temps ni de ressources perdus pour un traitement inopeacuterant
Les cinq grandes approchesCette premiegravere forme de meacutedecine personnaliseacutee a ouvert la voie agrave une multitude drsquoapproches diffeacuterentes que lrsquoon peut classer en cinq cateacutegories
1 La meacutedecine stratifieacutee Crsquoest lrsquoapproche retenue pour lrsquoHerceptine elle consiste agrave diviser les patients en quatre groupes en fonction de leur reacuteaction agrave un meacutedicament en termes drsquoefficaciteacute et drsquoeffets secondaires Le meacutedicament est administreacute uniquement au groupe pour lequel la reacuteponse aura eacuteteacute positive et qui nrsquoaura pas preacutesenteacute drsquoeffets secondaires
2 Les vaccinations antitumorales Il srsquoagit drsquoune autre forme de meacutedecine personnaliseacutee ici le systegraveme immunitaire du patient est ldquoentraicircneacuterdquo agrave deacutetruire les cellules tumorales On obtient un tel reacutesultat en reacuteinjectant dans le corps drsquoun patient un eacutechantillon de ses propres cellules apregraves un traitement externe Les cellules ainsi traiteacutees sont destineacutees agrave stimuler le systegraveme immunitaire du patient speacutecifiquement contre les cellules tumorales
3 Lrsquoingeacutenierie tissulaire La reconstruction tissulaire est un domaine meacutedical nouveau et extrecircmement prometteur Elle srsquoaccomplit gracircce agrave lrsquoimplantation de cellules capables de pousser sur un tissu endommageacute et de le ldquoreacuteparerrdquo Ces cellules peuvent provenir soit du patient lui-mecircme apregraves traitement externe soit de cellules souches provenant de donneurs
4 La theacuterapie geacutenique Elle vise agrave modifier le geacutenome drsquoun patient afin drsquoeacuteliminer la mutation qui est agrave lrsquoorigine drsquoune maladie Il y a trois types de theacuterapie geacutenique la transfection permanente drsquoADN la transfection transitoire drsquoADN et les theacuterapies portant sur lrsquoARN Aujourdrsquohui le premier type a eacuteteacute pratiquement abandonneacute alteacuterer de faccedilon permanente le geacutenome drsquoune personne peut avoir des conseacutequences sur le long terme y compris apregraves la mort du patient ndash puisque les modifications de son geacutenome seront aussi transmises agrave sa descendance Qui plus est elle a souvent des conseacutequences impreacutevisibles sur drsquoautres processus biologiques La recherche se concentre agrave preacutesent sur les deux autres approches qui ont elles lrsquoavantage drsquoecirctre reacuteversibles Les premiers meacutedicaments arrivent maintenant sur le marcheacute Un exemple inteacuteressant le Glybera premier traitement efficace contre la LPLD une maladie orpheline dont les patients ont un deacuteficit en proteacuteines LPL ce qui entraicircne lrsquoapparition de diabegravete et de maladies cardiovasculaires
5 Le profilage du risque La forme la plus meacutediatiseacutee de meacutedecine personnaliseacutee est probablement le profilage du risque gracircce au seacutequenccedilage du geacutenome drsquoun patient il devient deacutesormais possible de calculer le risque que cette personne deacuteveloppe un jour une maladie Etant donneacute que le coucirct total pour seacutequencer le geacutenome entier drsquoune personne diminue drsquoanneacutee en anneacutee il sera bientocirct possible pour tout le monde drsquoobtenir son propre seacutequenccedilage de geacutenome et donc de connaicirctre son profil de risque pour un certain nombre de maladies Par ailleurs certaines autres formes de profilage du risque plus preacutecises existent deacutejagrave en cardiologie par exemple en mesurant le niveau de concentration drsquoune certaine proteacuteine dans le sang il devient possible de preacutedire avec preacutecision le risque pour un patient drsquoavoir un accident cardio-vasculaire (AVC insuffisance cardiaque) dans les mois ou les anneacutees agrave venir
Le profilage du risque est un aspect particuliegraverement important pour la meacutedecine personnaliseacutee car il ouvre la voie agrave la preacutevention une source potentiellement gigantesque de bien-ecirctre pour les personnes mais aussi drsquoeacuteconomies substantielles pour les systegravemes de santeacute
Afin de comprendre pourquoi et comment lrsquoindustrie de la santeacute tout entiegravere se tourne drsquoores et deacutejagrave vers la meacutedecine personnaliseacutee il est important de srsquoarrecircter un instant sur la reacutevolution scientifique qui a deacuteclencheacute ce changement de paradigme
Le diagnostic moleacuteculaire moteur sous-jacentTout au long des dix derniegraveres anneacutees lrsquoameacutelioration de la productiviteacute en R amp D a eacuteteacute lrsquoun des principaux enjeux pour les entreprises pharmaceutiques Alors que la plupart de leurs meacutedicaments les plus vendeurs tombent ou vont tomber dans le domaine public ndash depuis 2004 et jusqursquoagrave 2012 ndash et en lrsquoabsence drsquoun nombre suffisant de nouveaux produits pour compenser la perte associeacutee cette riche industrie a eacuteteacute confronteacutee agrave une pression croissante pour aller vers plus drsquoinnovation
Rationaliser la gestion des projets de R amp D former des alliances construire des accords agrave long terme avec des eacutequipes de recherche universitaires ou en biotechnologie breveter les projets de recherche dans le cadre de structures de partenariat sophistiqueacutees autant de reacuteponses qui caracteacuterisent ce deacutefi et qui parfois ont eacuteteacute tregraves efficaces Cependant aucune de ces approches nrsquoa vraiment abordeacute le problegraveme qui est aujourdrsquohui au cœur de la recherche et du deacuteveloppement pharmaceutique Pour trouver demain de nouveaux meacutedicaments les scientifiques auront besoin de mieux comprendre les processus moleacuteculaires qui reacutegissent les maladies et comment la diversiteacute geacuteneacutetique des patients influe sur les reacutesultats des traitements
Parallegravelement lrsquoindustrialisation des techniques de biologie moleacuteculaire a permis drsquoimportants progregraves dans la deacutetection et lrsquoanalyse de moleacutecules drsquoune complexiteacute toujours croissante telles que de longs fragments drsquoADN ARN des proteacuteines voire des cellules entiegraveres Ces techniques ont permis aux scientifiques de parvenir agrave une compreacutehension beaucoup plus preacutecise des processus moleacuteculaires qui sont agrave lrsquoorigine de nombreuses maladies Le potentiel de ce qursquoon appelle maintenant le diagnostic moleacuteculaire est immense non seulement en termes de R amp D mais aussi dans la pratique meacutedicale quotidienne
Agrave lrsquoautre extreacutemiteacute du spectre les systegravemes de santeacute sont de plus en plus sous pression Ils ne remboursent plus que les meacutedicaments qui apportent un reacuteel plus par rapport aux traitements deacutejagrave en place et dans certains cas ils ne paient que si le traitement a un reacutesultat positif Dans un nombre croissant de systegravemes de santeacute le besoin drsquoun retour sur investissement ndash sujet qui eacutetait tabou dans le passeacute ndash est en train de devenir une reacutealiteacute
Le diagnostic moleacuteculaire fournit agrave ces deux deacutefis la reacuteponse de la science non seulement il accroicirct la productiviteacute de R amp D mais il fournit aussi aux cliniciens des outils puissants pour mieux comprendre ce qursquoils font et quelle est lrsquoefficaciteacute reacuteelle de leurs deacutecisions theacuterapeutiques Au final ils traitent mieux leurs patients et pour un coucirct moindre
Diagnostic moleacuteculaire et biomarqueurs quelques deacutefinitionsLe diagnostic moleacuteculaire deacutetecte des cibles moleacuteculaires speacutecifiques par le truchement de sondes seacutelectives qui sont toujours associeacutees agrave une meacutethode de visualisation La valeur de ces cibles ndash appeleacutees biomarqueurs ndash est qursquoelles sont correacuteleacutees agrave une maladie parfois elles sont mecircme la racine du mal Les biomarqueurs peuvent ecirctre de natures tregraves diffeacuterentes allant de la simple petite moleacutecule (comme les meacutetabolites) agrave des structures complexes comme les proteacuteines les acides nucleacuteiques ou mecircme des cellules entiegraveres
Trouver le biomarqueur adeacutequat qui permettra aux cliniciens de comprendre et de suivre avec preacutecision lrsquoeacutevolution de la maladie ndash ou bien sa reacuteponse agrave un traitement ndash est lrsquoun des principaux enjeux de la recherche pharmaceutique aujourdrsquohui En effet il nrsquoy a souvent pas de lien de causaliteacute direct entre un biomarqueur et une maladie ou sa reacuteponse Certains biomarqueurs peuvent ecirctre repreacutesentatifs de plusieurs maladies et inversement il peut ecirctre neacutecessaire de deacutetecter plusieurs biomarqueurs afin de deacutepister une maladie donneacutee
Les technologies de deacutetection et drsquoamplification ont progresseacute agrave pas de geacuteant ces derniegraveres anneacutees et sont devenues les principaux moteurs du deacuteveloppement des outils de diagnostic moleacuteculaire La meacutethode la plus connue est la Reacuteaction en Chaicircne par Polymeacuterase (PCR) mais il en est drsquoautres telles que les puces agrave ADN et ARN (ou micro-arrays) lrsquohybridation in situ en fluorescence (FISH) lrsquoimmunohistochimie la cytomeacutetrie en flux (CMF FACS en anglais) et bien drsquoautres qui sont agrave preacutesent arriveacutees agrave maturiteacute
Le rocircle des biomarqueurs dans la chaicircne de valeur pharmaceutiqueLes biomarqueurs jouent un rocircle important agrave tous les niveaux de la chaicircne de valeur pharmaceutique ils interviennent tregraves tocirct dans le processus de deacutecouverte puis dans le deacuteveloppement du produit ils ont eacutegalement leur importance au niveau du patient notamment pour la preacutevention le suivi du traitement et la gestion de la maladie
Les biomarqueurs peuvent ecirctre trieacutes en trois cateacutegories leur rocircle deacutepend de leur positionnement dans la chaicircne de valeur
Les biomarqueurs de deacutecouverte sont des entiteacutes moleacuteculaires qui sont geacuteneacuteralement identifieacutees pendant les premiegraveres phases du processus de deacutecouverte drsquoun nouveau meacutedicament Ces biomarqueurs sont lieacutes agrave la cible biologique et sont utiliseacutes pour valider les meacutecanismes de la maladie pour sonder de potentiels effets toxicologiques ou pour anticiper les variations geacuteneacutetiques potentielles dans la reacuteponse de lrsquoorganisme aux meacutedicaments Lrsquoespoir pour les responsables de R amp D pharmaceutique est que ces biomarqueurs vont aider agrave atteindre plus rapidement chez lrsquohomme la preuve de concept ou deacutemonstration de validiteacute lrsquoideacutee est drsquoecirctre en mesure drsquoeffectuer des essais cliniques en toute seacutecuriteacute avec de tregraves faibles doses sur un petit nombre de patients et beaucoup plus preacutecocement avant mecircme que les essais preacutecliniques ne soit pleinement acheveacutes Les meacutedicaments qui srsquoaveacutereraient ne pas fonctionner lors de ces essais preacutecoces seraient alors eacutelimineacutes plus tocirct ce qui permettrait par conseacutequent de tester plus de substances
Plus tard dans le processus on trouve les biomarqueurs de deacuteveloppement qui peuvent eacutegalement ecirctre drsquoune grande utiliteacute Ce sont habituellement les mecircmes que ceux qui ont eacuteteacute identifieacutes lors du processus de deacutecouverte et qui sont utiliseacutes dans les essais cliniques pour fournir des informations preacuteliminaires sur lrsquoefficaciteacute du meacutedicament et sa seacutecuriteacute avant qursquoon ne soit agrave mecircme de mesurer des paramegravetres cliniques drsquoaucune sorte Gracircce agrave leur capaciteacute agrave fournir des informations qui ne seraient pas accessibles agrave travers un monitoring clinique classique ils contribuent parfois agrave acceacuteleacuterer sensiblement le processus de deacuteveloppement En un mot afin de mesurer lrsquoefficaciteacute drsquoun nouveau meacutedicament de simples tests sanguins peuvent agrave preacutesent (dans certains cas) remplacer des mois voire des anneacutees drsquoobservation clinique
Et enfin nous avons les biomarqueurs commerciaux Par commercial nous entendons les biomarqueurs qui ont eacuteteacute officiellement reconnus par les autoriteacutes sanitaires comme des outils apportant des informations utiles sur lrsquoeacutetat drsquoun patient et pouvant ecirctre utiliseacutes pour prendre des deacutecisions cliniques des outils de diagnostic recourant agrave ces biomarqueurs seront par ailleurs susceptibles drsquoecirctre rembourseacutes par les systegravemes de santeacute Ce type de biomarqueur nrsquoest pas nouveau Pour ne citer que deux exemples le glucose est reconnu comme biomarqueur du diabegravete depuis le XIXe siegravecle (aujourdrsquohui il a eacuteteacute remplaceacute par lrsquoHbA1c) et le PSA (Antigegravene prostatique speacutecifique) lrsquoest depuis les anneacutees 1980 pour le cancer de la prostate
Bien que lrsquoon utilise les biomarqueurs depuis fort longtemps le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire la bio-informatique et les meacutethodes de deacutetection innovantes ont deacutemultiplieacute les possibiliteacutes de faccedilon spectaculaire et un nouveau type drsquooutil a eacutemergeacute le diagnostic moleacuteculaire Les premiers exemples embleacutematiques de ces nouvelles et puissantes technologies sont les ldquodiagnostics compagnonsrdquo qui ont eacuteteacute introduits dans le traitement du cancer (drsquoabord avec lrsquoHerceptine que nous avons mentionneacutee plus haut) et plus reacutecemment du VIH ougrave certains traitements oneacutereux nrsquoont eacuteteacute prescrits qursquoagrave condition que le patient reacuteponde agrave un test geacuteneacutetique speacutecifique Drsquoautres exemples bien connus sont les tests de deacutepistage de routine des maladies infectieuses (VIH) dont le degreacute de speacutecificiteacute et de sensibiliteacute est tregraves eacuteleveacute
Les diagnostics moleacuteculaires sont les outils de la meacutedecine moderne Ils permettent aux cliniciens drsquoidentifier les signes avant-coureurs des maladies de choisir le bon traitement en fonction des profils geacuteneacutetiques (diagnostics ldquocompagnonsrdquo) de superviser lrsquoefficaciteacute des traitements et bien mieux informeacutes de prendre de meilleures deacutecisions en fonction du profil particulier de chaque patient et de sa reacuteaction aux traitements anteacuterieurs Les diagnostics moleacuteculaires ont eacutegalement un rocircle eacuteconomique agrave jouer car ils pourraient tregraves bien conduire dans certains cas agrave des eacuteconomies substantielles en eacutevitant au meacutedecin de prescrire inutilement des traitements coucircteux
Lrsquoimpact eacuteconomique de la meacutedecine personnaliseacuteeLa demande mondiale pour les produits et services de santeacute est estimeacutee agrave lrsquoheure actuelle agrave 5500 milliards de dollars et elle devrait atteindre 12 000 milliards de dollars agrave lrsquohorizon 2030 La meacutedecine personnaliseacutee va transformer ce marcheacute sur deux plans premiegraverement en fournissant des traitements plus efficaces et deuxiegravemement en offrant le moyen de faire des eacuteconomies
Des traitements plus efficaces Pour un meacutedecin la valeur intrinsegraveque du diagnostic moleacuteculaire ne reacuteside bien sucircr pas dans le traitement drsquoune maladie mais dans lrsquoinformation que ce diagnostic viendra fournir Cette information peut ecirctre inestimable car elle aide les meacutedecins agrave prendre de meilleures deacutecisions sur la faccedilon de traiter un patient Par ailleurs elle est parfois consideacutereacutee par les autoriteacutes sanitaires comme une condition preacutealable pour la prescription drsquoune moleacutecule comme crsquoest le cas en meacutedecine stratifieacutee
LrsquoHerceptine a eacuteteacute le premier meacutedicament issu de la meacutedecine stratifieacutee agrave ecirctre autoriseacute Elle traite le cancer du sein et fonctionne extrecircmement bien mais seulement pour des femmes qui surexpriment un gegravene speacutecifique appeleacute HER-2 Elle est donc commercialiseacutee avec un kit de diagnostic HER-2 et nrsquoest rembourseacutee par les systegravemes de santeacute que si le test est positif LrsquoHerceptine est lrsquoun des meacutedicaments les plus vendus
aujourdrsquohui (pour un total de plus de 5 milliards de dollars) A lrsquoavenir ce type de produit deviendra monnaie courante demain les assureurs de la santeacute ne paieront plus pour des meacutedicaments mais pour des reacutesultats Crsquoest preacuteciseacutement lagrave ce que la meacutedecine personnaliseacutee peut apporter une faccedilon de maximiser lrsquoefficaciteacute des traitements
La reacuteduction des deacutepenses Mecircme si certaines formes de meacutedecine personnaliseacutee (telles que les vaccins contre des cancers ou lrsquoingeacutenierie tissulaire) sont oneacutereuses et vont peser sur les systegravemes de santeacute drsquoautres vont contribuer agrave reacuteduire la facture La meacutedecine preacuteventive en particulier est une solution agrave long terme contre lrsquoexplosion des deacutepenses de santeacute comme chacun sait il est beaucoup moins cher de deacutepister et de preacutevenir une maladie que de la traiter lorsqursquoelle srsquoest deacuteclareacutee Il est deacutesormais possible par exemple de deacutetecter des ldquoindicateurs preacutecocesrdquo (biomarqueurs) de sorte que des mesures efficaces pourront ecirctre prises en amont ndash avant que la maladie ne se deacuteclenche Le coucirct total direct et indirect des maladies cardio-vasculaires et accidents vasculaires ceacutereacutebraux aux Etats-Unis a eacuteteacute estimeacute agrave 450 milliards de dollars en 2008 Reacuteduire la facture de seulement 10 aurait deacutejagrave un impact eacuteconomique eacutenorme
Les eacutevolutions agrave venirLa deacutecouverte de la structure en double heacutelice de lrsquoADN par Watson et Crick en 1953 a ouvert une nouvelle egravere le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire Durant la seconde moitieacute du XXe siegravecle les biologistes et les meacutedecins ont fait eacutenormeacutement progresser notre compreacutehension des meacutecanismes de la vie Cette progression a eacuteteacute consideacuterablement acceacuteleacutereacutee gracircce au deacuteveloppement drsquooutils de diagnostic moleacuteculaire qui permettent aujourdrsquohui aux meacutedecins de reacuteellement comprendre les meacutecanismes intimes moleacuteculaires des maladies Et ce que ces outils apportent crsquoest de lrsquoinformation de lrsquoinformation qui peut sauver ou prolonger la vie eacuteviter la douleur seacutecuriser le patient et aider le praticien agrave prendre la bonne deacutecision
Chaque ecirctre humain est une personne unique avec sa propre histoire ses besoins et ses objectifs personnels et veut ecirctre consideacutereacute en tant que tel La promesse de la meacutedecine personnaliseacutee est qursquoagrave lrsquoavenir la technologie permettra aux professionnels de la santeacute drsquoaccomplir quelques pas de plus pour se rapprocher de ce besoin fondamental
(Ce contenu est issu de ParisTech Review ougrave il a eacuteteacute publieacute agrave lrsquoorigine sous le titre Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche Nous vous invitons agrave vous abonner gratuitement agrave ParisTech Review) - Groupe lsquoLes eacutechosrsquo- Tous droits reacuteserveacutes - Les Echos 2012
Source httpblogslesechosfrparistech-reviewmedecine-personnalisee-la-revolution-est-en-marche-a7747html
Addenda - References
Academic
bull Steven M Paul et al ldquoHow to improve RampD productivity the pharmaceutical industryrsquos grand challengerdquo Nature Reviews 9 March 2010 203
bull Iain Miller et al ldquoMarket access challenges in the EU for high medical value
diagnostic testsrdquo Personalized Medicine (2011) 8(2)
bull Cepton Strategies ldquoLes perspectives de lrsquoindustrie pharmaceutique agrave lrsquohorizon 2020rdquo septembre 2011
Online
bull ldquo The revolution of molecular diagnosticsrdquo (Cepton Strategies)
bull ldquo Pharma 2015 le nouveau modegravelerdquo (Cepton Strategies)
This content is licensed under a Creative Commons Attribution 30 LicenseYou are free to share copy distribute and transmit this content - Source httpwwwparistechreviewcom20111108medecine-personnalisee-revolution
laquo Meacutedecine personnaliseacutee raquo la part du bluff et celle de la reacutealiteacute Document lsquoScience et pseudo-sciencesrsquo Auteur Bertrand Jordan biologiste moleacuteculaire Directeur de recherche eacutemeacuterite au CNRS Auteur de nombreux articles et drsquoune dizaine de livres sur la geacuteneacutetique et ses applicationshellip SPS ndeg 292 octobre 2010
Lrsquoideacutee (ou le fantasme) de la meacutedecine personnaliseacutee peut se reacutesumer ainsi on va tregraves prochainement pouvoir acceacuteder agrave la totaliteacute de lrsquoinformation geacuteneacutetique drsquoune personne en deacuteduire lrsquoensemble de ses preacutedispositions agrave diffeacuterentes maladies (et mecircme agrave certains comportements) ainsi que sa reacuteaction agrave diffeacuterents types de traitements et de meacutedicaments On pourra alors adopter des conduites de preacutevention cibleacutees et efficaces et traiter lrsquoaffection lorsqursquoelle apparaicirctra avec le meacutedicament preacutesentant le meilleur rapport entre efficaciteacute et effets indeacutesirables Au-delagrave de lrsquoinformation geacuteneacutetique proprement dite la mesure drsquoautres paramegravetres (niveau drsquoexpression de gegravenes preacutesence de diffeacuterentes proteacuteines eacutetat de certains reacutecepteurs) fournira des laquo biomarqueurs raquo1 suppleacutementaires permettant drsquoadapter finement le traitement agrave lrsquoeacutetat du patient
Au niveau de lrsquoaccegraves agrave lrsquoinformation geacuteneacutetique inteacutegrale il srsquoagit bien drsquoune reacutealiteacute maintenant proche (moins de cinq ans agrave coup sucircr) Les nouvelles techniques de seacutequenccedilage drsquoADN apparues depuis 2005 sont de plus en plus rapides et efficaces et degraves aujourdrsquohui la lecture inteacutegrale de lrsquoADN drsquoune personne revient agrave moins de 10 000 euro2 Les progregraves continuent agrave un rythme rapide et il est tregraves vraisemblable que le laquo geacutenome agrave 1000 dollars raquo devienne une reacutealiteacute drsquoici deux agrave trois ans Il sera alors bien plus rationnel drsquoobtenir cette information systeacutematiquement pour chaque individu (agrave la naissance par exemple) plutocirct que de pratiquer des analyses drsquoADN cibleacutees lorsque le besoin en apparaicirct
La traduction de cette information geacuteneacutetique en termes de physiopathologie (le passage du laquo geacutenotype raquo au laquo pheacutenotype raquo) est par contre encore tregraves imparfaite Bien entendu certaines mutations entraicircnent systeacutematiquement une pathologie preacutecise (comme pour la mucoviscidose les myopathies la choreacutee de Huntingtonhellip) mais en geacuteneacuteral la composante geacuteneacutetique drsquoune maladie implique des dizaines des centaines de gegravenes dont certains variants ont un effet aggravant ou au contraire protecteur Nos connaissances sont encore tregraves incomplegravetes et les entreprisequi agrave lrsquoeacutetranger (USA) offrent de reacutealiser un profil geacuteneacutetique (actuellement beaucoup moins preacutecis que le seacutequenccedilage inteacutegral) ne fournissent agrave leurs clients que des informations tregraves vagues (laquo risque drsquoarthrite rhumatoiumlde accru de 20 raquo crsquoestagrave-dire risque absolu passant de 1 agrave 1 2 ) La validiteacute mecircme de ces chiffres est sujette agrave caution dans la mesure ougrave ils ont eacuteteacute eacutetablis sur des groupes de population auxquels le client nrsquoappartient pas neacutecessaire-menthellip La
traduction meacutedicale de lrsquoinformation geacuteneacutetique est donc tregraves partielle et entacheacutee de grandes incertitudes
Photo Une vision du futur proche la carte Vitale contenant la seacutequence drsquoADN du patient
Cependant les choses changent rapidement Le passage prochain du pro-fil geacuteneacutetique (eacutetabli sur 500 000 agrave 1 000 000 de points dans le geacutenome) agrave la lecture inteacutegrale des trois milliards de bases de ce geacutenome va donner une information beaucoup plus fine ndash incluant en particulier les mutations rares qui pour des raisons techniques ne sont guegravere repreacutesenteacutees dans les profils actuels Et la poursuite des grandes eacutetudes de correacutelation entre pathologies et constitution geacuteneacutetique3 (eacutetudes qui vont elles aussi passer agrave la seacutequence) va ameacuteliorer peu agrave peu la traduction du geacutenotype en pheacutenotype y compris pour les maladies dont la part geacuteneacutetique est complexe (soit la grande majoriteacute) Cette transition est deacutejagrave bien amorceacutee pour divers types de cancers pour lesquels la connaissance des caracteacuteristiques geacuteneacutetiques de la cellule tumorale est deacuteterminante pour le choix du traitement4 On peut ainsi espeacuterer agrave terme eacuteradiquer la pratique de chimiotheacuterapies peu speacutecifiques et fortement deacutelabrantes et combiner la chirurgie avec le traitement par des moleacutecules ayant une action reacuteellement cibleacutee sur les cellules tumorales Il est certain que cette approche va srsquoeacutetendre au domaine de la santeacute en geacuteneacuteral et que lrsquoon va de plus en plus vers des traitements cibleacutes fondeacutes sur la connaissance du geacutenome du patient et sur des informations scientifiques constamment mises agrave jour
Au-delagrave de la geacuteneacutetique il faut drsquoailleurs eacutelargir le propos agrave lrsquoensemble des biomarqueurs qui deviennent accessibles Il peut srsquoagir de donneacutees concernant lrsquoADN comme ci-dessus mais aussi du niveau drsquoexpression drsquoun ensemble de gegravenes de la preacutesence de diverses proteacuteines de concentrations de meacutetabolites ou de lrsquoactiviteacute drsquoenzymes comme les kinases Le biomarqueur peut ecirctre simple ou le plus souvent complexe impliquant la mesure simultaneacutee drsquoun nombre important drsquoentiteacutes et donc une technologie sophistiqueacutee Le champ drsquoapplication des biomarqueurs est tregraves large et concerne potentiellement toutes les pathologies Ce domaine de recherches est en plein deacuteveloppement avec encore une fois beaucoup drsquoexageacuterations et drsquoaffirmations peu rigoureuses qursquoil srsquoagisse de la validiteacute statistique des correacutelations repeacutereacutees ou de lrsquoutiliteacute clinique reacuteelle de lrsquoinformation fournie On peut neacuteanmoins penser que la phase critique actuelle va deacuteboucher sur une clarification et un renforcement des exigences et que des biomarqueurs reacuteellement valides et utiles eacutemergeront de ces travaux il deviendra alors indispensable de les deacuteterminer avant tout traitement
Photo - Lrsquointerpreacutetation meacutedicale drsquoune seacutequence drsquoADN nrsquoest pas eacutevidente
La meacutedecine personnaliseacutee nrsquoest donc pas qursquoun fantasme le concept comporte une part de veacuteriteacute qui va aller croissant Les conseacutequences sur le systegraveme de santeacute sont multiples Les meacutedicaments vont de plus en plus srsquoadresser agrave un sous-ensemble de patients geacuteneacutetiquement deacutefini ce qui nrsquoest pas sans poser de seacuterieux problegravemes aux industriels de la pharmacie (deacutecheacuteance du modegravele de blockbuster5 mais peut paradoxalement permettre drsquoacceacuteleacuterer les essais cliniques en les pratiquant sur des groupes drsquoindividus seacutelectionneacutes Lrsquoimportance du diagnostic va srsquoaccentuer notamment ndash mais pas seulement ndash pour tous les cancers et la mise agrave jour incessante des connaissances sera essentielle pour tirer le maximum de sens clinique des informations geacuteneacutetiques et des
biomarqueurs en geacuteneacuteral Il faudra donc disposer agrave lrsquohocircpital drsquoinstallations et de personnels capables drsquoobtenir ces informations et de les interpreacuteter Le rocircle de moleacutecules cibleacutees efficaces et preacutesentant peu drsquoeffets secondaires va srsquoaccroicirctre au deacutetriment des theacuterapeutiques geacuteneacuteralistes et reacuteduire les temps drsquohospitalisation Il srsquoagit lagrave de tendances lourdes dont lrsquoorientation ne fait aucun doute Seul le calendrier preacutesente quelques incertitudes La pratique de la meacutedecine va donc changer Espeacuterons que notre systegraveme de santeacute qui est (encore) lrsquoun des meilleurs au monde saura srsquoadapter agrave cette nouvelle donnehellip
1 Biomarqueur tout paramegravetre biologique mesurable qui fournit des informations pour le diagnostic le pronostic ou le choix du traitement pour tout type de maladie
2 Il srsquoagit lagrave de donneacutees veacuterifieacutees et drsquooffres commerciales existantes et non drsquoextrapolations publicitaires ou journalistiques
3 Etudes dites WGAS Whole Genome Association Studies Il srsquoen est deacutejagrave pratiqueacute plus de 500 portant agrave chaque fois sur des milliers de malades et de teacutemoins
4 Pour les leuceacutemies la preacutesence drsquoun reacutearrangement chromosomique impliquant les gegravenes BCR et Abl permet un traitement tregraves efficace par le Gleevec
5 Meacutedicament largement prescrit et geacuteneacuterant plus drsquoun milliard de dollars de chiffre drsquoaffaires
Source httpwwwpseudo-sciencesorgspipphparticle1500
Mitochondrie ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Une mitochondrie (du grec mitos fil et chondros grain) est un organite agrave linteacuterieur dune cellule eucaryote dont la taille est de lordre du micromegravetre Son rocircle physiologique est primordial puisque cest dans les mitochondries que leacutenergie fournie par les moleacutecules organiques est reacutecupeacutereacutee sous forme dATP (eacutenergie contenue dans la liaison phosphate-phosphate) la source principale deacutenergie pour la cellule eucaryote par le processus doxydation phosphorylante
Lensemble des mitochondries dune cellule constitue ce que lon appelle son chondriome
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Structure
bull 3 Origine
bull 4 Geacutenome mitochondrial
bull 5 Proteacuteome mitochondrie
o 51 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome mitochondrial
o 52 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome nucleacuteaire
o 53 Chez lHomme
bull 6 Fonctionnement
bull 7 Poisons mitochondriaux
bull 8 Maladies mitochondriales
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiMitochondrie
Oncogegravene
Les oncogegravenes sont une cateacutegorie de gegravenes dont lexpression favorise la survenue de cancers Ce sont des gegravenes qui commandent la synthegravese doncoproteacuteines (proteacuteines anormales stimulant la division et la diffeacuterenciation cellulaire) et deacuteclenchent une prolifeacuteration deacutesordonneacutee des cellules Le terme vient du grec onkos signifiant vrac masse ou tumeur
Le terme oncogegravene peut deacutesigner aussi des virus qui provoquent lapparition de cancers On parle doncovirus
Sommaire
[masquer]
bull 1 Introduction
bull 2 Oncogegravenes
o 21 Seacutemantique et histoire du terme
o 22 Oncogegravenes et cancers
o 23 Diffeacuterents oncogegravenes
o 24 Les oncogegravenes comme cibles pour le deacuteveloppement de nouvelles
theacuterapies
bull 3 Notes et reacutefeacuterences
bull 4 Voir aussi
o 41 Article connexe
o 42 Liens externes
Introduction[modifier]
Notre organisme est composeacute denviron 1014 cellules reacuteparties dans plus de 200 types cellulaires diffeacuterents qui composent les tissus (cellules sanguines nerveuses germinales etc) La prolifeacuteration cellulaire au sein de ces tissus est rigoureusement controcircleacutee au cours de notre vie certaines cellules (les neurones) ne neacutecessitant pas un renouvellement constant dautres eacutetant perpeacutetuellement en cours de multiplication (cellules sanguines ou de la peau) Le controcircle de cette multiplication cellulaire normale se fait par lintermeacutediaire dun eacutequilibre permanent entre facteurs activateurs (stimulateurs de la division cellulaire) et facteurs inhibiteurs (freins de la division cellulaire) Toute alteacuteration de cet eacutequilibre ou homeacuteostasie cellulaire peut faire pencher la balance soit du cocircteacute inhibiteur dans ce cas la cellule meurt et disparaicirct soit du cocircteacute activateur et la cellule se divise de faccedilon incontrocircleacutee et peut donner naissance agrave un cancerDe maniegravere scheacutematique on peut faire une analogie entre une voiture et une cellule Lorsque les systegravemes qui controcirclent lrsquoacceacuteleacuterateur et les freins de la voiture sont en bon eacutetat celle-ci va donc pouvoir avoir une vitesse de croisiegravere parfaitement controcircleacutee Une voiture dans laquelle lrsquoacceacuteleacuterateur serait activeacute en permanence ou bien ayant une absence totale de frein est donc lanceacutee dans une course folle qui ne peut plus ecirctre arrecircteacutee sauf par une catastrophe Dans les cellules canceacutereuses cela se passe exactement de la mecircme faccedilon
Il y a trois grandes cateacutegories de gegravenes associeacutes aux pathologies canceacutereuses les oncogegravenes (cet article) les gegravenes suppresseur de tumeurs et les gegravenes de Reacuteparation de lADN
Les proto-oncogegravenes sont les reacutegulateurs positifs de la prolifeacuteration cellulaire (les acceacuteleacuterateurs) Ils deviennent hyper-actifs et leur modification (en oncogegravene) est dominante car il suffit quune des deux copies du gegravene soit modifieacutee On a identifieacute actuellement plus de 100 proto-oncogegravenes Les plus connus sont les gegravenes Ha-ras myc ou abl
La seconde cateacutegorie comprend les gegravenes suppresseurs de tumeurs qui sont des reacutegulateurs neacutegatifs de la prolifeacuteration cellulaire (les freins)
Il existe eacutegalement les gegravenes de reacuteparation qui sont capables de deacutetecter et de reacuteparer les leacutesions de lrsquoADN qui ont modifieacute les oncogegravenes ou les gegravenes suppresseurs de tumeur Ces systegravemes de reacuteparation sont eacutegalement inactiveacutes dans les cellules canceacutereuses
Les cancers sont des pathologies geacuteneacutetiques crsquoest-agrave-dire qursquoils ont pour origine une modification quantitative etou qualitative des gegravenes deacutecrits ci-dessus Comme il srsquoagit drsquoalteacuterations geacuteneacutetiques somatiques qui ne sont preacutesentes que dans le tissu malade la plupart des cancers ne sont donc pas heacutereacuteditaires Les cancers familiaux (10 des cancers humains) sont associeacutes agrave une alteacuteration constitutionnelle (ou germinale) drsquoun gegravene Cette alteacuteration est donc preacutesente dans toutes les cellules de notre organisme gamegravetes incluses elle peut donc ecirctre transmise agrave la descendance
Scheacutemas agrave consulter agrave la source- Lespegravece humaine possegravede 23 paires de chromosomes (tous les gegravenes sont donc preacutesent agrave leacutetat de deux copies par cellules agrave lexception des cellules germinales et on fait abstraction des chromosomes sexuels X et Y) Lalteacuteration dune copie dun proto-oncogegravene produit une proteacuteine dont lactiviteacute diffegravere fortement de celle du produit normale (par exemple expression tregraves augmenteacutee ou encore preacutesence du produit dans des cellules innapproprieacutes) Cette proteacuteine muteacutee stimule de faccedilon constante la division cellulaire qui ne sera plus reacuteguleacutee normalement Cette alteacuteration est dite dominante car la production de proteacuteine alteacutereacutee par une seule des deux copies du proto-oncogegravene est neacutecessaire et suffisante pour alteacuterer sa fonction
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiOncogC3A8ne
Phosphorylation oxydative ndash Article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biochimie Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
La phosphorylation oxydative est une voie meacutetabolique qui utilise leacutenergie libeacutereacutee par loxydation des nutriments pour la production dadeacutenosine triphosphate
Voir aussi
bull Chaicircne respiratoire
Source httpfrwikipediaorgwikiPhosphorylation_oxydative
Photosynthegravese - lsquoNote de Futura-Sciencesrsquo
La photosynthegravese est une reacuteaction biochimique eacutenergeacutetique qui se deacuteroule chez les plantes
Rocircle de la photosynthegravese
La photosynthegravese a pour but de creacuteer de leacutenergie (sous forme de glucide) agrave partir de leacutenergie lumineuse provenant du soleil Les organismes qui utilisent le meacutecanisme de photosynthegravese sont autotrophes car ils fabriquent des matiegraveres organiques agrave partir de matiegraveres inorganiques
Meacutecanisme de la photosynthegravese
Leacutenergie solaire est utiliseacutee pour oxyder leau et reacuteduire le gaz carbonique afin de syntheacutetiser des substances organiques (glucides) Ce pheacutenomegravene a lieu dans les choloroplastes un organite speacutecifique des plantes au niveau des membranes des thylacoiumldes ougrave se situent les photosystegravemes I et II et les cytochromes
Bilan eacutenergeacutetique de la photosynthegravese
Il faut six moleacutecules de dioxyde de carbone et six moleacutecules deau pour syntheacutetiser une moleacutecule de glucose relacircchant six moleacutecules de dioxygegravene gracircce agrave leacutenergie lumineuse
6 CO2 + 6 H2O + eacutenergie lumineuse rarr C6H12O6 (glucose) + 6 O2
Mais ce bilan est en fait deacutecomposeacute en deux eacutetapes successives
bull les reacuteactions photochimiques (phase claire) 12 H2O + lumiegravere rarr 6 O2 + eacutenergie chimique (24 H)
bull le cycle de Calvin (phase sombre) 6 CO2 + eacutenergie chimique (24 H) rarr C6H12O6 + 6 H2O
La photosynthegravese est un meacutecanisme speacutecifique des plantes vertes copy Jon Sullivan Wikimedia domaine publicSource httpwwwfutura-sciencescomfrdefinitiontbotanique-2dphotosynthese_227
Photosynthegravese - Introduction drsquoun article XWikipeacutedia
La photosynthegravese (grec φῶς phōs lumiegravere et σύνθεσις syacutenthesis composition) est le processus bioeacutenergeacutetique qui permet aux plantes et agrave certaines bacteacuteries de syntheacutetiser de la matiegravere organique en exploitant la lumiegravere du soleil Les besoins nutritifs de ces organismes sont du dioxyde de carbone de lrsquoeau et des sels mineacuteraux La photosynthegravese est agrave la base de lautotrophie de ces organismes La photosynthegravese est la principale voie de transformation du carbone mineacuteral en carbone organique En tout les organismes photosyntheacutetiques assimilent environ 100 milliards de tonnes de carbone en biomasse chaque anneacutee1
La photosynthegravese se deacuteroule dans les membranes des thylakoiumldes chez les plantes les algues et les cyanobacteacuteries ou dans la membrane plasmique chez les bacteacuteries photosyntheacutetiques Une conseacutequence importante est la libeacuteration de moleacutecules de dioxygegravene
Sommaire
bull 1 La deacutecouverte du meacutecanisme
bull 2 Vue geacuteneacuterale
bull 3 Le support de la photosynthegravese
bull 4 Les deux phases de la photosynthegravese
o 41 Les reacuteactions photochimiques ou phase claire
411 Le photosystegraveme II
412 Le photosystegraveme I
413 La photophosphorylation cyclique
o 42 Le cycle de Calvin ou phase chimique non photo-deacutependante (ou
laquo phase sombre raquo expression deacutesormais deacutesuegravete)
bull 5 Les diffeacuterents types de fixation du carbone
o 51 Le meacutecanisme des plantes en C3
o 52 Le meacutecanisme des plantes en C4
o 53 Le meacutecanisme des plantes CAM ( Crassulacean Acid Metabolism )
bull 6 Cas particuliers de photosynthegravese
o 61 Photosynthegravese chez un animal
o 62 Photosynthegravese artificielle
bull 7 Production doxygegravene amp captage deacutenergie
bull 8 Notes
bull 9 Reacutefeacuterences
bull 10 Voir aussi
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiPhotosynthC3A8se
Potentiel doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Le potentiel doxydo-reacuteduction ou potentiel redox est une grandeur empirique exprimeacutee en volt (de symbole V) et noteacutee E Ce potentiel est exprimeacute par rapport agrave une reacutefeacuterence souvent mesureacutee par une eacutelectrode normale agrave hydrogegravene (ENH) dougrave luniteacute VENH rencontreacutee dans certains ouvrages Cette mesure est appliqueacutee aux couples
doxydo-reacuteduction pour preacutevoir la reacuteactiviteacute des espegraveces chimiques entre elles Par convention le potentiel standard Edeg est mesureacute par rapport au couple protonhydrogegravene (H+ H2) de potentiel nul
Sommaire
bull 1 Mesure
o 11 Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
111 Exemples
bull 2 Oxydant et reacuteducteur
bull 3 Potentiels standard doxydo-reacuteduction agrave 25 degC
bull 4 laquo Noblesse raquo dun meacutetal
bull 5 Applications pratiques
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Articles connexes
Mesure [modifier]
La mesure dun potentiel deacutelectro-reacuteduction se fait expeacuterimentalement agrave laide de deux demi-piles Pour obtenir le potentiel standard dun couple redox lune de ces piles doit mettre en œuvre le couple de reacutefeacuterence H+ H2 et lautre celui dont on veut mesurer le potentiel
Concregravetement les deux demi-piles sont constitueacutees chacune dun soluteacute et dune eacutelectrode les soluteacutes sont relieacutes entre eux par un pont salin qui leur permet deacutechanger des ions et les eacutelectrodes sont relieacutees entre elles par un circuit eacutelectrique sur lequel est placeacute un voltmegravetre Les deux demi-piles une fois relieacutees forment une pile eacutelectrique fournissant un courant continu alimenteacute par les reacuteactions chimiques qui ont lieu spontaneacutement aux eacutelectrodes degraves lors quest formeacutee la pile
-Le sens de courant eacutelectrique donne le signe du potentiel (neacutegatif si les eacutelectrons vont vers H+H2 et positif au contraire)
-Le voltmegravetre donne la valeur du potentiel du couple redox
-Les couples ayant des Edeg eacuteleveacutes (positifs) impliquent des oxydants forts
-Les couples ayant des Edeg tregraves bas (neacutegatifs) impliquent des reacuteducteurs forts
Ce potentiel peut deacutependre du contexte chimique et notamment du pH et mecircme du contexte physique les effets de la lumiegravere sont mis agrave profit aussi bien par la nature dans la photosynthegravese que par lhomme dans la photographie
Les chimistes utilisent des tables deacutejagrave deacutefinies elles fournissent les potentiels mesureacutes dans les conditions standard de pression et de tempeacuterature (25 degC 1 bar) par rapport au couple H+ H2
Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo [modifier]
Pour une reacuteaction redox on peut deacutefinir la diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur)
Exemples [modifier]
a)NAD+ + 2H+ + 2 e- rarr NADH + H+ E0rsquo = -0320 V
b) Aceacutetaldeacutehyde + 2 H+ + 2 e- rarr Eacutethanol E0rsquo = -0197 V
Reacuteaction redox
Aceacutetaldeacutehyde + NADH + H+ rarr Eacutethanol + NAD+ ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur) = -0197 ndash (-0320) = + 0123 V
Regravegle geacuteneacuterale
Les reacuteactions redox spontaneacutees possegravedent un ΔE gt 0
Oxydant et reacuteducteur [modifier]
La reacutefeacuterence du potentiel doxydo-reacuteduction est celui de leau pure conventionnellement fixeacute agrave zeacutero Les corps dits laquo oxydants raquo sont les oxydants des couples ayant un potentiel positif (ils captent des eacutelectrons ce qui se traduit par une charge eacutelectrique neacutegative) les corps dits laquo reacuteducteurs raquo sont les reacuteducteurs des couples ayant un potentiel neacutegatif (ils cegravedent des eacutelectrons dougrave une charge eacutelectrique positive) Les valeurs caracteacuteristiques des potentiels sont de lordre de quelques volts
On voit lagrave que lon a deux significations diffeacuterentes pour les termes laquo oxydant raquo et laquo reacuteducteur raquo
bull la signification lieacutee agrave une reacuteaction doxydo-reacuteduction donneacutee (capteur ou eacutemetteur deacutelectron dans la reacuteaction)
bull la signification lieacutee au potentiel doxydo-reacuteduction un laquo reacuteducteur raquo est un corps qui joue le rocircle de reacuteducteur dans de nombreuses reacuteactions un laquo oxydant raquo est un corps qui joue le rocircle doxydant dans de nombreuses reacuteactions mais un laquo oxydant raquo peut parfois ecirctre un reacuteducteur sil est face agrave un laquo oxydant raquo plus fort et quil peut encore soxyder
Cest cette deuxiegraveme signification qui est utiliseacutee ici Les laquo oxydants raquo les plus forts ne peuvent pas soxyder eux-mecircmes et sont donc toujours des oxydants les laquo reacuteducteurs raquo les plus forts ne peuvent pas se reacuteduire eux-mecircmes et sont donc toujours des reacuteducteurs Mais certains corps peuvent ecirctre alternativement oxydants et reacuteducteurs comme par exemple leau ou le monoxyde de carbone
Les oxydants les plus forts dans cette eacutechelle sont les halogegravenes (F2 Cl2) lion permanganate (MnO4
-) en milieu acide lion hypochlorite (ClO-) le dioxygegravene (O2) le soufre (S)
Des reacuteducteurs classiques sont les meacutetaux le carbone et lhydrogegravene solide1
Lire lrsquoarticle complet sur httpfrwikipediaorgwikiPotentiel_d27oxydo-rC3A9duction
Reacuteaction doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Des informations de cet article ou section devraient ecirctre mieux relieacutees aux sources mentionneacutees dans la bibliographie ou en liens externes Ameacuteliorez sa veacuterifiabiliteacute en les associant par des reacutefeacuterences
Une reacuteaction doxydo-reacuteduction est une reacuteaction chimique au cours de laquelle se produit un eacutechange deacutelectrons Lespegravece chimique qui capte les eacutelectrons est appeleacutee laquo oxydant raquo celle qui les cegravede laquo reacuteducteur raquo On abregravege couramment loxydo-reacuteduction par redox
Les reacuteactions doxydo-reacuteductions constituent une grande famille comprenant de nombreuses reacuteactions chimiques puisquelles interviennent dans les combustions certains dosages meacutetallurgiques la corrosion des meacutetaux leacutelectrochimie ou la respiration cellulaire Ces reacuteactions jouent en particulier un rocircle fondamental en biologie dans la transformation de loxygegravene au sein des corps vivants Elles sont eacutegalement massivement utiliseacutees par lindustrie humaine agrave lexemple de lobtention de la fonte agrave partir de minerais composeacutes doxyde de fer par reacuteduction puis de fer et dacier agrave partir de la fonte par oxydation
Cette varieacuteteacute sexplique par la mobiliteacute la leacutegegravereteacute et lomnipreacutesence dans toutes les formes de la matiegravere de leacutelectron
Sommaire
bull 1 Deacutefinitions
o 11 Premiegravere deacutefinition
o 12 Deacutefinitions plus modernes
bull 2 Vocabulaire
bull 3 Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction
bull 4 Potentiel doxydo-reacuteduction
bull 5 Principaux couples doxydants-reacuteducteurs
bull 6 Reacuteactions doxydo-reacuteduction sans transfert eacutevident deacutelectrons [1]
o 61 Position du problegraveme
o 62 Geacuteneacuteralisation de la notion de transfert deacutelectrons
621 Formation dune liaison chimique et eacutelectroneacutegativiteacute
622 Transfert total deacutelectrons
623 Transfert total fictif (virtuel)
624 Application agrave la reacuteaction 2 H 2 + O2 rarr 2 H 2O
o 63 Nombre doxydation dun eacuteleacutement
o 64 Geacuteneacuteralisation de loxydo-reacuteduction
o 65 Utilisation des nombres doxydation
bull 7 Notes et reacutefeacuterences
bull 8 Bibliographie
bull 9 Voir aussi
o 91 Articles connexes
o 92 Liens externes
Deacutefinitions [modifier]
Premiegravere deacutefinition [modifier]
Suite agrave des expeacuteriences avec le mercure Lavoisier met en eacutevidence en 1772 le rocircle du dioxygegravene dans certaines reacuteactions doxydo-reacuteduction Il pose les premiegraveres deacutefinitions
bull Loxydation signifie laquo combinaison avec loxygegravene raquo Par exemple
2 Hg + O2 rarr Hg2O2
bull Une reacuteduction est laquo lextraction dun meacutetal de son oxyde raquo deacutefinition deacutejagrave utiliseacutee
en meacutetallurgie Par exemple
SO2 rarr S + O2
Dans le langage courant loxydation est la reacuteaction chimique dans laquelle un composeacute se combine avec un ou plusieurs atomes doxygegravene Comme loxydation du fer qui produit la rouille
4 Fe + 3O2 rarr 2 Fe2O3
Ce nest quau XX e siegravecle apregraves la deacutecouverte de leacutelectron (JJ Thomson 1897) et lintroduction du modegravele atomique de Bohr (1913) que les reacuteactions chimiques ont eacuteteacute reacuteexamineacutees agrave la lumiegravere de ces nouveaux modegraveles et que des similitudes observeacutees permirent de deacutegager progressivement le concept actuel doxydo-reacuteduction qui sexprime en termes de transferts deacutelectrons
Les reacuteactions doxydo-reacuteduction par voie segraveche (eacutechange de dioxygegravene) sont efficacement deacutecrites par les diagrammes Ellingham Loutil principal des reacuteactions redox en milieu aqueux eacutetant la formule de Nernst
Deacutefinitions plus modernes [modifier]
Pour faciliter leacutetude des reacuteactions on utilise un outil qui associe (parfois abstraitement) agrave chaque atome dun composeacute un nombre doxydation (no) qui symbolise la valeur de la charge porteacutee (Fe2+ a un nombre doxydation de 2)
bull Une oxydation est une perte deacutelectrons (donc une augmentation du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Zn rarr Zn2+ + 2 e-
bull Ce don deacutelectrons ne se produit que sil existe un corps susceptible de les
accepter
bull Le pheacutenomegravene inverse (acceptation des eacutelectrons) est appeleacute la reacuteduction
bull Une reacuteduction est un gain deacutelectrons (donc une diminution du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Cu2+ + 2 e- rarr Cu
Ainsi les laquo combinaisons avec loxygegravene raquo ne sont quun cas particulier des reacuteactions doxydo-reacuteduction Voici deux reacuteactions avec le cuivre
2Cu + O2 rarr 2CuO
Cu + Cl2 rarr CuCl2
La premiegravere combine le cuivre et le dioxygegravene tandis que la seconde combine le cuivre et le dichlore Le chlore et loxygegravene ont un point commun ce sont des eacuteleacutements plus eacutelectroneacutegatifs que le cuivre
Loxydation dun corps saccompagne toujours de la reacuteduction dun autre (les eacutelectrons ne peuvent pas circuler seuls et sont neacutecessairement capteacutes) on parle dune reacuteaction doxydo-reacuteduction Loxydation est une demi-reacuteaction de loxydo-reacuteduction et la reacuteduction est lautre demi-reacuteaction
Vocabulaire [modifier]
Scheacutema - Preacutevision du sens dune reacuteaction doxydo-reacuteduction en utilisant la regravegle du gamma
Dans une oxydo-reacuteduction
bull leacuteleacutement qui cegravede un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo reacuteducteur raquo
bull leacuteleacutement qui capte un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo oxydant raquo
Le reacuteducteur soxyde (reacuteaction doxydation) loxydant se reacuteduit (reacuteaction de reacuteduction) Loxydo-reacuteduction se compose donc de deux demi-reacuteactions une oxydation et une reacuteduction
bull Oxydationreacuteducteur(1) = oxydant(1) + ne- (les flegraveches napparaissent que si la reacuteaction est totale quand K gt 10 000)
bull Reacuteduction
oxydant(2) + ne- = reacuteducteur(2)
bull Oxydo-reacuteduction (laquo somme raquo de loxydation et de la reacuteduction)
oxydant(2) + reacuteducteur(1) rarr oxydant(1) + reacuteducteur(2)
Exemple
Ce4+ + e- = Ce3+ (Reacuteduction)
Fe2+ = Fe3+ + e- (Oxydation)
dougrave la reacuteaction bilan
Ce4+ + Fe2+ rarr Ce3+ + Fe3+
Un reacuteducteur oxydeacute (=forme oxydeacutee) est un oxydant et un oxydant reacuteduit (=forme reacuteduite) est un reacuteducteur On deacutefinit ainsi le couple oxydant-reacuteducteur (aussi appeleacute laquo couple redox raquo) qui se compose de loxydant et du reacuteducteur conjugueacute (loxydant reacuteduit) On le note sous la forme Oxydant Reacuteducteur
En biochimie et notamment agrave propos de la synthegravese des moleacutecules preacutebiotiques on parle de reacuteactions se produisant dans une atmosphegravere oxydante cest-agrave-dire en preacutesence doxygegravene par opposition agrave une atmosphegravere reacuteductrice contenant par exemple du gaz carbonique
Certain composeacutes chimiques peuvent se comporter aussi bien en oxydant quen reacuteducteur Cest notamment le cas de leau oxygeacuteneacutee dont on dit quelle se dismute et qui par conseacutequent ne peut ecirctre conserveacutee longtemps
H2O2 = 2H+ + O2 + 2e- (oxydation)
H2O2 + 2H+ + 2e- = 2H2O (reacuteduction)
Soit au final
2H2O2 rarr 2H2O + O2 (oxydo-reacuteduction)
On a par exemple les couples oxydant-reacuteducteur Cu 2+ Cu et Zn 2+ Zn qui donnent la reacuteaction en solution aqueuse
Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+
(aq) + Cu(s) (oxydo-reacuteduction)
Cette reacuteaction peut se deacutecomposer en une reacuteduction (de loxydant) et une oxydation (du reacuteducteur)
Zn(s) = Zn2+(aq) + 2e- (oxydation)
Cu2+(aq) + 2e- = Cu(s) (reacuteduction)
Les deux demi-reacuteactions doxydation et de reacuteduction peuvent reacuteellement ecirctre seacutepareacutees dans certains cas (cest-agrave-dire quelles ne se produisent pas au mecircme endroit) ce qui permet de geacuteneacuterer un courant eacutelectrique (cest ce qui se passe dans les piles eacutelectriques) Dans les autres cas par exemple dans lexemple donneacute elles nont quun inteacuterecirct formel (les eacutelectrons libres nexistent pas dans leau)
Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction hellip
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRC3A9action_d27oxydo-rC3A9duction
Respiration ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biologie et la meacutedecine Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
Dans le langage courant la respiration deacutesigne agrave la fois les eacutechanges gazeux (rejet de dioxyde de carbone CO2 appeleacute parfois de faccedilon impropre laquo gaz carbonique raquo et absorption de dioxygegravene O2 ou appeleacute couramment laquo oxygegravene raquo) et la respiration cellulaire qui permet en deacutegradant du glucose gracircce au dioxygegravene dobtenir de leacutenergie Les eacutechanges gazeux assistent la respiration cellulaire en lui fournissant le dioxygegravene et en le deacutebarrassant du dioxyde de carbone produit
Pour certains organismes ces eacutechanges se reacutealisent directement par diffusion aux travers des parois cellulaires Pour dautres des organes speacutecialiseacutes se sont formeacutes permettant ainsi daugmenter les quantiteacutes de gaz brasseacutes Il existe plusieurs types dorganes
bull les branchies qui sont les adaptations respiratoires des animaux aquatiques poissons mais aussi certains anneacutelides (vers) eacutechinodermes (eacutetoiles de mers) et mollusques
bull les poumons qui sont les adaptations des verteacutebreacutes terrestres
Dans le cas des animaux qui possegravedent des poumons on parle de ventilation pulmonaire pour deacutesigner lensemble des meacutecanismes qui permettent les transferts de gaz entre les milieux exteacuterieur et inteacuterieur (le sang)
Sommaire
bull 1 Aspect biochimique
bull 2 La respiration chez lecirctre humain
bull 3 Classification des sujets lieacutes agrave la respiration
o 31 Par maladie et urgences
o 32 Par meacutedication
o 33 Par soins intensifs et meacutedecine durgence
o 34 Par autres sujets meacutedicaux
bull 4 Voir aussi
o 41 Articles connexes
o 42 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRespiration
Tomographie par eacutemission de positons - Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
La tomographie par eacutemission de positons (TEP) deacutenommeacutee PET ou PET scan pour laquo positron emission tomography raquo dans la terminologie anglo-saxonne est une meacutethode
dimagerie meacutedicale pratiqueacutee par les speacutecialistes en meacutedecine nucleacuteaire qui permet de mesurer en trois dimensions lactiviteacute meacutetabolique dun organe gracircce aux eacutemissions produites par les positons (ou positrons) issus de la deacutesinteacutegration dun produit radioactif injecteacute au preacutealable
La TEP repose sur le principe geacuteneacuteral de la scintigraphie qui consiste agrave injecter un traceur dont on connaicirct le comportement et les proprieacuteteacutes biologiques pour obtenir une image du fonctionnement dun organe Ce traceur est marqueacute par un atome radioactif (carbone fluor azote oxygegravene) qui eacutemet des positons dont lannihilation produit elle-mecircme deux photons La deacutetection de la trajectoire de ces photons par le collimateur de la cameacutera TEP permet de localiser le lieu de leur eacutemission et donc la concentration du traceur en chaque point de lorgane Cest cette information quantitative que lon repreacutesente sous la forme dune image faisant apparaicirctre en couleurs les zones de forte concentration du traceur
Ainsi la TEP permet de visualiser les activiteacutes du meacutetabolisme des cellules on parle dimagerie fonctionnelle par opposition aux techniques dimagerie dite structurelle comme celles baseacutees sur les rayons X (radiologie ou CT-scan) qui reacutealisent des images de lanatomie Par conseacutequent la tomographie par eacutemission de positons est un outil diagnostique qui permet de deacuteceler certaines pathologies qui se traduisent par une alteacuteration de la physiologie normale comme les cancers La TEP est aussi utiliseacutee en recherche biomeacutedicale par exemple en imagerie ceacutereacutebrale ougrave elle permet de reacuteveacuteler les reacutegions actives du cerveau lors de telle ou telle activiteacute cognitive de maniegravere analogue agrave ce qui se fait avec limagerie par reacutesonance magneacutetique fonctionnelle (IRM)
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Deacutefinition
o 21 Principe
o 22 Exposition aux radiations et radioprotection
bull 3 Principaux traceurs utiliseacutes
o 31 Le 18 F FDG
bull 4 Deacuteroulement dun examen TEP
bull 5 Diagnostic
bull 6 Applications
o 61 Canceacuterologie
o 62 Imagerie ceacutereacutebrale et neurologie
o 63 Cardiologie
bull 7 Limites
bull 8 Avenir de la TEP
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Annexes
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiTomographie_par_C3A9mission_de_positons
Warburg ndash Selon Wikipeacutedia
Otto Heinrich Warburg (8 octobre 1883 agrave Fribourg-en-Brisgau Bade-Wurtemberg Allemagne - 1 er aoucirct 1970 agrave Berlin) est un meacutedecin physiologiste et biochimiste allemand Il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine de 19311
Sommaire
bull 1 Biographie
bull 2 Hypothegravese
bull 3 Le cas Warburg
bull 4 Notes et reacutefeacuterences
bull 5 Voir aussi
o 51 Liens externes
Biographie
Docteur en chimie et docteur en meacutedecine il a deacutecouvert des processus-cleacutes de la respiration cellulaire et de diffeacuterents systegravemes enzymatiques En 1931 il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine laquo pour sa deacutecouverte de la nature et du mode opeacuteratoire de lenzyme respiratoire1 raquo
Ayant deacutemontreacute que les cellules canceacutereuses changent leur meacutetabolisme pour passer agrave un meacutetabolisme anaeacuterobie il a formuleacute lhypothegravese non confirmeacutee que le cancer na pas besoin dun milieu riche en oxygegravene pour se deacutevelopper Parmi ses eacutetudiants le plus illustre est Hans Adolf Krebs prix Nobel en 1953
Hypothegravese
Il constata lors de ses observations sur des cellules canceacutereuses une concentration anormalement eacuteleveacutee dions lactates lun des sels de lacide lactique Or cet acide est typiquement le reacutesultat dune fermentation
En 1924 Warburg en tira une hypothegravese sur la formation de cellules canceacutereuses celles-ci tireraient principalement leur eacutenergie de la fermentation anaeacuterobie du glucose (glycolyse anaeacuterobie) et par conseacutequent la preacutesence doxygegravene ne serait pas neacutecessaire agrave leur deacuteveloppement
Lapparition du cancer serait due agrave un dysfonctionnement des mitochondries des cellules canceacutereuses au lieu de le consommer elles fermenteraient le glucose
Selon Warburg linduction dun eacutetat dacidification dans lorganisme est incompatible avec le meacutetabolisme des cellules canceacutereuses2
Le cas Warburg
Otto Warburg eacutetait juif Agrave ce titre il aurait ducirc ecirctre soit expulseacute dAllemagne soit deacuteporteacute dans les camps de concentration Il nen fut rien En effet parce quAdolf Hitler eacutetait particuliegraverement preacuteoccupeacute davoir un cancer et parce quil pensait que Warburg serait le seul scientifique susceptible de trouver un traitement efficace il donna donc des instructions pour quil fucirct preacuteserveacute de la deacuteportation3 Warburg est enterreacute au cimetiegravere de Dahlem agrave Berlin
Photo - Otto Heinrich Warburg en 1931
Notes et reacutefeacuterences
1 uarr a et b (en) laquo for his discovery of the nature and mode of action of the respiratory enzyme raquo in Personnel de reacutedaction laquo The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1931 [archive] raquo Fondation Nobel 2010 Consulteacute le 26 novembre 2010
2 uarr La theacuteorie de O H Warburg Nexus ndeg48 page 66
3 uarr Robert Paxton la France de Vichy 1940-1944 coll Points-Histoire eacuted Seuil 1973 p178
Source httpfrwikipediaorgwikiOtto_Heinrich_Warburg
Traduction deacutefinitions et compleacutements
Jacques Hallard Ing CNAM consultant indeacutependantRelecture et corrections Christiane Hallard-Lauffenburger professeur des eacutecoleshonoraireAdresse 585 19 Chemin du Malpas 13940 Molleacutegegraves FranceCourriel jacqueshallard921orangefr
Fichier ISIS Santeacute Cancer a Redox Disease French version3 alleacutegeacutee
---
Les facteurs de risques sont internes (geacutenome mutation 5 etc) induction par un agent infectieux etc etou externes (alimentation exposition agrave des substances canceacuterigegravenes ou agrave des conditions telles que lirradiation etc) Des facteurs hormonaux eacutepigeacuteneacutetiques et psychosomatiques sont possibles 90 agrave 95 des cas de cancers ne sont pas attribuables agrave des mutations geacuteneacutetiques6
Durant la derniegravere deacutecennie plusieurs types de cancers semblent en augmentation si dans certains cas cette progression est facilement lieacutee agrave des facteurs de risque identifieacutes (tabac alcool polluants industriels reconnus canceacuterigegravenes obeacutesiteacute seacutedentariteacute exposition au soleil) dans certains cas il est difficile dattribuer agrave des facteurs preacutecis laugmentation observeacutee Lameacutelioration des outils de diagnostic7et le vieillissement de la population8 explique une part importante de la progression de lincidence de certains cancers Agrave linverse une eacutetude de lInstitut de veille sanitaire montre que les cancers de lestomac de loesophage (chez lhomme) du col de luteacuterus et le lymphome Hodghinien ont reacutegresseacute entre 1980 et 20009
Sommaire
bull 1 Terminologie et eacutetymologie
bull 2 Biologie
o 21 Typologie
o 22 Geacuteneacutetique
o 23 Transformation cellulaire
o 24 Chronologie de la transformation canceacutereuse
o 25 Origine
o 26 Eacutevolution
bull 3 Causes
o 31 Risques endogegravenes
o 32 Risques dits laquo environnementaux raquo
bull 4 Preacutevention
o 41 Deacutepistage
bull 5 Diagnostic
bull 6 Traitements
o 61 Traitements alternatifs
o 62 Soutien psychologique
bull 7 Coucircts eacuteconomiques et socioeacuteconomiques
bull 8 Statistiques par pays
o 81 France
o 82 Taux de survie et surmortaliteacute
o 83 Chez lenfant
bull 9 Eacutepideacutemiologie
bull 10 Historique
bull 11 Chez les animaux
bull 12 Notes et reacutefeacuterences
bull 13 Voir aussi
o 131 Articles connexes
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiCancer
Chaicircne de transfert deacutelectrons ndash Deacutefinition de Futura-Sciences
Ensemble de moleacutecules pouvant capter et donner des eacutelectrons dont des cytochromes et des flavoproteacuteines qui agissent en seacuterie pour transporter des eacutelectrons du NADH ou du FADH2 jusquagrave loxygegravene qui est ainsi reacuteduit en eau (H2O) La respiration cellulaire est principalement attribuable agrave cette consommation doxygegravene La chaicircne respiratoire est localiseacutee dans la membrane interne des mitochondries
Source httpwwwfutura-sciencescomfrdefinitiontphysique-2dchaine-de-transfert-delectrons_686
Chaicircne respiratoire ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
La chaicircne respiratoire est constitueacutee dun ensemble complexe de proteacuteines membranaires de la mitochondrie des cellules eucaryotes qui servent agrave reacuteoxyder les coenzymes NADH et ubiquinone (CoQ) qui ont eacuteteacute reacuteduits en particulier au cours du cycle de Krebs Cette reacuteoxydation saccompagne de la creacuteation dun gradient transmembranaire de protons Ce gradient est une forme de stockage de leacutenergie contenue dans les coenzymes qui deacuterive elle-mecircme de leacutenergie contenue dans les moleacutecules deacutegradeacutees au cours du catabolisme Le gradient de proton va servir agrave fabriquer de lATP moleacutecule eacutenergeacutetique universellement utilisable au niveau de lATP synthase une proteacuteine membranaire mitochondriale Ce meacutecanisme de phosphorylation oxydative a eacuteteacute deacutecouvert par Peter Mitchell ce qui lui a valu le prix Nobel de chimie en 19781 Ce meacutecanisme est aussi connu sous le nom de Theacuteorie chimiosmotique (de Mitchell) Additionneacute agrave la synthegravese dATP par les ATP synthase on la nomme phosphorylation oxydative (nb le terme phosphorylation oxydative est impropre il faut lui preacutefeacuterer celui doxydations phosphorylantes)
Sommaire
bull 1 Origine des reacuteactifs de la chaicircne respiratoire
bull 2 Enchaicircnement des systegravemes doxydoreacuteduction de la chaicircne respiratoire
bull 3 Inhibiteurs de la chaicircne respiratoire
bull 4 Reacutegulation
bull 5 Theacuteorie chimio-osmotique de Mitchell
bull 6 Complexes et fonctionnement
bull 7 Transport des moleacutecules dATP formeacutees
bull 8 Bilan total
bull 9 Des chaicircnes respiratoires particuliegraveres celles des bacteacuteries
bull 10 Notes et reacutefeacuterences
bull 11 Voir aussi
o 111 Articles connexes
o 112 Liens externes
Origine des reacuteactifs de la chaicircne respiratoire [modifier]
Lors des reacuteactions du catabolisme que sont la glycolyse (dans le cytosol) et le cycle de Krebs (dans la mitochondrie) il y a production de coenzymes reacuteduits (NADH et CoQH2) Ces coenzymes vont ecirctre reacuteoxydeacutes par la chaicircne respiratoire (en aeacuterobiose) au niveau des crecirctes de la membrane interne mitochondriale ou dans la membrane plasmique des bacteacuteries
Enchaicircnement des systegravemes doxydoreacuteduction de la chaicircne respiratoire [modifier]
Remarque lenchaicircnement indiqueacute ici concerne les organismes eucaryotes la chaicircne respiratoire au niveau de la mitochondrie
Lordre dans lequel on trouve les eacuteleacutements de la chaicircne respiratoire (figure 1) deacutepend de leur potentiel standard doxydoreacuteduction (tableau 1)
Tableau 1 Systegravemes reacutedox mis en jeu dans la chaicircne respiratoire
Systegravemes reacutedox Potentiel standard (agrave pH = 7 et 25 degC) (V)
NAD+NADH -032
FPFPH2 -014
CoQCoQH2 -009
Cytb Fe3+Cytb Fe2+ +004
CytC1 Fe3+CytC1 Fe2+ +022
CytC Fe3+CytC Fe2+ +026
Cyt(a+a3) Fe3+Cyt(a+a3) Fe2+ +029
frac12O2O2- +082
Figure 1 enchaicircnement des constituants de la chaicircne respiratoire
La reacuteaction de synthegravese dATP
est une reacuteaction endergonique elle a besoin deacutenergie pour avoir lieu Sa variation denthalpie libre standard (ΔGdeg) est eacutegale agrave + 30 kJmol
Lors de la chaicircne respiratoire trois reacuteactions libegraverent suffisamment deacutenergie (variation denthalpie libre standard (ΔGdeg) est infeacuterieure ou eacutegale agrave - 30 kJmol)
bull ΔGdeg = - 42 460 Jmolminus1
bull ΔGdeg = - 34 740 Jmolminus1
bull ΔGdeg = -
102 290 Jmolminus1
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiChaC3AEne_respiratoire
Phosphorylation oxydative lieacutee agrave la chaicircne de transport des eacutelectrons ndash Document lsquoulysse u-bordeauxrsquo
La chaicircne de transport des eacutelectrons
Les hydrogegravenes (eacutelectrons plus protons) capteacutes par le (qui devient le
) issus de la deacutegradation des moleacutecules de glucose et dacide gras sont
transfeacutereacutes agrave l gracircce agrave une seacuterie deacutevegravenements qui aboutit agrave la formation d la chaicircne de transport des eacutelectrons Cette chaicircne se deacuteroule dans la membrane interne de la mitochondrie surtout dans les crecirctes et elle fait intervenir plusieurs complexes enzymatiques appeleacutes NADH-quinone oxydoreacuteductase (complexe I) succinate-quinone oxydoreacuteductase (complexe II) Quinol-cytochrome c oxydoreacuteductase (complexe III ou complexe bc1) et Cytochrome c oxydase (complexe IV)
Elle contient eacutegalement 1) lubiquinone qui se trouve dans leacutepaisseur de la membrane interne (moleacutecule lipophile) qui transporte les eacutelectrons (et protons) du complexe II au complexe III et 2) le cytochrome c qui se trouve dans lespace inter membranaire et qui eacutetablit une navette deacutelectrons entre complexes III et IV Les eacuteveacutenements sont preacutesenteacutes scheacutematiquement figure 11 Dans cette image les complexes sont repreacutesenteacutes en une seule entiteacute mais en reacutealiteacute ils sont constitueacutes de plusieurs sous-uniteacutes proteacuteiques Le tableau ci-dessous donne une ideacutee de la taille et de lheacuteteacuterogeacuteneacuteiteacute des complexes de la chaicircne respiratoire
fonction enzymatique poids moleacuteculaire
nombre de sous-uniteacutes
Complexe I NADH-quinone oxydoreacuteductase 800 kDa 25
Complexe II succinate-quinone oxydoreacuteductase
140 kDa 4
Complexe III quinol-cytochrome c oxydoreacuteductase
250 kDa 9-10
Complexe IV cytochrome c oxydase 170 kDa 13
Complexe V ATP synthase 380 kDa 12-14
Figure 11 [agrave consulter agrave la source] La chaicircne respiratoire
Pour plus dinformation sur la composition des proteacuteines de la chaicircne respiratoire et leur arrangement dans des super complexes consultez le document suivant
laquo Supercomplexes dans la chaine respiratoire de la mitochondrie 2010_Boekema raquo (pdf 1 Mo)
Animation cette animation montre comment le passage des eacutelectrons de cytochrome c agrave cytochrome c oxydase (complexe IV) permet le transport
simultaneacute de protons ( ) agrave travers la membrane interne de la mitochondrie (fonction de pompe de la cytochrome c oxydase)
Macromedia Shockwave - 106Ko
La direction du flux deacutelectrons le long de la chaicircne de transport est deacutetermineacutee par la faculteacute des composants agrave perdre ou agrave gagner des eacutelectrons Par exemple
a une affiniteacute modeacutereacutee pour les eacutelectrons si bien que sa forme reacuteduite
peut facilement ceacuteder ses deux eacutelectrons Au contraire loxygegravene moleacuteculaire a une tregraves forte affiniteacute pour les eacutelectrons et est donc un tregraves bon agent oxydant capable de capturer avidement les eacutelectrons des autres moleacutecules La capaciteacute agrave laquo donner raquo ou agrave laquo prendre raquo des eacutelectrons est exprimeacutee
par un paramegravetre nommeacute potentiel doxydoreacuteduction (symbole Eograve) ayant
un potentiel de et loxygegravene moleacuteculaire un potentiel de Les eacutelectrons se deacuteplacent des moleacutecules agrave faible potentiel doxydoreacuteduction vers
les moleacutecules posseacutedant un potentiel fort et donc dans le cas de la chaicircne mitochondriale de transport des eacutelectrons du NADH agrave loxygegravene moleacuteculaire (voir figure 12 )
Figure 12 [agrave consulter agrave la source] Potentiel doxydoreacuteduction
Fondamentalement au cours de la capture des eacutelectrons par les complexes I III et IV il y a simultaneacutement translocation des protons vers lespace
inter membranaire (pompe ) (voir figure 11 et son animation) Le processus creacutee un gradient protonique (potentiel membranaire de 150 mV neacutegatif cocircteacute espace matriciel et une diffeacuterence de pH de 05) Le gradient eacutelectrochimique ainsi geacuteneacutereacute est utiliseacute pour la phosphorylation de lADP en ATP par lATP synthase (complexe V qui constitue une particule dite eacuteleacutementaire visible en microscopie eacutelectronique) (voir figure 13 ) Le couplage de loxydation des
meacutetabolites en et et la production dATP est appeleacute phosphorylation oxydative
Figure 13 [agrave consulter agrave la source] ATP synthase
Heacutebergement des eacutelectrons dans les composants de la chaicircne
Au sein de la chaicircne de transport les eacutelectrons sont successivement et transitoirement laquo heacutebergeacutes raquo par diffeacuterents sites moleacuteculaires appeleacutes groupes prostheacutetiques (porphyrines et flavine mononucleacuteotides (FMN apporteacutee par la
vitamine laquo riboflavine raquo) Les atomes qui heacutebergent les eacutelectrons dans ces
groupes prostheacutetiques peuvent ecirctre des atomes de C ou N pour (apporteacute
par la laquo vitamine raquo (acide nicotinique) et ubiquinone des atomes de Fe inclus dans une structure moleacuteculaire appeleacutee hegraveme ou heacutemochrome pour les cytochromes des complexes de FeS pour les FMN et cytochrome bc1 des atomes de Cu dans la cytochrome c oxydase Cette ressource na pas pour but dexposer en deacutetail laspect biochimique et biophysique de la phosphorylation oxydative Pour information compleacutementaire sur le sujet nous vous suggeacuterons de consulter laquo La biochimie Tome 1 biochimie structurale et meacutetabolique raquo Christian Moussard De Boeck Universiteacute
Etymologie des termes cytochrome et ubiquinone
Les cytochromes sont des pigments cellulaires (chromos = couleur) deacutetectables dans lintervalle 300 agrave 600 nm du spectre de la lumiegravere Le terme deacutesigne un ensemble formeacute dune proteacuteine et dun groupe prostheacutetique (heacutemochrome)
responsable de labsorption caracteacuteristique de la lumiegravere
Ubiquinone nommeacutee pour sa reacutepartition tregraves large ubiquitaire chez les veacutegeacutetaux animaux et micro-organismes (latin ubique = preacutesent partout) Elle fut identifieacutee plus tard agrave un co-enzyme de la chaicircne respiratoire nommeacute pour cela co-enzyme Q10 (ubiQuinone) 10 fait reacutefeacuterence au nombre duniteacutes isopreacuteniques (
) preacutesentes dans la queue hydrophobe de la moleacutecule (situeacutee dans la membrane)
Cardiolipine et chaicircne respiratoire
La cardiolipine ou diphosphatidylglyceacuterol est un lipide qui est speacutecifique des membranes des bacteacuteries et des mitochondries autrement dit des membranes dont la fonction est de fournir un potentiel eacutelectrochimique pour le transport des eacutelectrons et la synthegravese dATP Le terme cardiolipine vient du fait que ce lipide a eacuteteacute isoleacute agrave partir de cœur de bovin dans lequel il repreacutesente 10 des phospholipides totaux Plus tard la cardiolipine a eacuteteacute trouveacutee en abondance dans la mitochondrie ougrave elle repreacutesente 20 des phospholipides totaux et dans la membrane externe des bacteacuteries Etant donneacute que la cardiolipine est un lipide speacutecifique de la mitochondrie on est en droit de penser que sa fonction biologique dans cet organite est fondamentale Elle est localiseacutee principalement dans la membrane interne ougrave elle interagit avec plusieurs proteacuteines parmi lesquelles les complexes III (cytochrome bc1) et IV (cytochrome c oxydase) la proteacuteine deacutechange ATPADP lATP synthase et le transporteur de phosphate inorganique (Pi) Il a eacuteteacute montreacute que la cardiolipine deacuteterminait la structure quaternaire (et donc fonctionnelle) de ces proteacuteines enzymatiques et assurait eacutegalement la bonne orientation et la bonne position (pour faciliter le passage des eacutelectrons) des diffeacuterents composants de la chaicircne respiratoire Ce rocircle est bien illustreacute par le syndrome de Barth myopathie speacutecifique due agrave une production deacutefectueuse de cardiolipine reacutesultant en un fort deacuteficit dans la production dATP La cardiolipine limite aussi la diffusion de protons situeacutes dans lespace inter membranaire en les liant agrave ses groupes phosphates tamponnant ainsi le pH global (voir figure 14 ) Enfin la cardiolipine est consideacutereacutee comme un co-facteur deacuteterminant de limportation du cholesteacuterol indispensable au deacuteroulement de la steacuteroiumldogenegravese mitochondriale
Figure 14 [agrave consulter agrave la source] Cardiolipine dans la membrane interne de la mitochondrie
LATP synthase ( )
En preacutesence du gradient de protons eacutetabli entre les deux faces de la membrane mitochondriale interne et en absence de concentrations eacuteleveacutees dATP dans la matrice
lATP synthase laisse passer les protons au niveau du domaine membranaire un
passage qui permet la production dATP par le domaine Plus preacuteciseacutement chaque
sous-uniteacute du domaine de la proteacuteine couple rapidement lADP et le Pi en produisant lATP qui reste en place Cest le potentiel de membrane et le passage des protons qui en reacutesulte (laquo source deacutenergie raquo) qui permet lexpulsion de lATP vers
lespace matriciel au cours dun mouvement de rotation de la sous-uniteacute dans le
domaine La place de lATP est immeacutediatement prise par un nouvel ADP + Pi Il faut 12 protons pour la production de 3 ATP (voir figure 13 ci-dessus)
Cette enzyme peut eacutegalement fonctionner dans lautre sens ce qui se produit en absence de gradient de protons et en preacutesence dATP Dans ce cas elle fonctionne comme une
pompe agrave protons comparable agrave l -ATPase de la membrane des lysosomes deacutecrite dans la ressource laquo Transport membranaire raquo
Bilan final
Le bilan final de toutes ces inter conversions chimiques cest que loxydation complegravete dune moleacutecule de glucose fournira 30 moleacutecules dATP et quune moleacutecule dacide gras tel que le palmitate (C16) fournira 120 moleacutecules dATP La complexiteacute des inter conversions chimiques qui seffectuent dans les mitochondries trouve sa justification dans un pheacutenomegravene de fractionnement de leacutenergie libeacutereacutee qui eacutevite un deacutegagement
excessif de chaleur ducirc agrave la condensation de et (en ) Leacutenergie peut ecirctre convertie efficacement en liaisons riches en eacutenergie dans des moleacutecules telles que lATP gracircce agrave des reacuteactions coupleacutees
La theacuteorie de chimiosmose
Le processus preacuteceacutedemment deacutecrit est analogue agrave un geacuteneacuterateur faisant passer un courant agrave travers une seacuterie de moteurs eacutelectriques Cependant dans les systegravemes biologiques les eacutelectrons sont transporteacutes dun site agrave lautre par des moleacutecules diffusibles qui prennent des eacutelectrons au niveau dun site pour les apporter sur un autre site Dans le cas de la chaicircne mitochondriale de transfert
deacutelectrons le processus commence avec le
Cest langlais Peter Mitchell qui proposa le meacutecanisme de couplage entre le transport des eacutelectrons et la synthegravese de lATP Il suggeacutera que le flux des eacutelectrons dun composant agrave lautre de la chaicircne respiratoire (et ceci est eacutegalement vrai pour le flux des eacutelectrons dans les photo systegravemes du chloroplaste) dirige des protons (ions hydrogegravene) au travers de la membrane (vers lespace inter membranaire) creacuteant ainsi un gradient protonique (150 mV) Secondairement la production dATP est due au flux inverse de protons descendant le gradient Cette proposition constitue la base de la theacuteorie appeleacutee chimiosmose (Mitchell prix Nobel en 1978)
Creacuteatine phosphate
Bien que la production dATP soit essentiellement due aux processus meacutetaboliques deacutecrits plus haut la mitochondrie peut utiliser une voie alternative pour assurer la production immeacutediate dATP Elle possegravede en effet une enzyme creacuteatine kinase qui catalyse la production de creacuteatine-phosphate Celle-ci est agrave son tour transporteacutee dans le cytoplasme ougrave elle est utiliseacutee pour phosphoryler lADP en ATP (reacutegeacuteneacuteration tregraves rapide de lATP indeacutependante de la production dATP mitochondrial) (voir figure 15 ) Cette voie seacutepuise en environ 8 secondes dans le muscle au travail et pourrait donc ecirctre vue comme un processus tampon entre la demande immeacutediate et la possibiliteacute de production par la glycolyse et la chaicircne respiratoire
Figure 15 [agrave consulter agrave la source] Creacuteatine phosphate et ATP
La creacuteatine est un additif nutritionnel populaire chez les athlegravetes dont la speacutecialiteacute sportive neacutecessite un apport brutal deacutenergie (par exemple sprinters et halteacuterophiles) Lideacutee de deacutepart est datteindre un haut niveau de creacuteatine-phosphate et donc datteindre une production plus eacuteleveacutee dATP dans les 8 premiegraveres secondes Cependant il ny a pas de preuve eacutetablie que cette suppleacutementation artificielle augmente le niveau cellulaire de creacuteatine phosphate et donc augmente reacuteellement les possibiliteacutes de lathlegravete La figure 16 preacutesente lusage de diffeacuterentes sources deacutenergie utiliseacutees pour lapprovisionnement en ATP pendant un exercice physique
Figure 16 [agrave consulter agrave la source] Creacuteatine phosphate dans le temps (sources deacutenergie)
Source httpwwwulysseu-bordeauxfratelierikramerbiocell_diffusiongbbcelfa105b3contentcours07htm
Fluiditeacute du geacutenome ou geacutenome fluide ndash Note du traducteur cette notion est relativement reacutecente en biologie et en geacuteneacutetique et tregraves peu de reacutefeacuterences en franccedilais sont encore disponibles agrave ce jour Nous reprenons agrave la suite une note sur le sujetLa fluiditeacute des geacutenomes par Eric Coissac INRIA Rhocircne-Alpes - HELIX
Depuis le milieu des anneacutees 1990 et la publication des deux premiers geacutenomes complegravetement seacutequenceacutes (Haemophilus influenzae et Saccharomyces cerevisiae) la biologie a franchi une nouvelle eacutetape Apregraves la reacutevolution de la biologie moleacuteculaire du deacutebut des anneacutees 1970 et la vision que certains qualifient de reacuteductionniste quelle a ameneacutee legravere de la geacutenomique fait actuellement eacutevoluer la biologie vers une vision plus inteacutegrative Ce nouvel engouement pour une biologie dite inteacutegrative a permis de prendre conscience que lideacutee selon laquelle linventaire complet des gegravenes dun organisme permettrait dappreacutehender son fonctionnement est une vision simpliste bien quelle ait justifieacute en grande partie le deacuteveloppement de nombreux projets geacutenomes
Jai eu la chance de commencer mes travaux de recherche au deacutebut des projets geacutenomes et jai dans ce cadre participeacute au projet de seacutequenccedilage du geacutenome de la levureSaccharomyces cerevisiae Je ne pourrais dire si cest en opposition agrave lideacutee du geacutenome vu comme un simple sac agrave gegravenes mais degraves ce moment jai orienteacute mon travail de recherche vers leacutetude de leacutevolution de la structure des chromosomes de la maniegravere la plus indeacutependante possible des gegravenes quils portent Il mimporte au travers de mes
travaux dessayer de mettre en eacutevidence des contraintes eacutevolutive qui sont lieacutees agrave la nature mecircme du support de linformation geacuteneacutetique et non agrave linformation porteacutee
La strateacutegie suivie ma conduit agrave eacutetudier les meacutecanismes de duplication agrave lorigine de nombreux remaniements chromosomiques Il ma eacuteteacute ainsi possible de proposer un modegravele expliquant lorigine de nombreuses reacutepeacutetitions observables dans les geacutenomes ainsi que leurs eacutevolutions Ce modegravele semble ecirctre applicable pour ses grandes lignes aux trois super regravegnes (Eucaryotae Eubacteriacae et Archae) ce qui montre le caractegravere ancestral des meacutecanismes sous-jacents
Mecircme si lexercice preacutesente un inteacuterecirct il ne serait sans doute pas raisonnable de poursuivre ce type de travail sans tenter de croiser les reacutesultats ainsi obtenus avec des donneacutees relatives agrave linformation preacutesente sur les chromosomes et donc agrave la fonction des gegravenes codeacutes par ceux-ci La mise en place du lien entre les donneacutees de reacutepeacutetitions dont je dispose et les donneacutees fonctionnelles disponibles relegraveve de linteacutegration et donc de la repreacutesentation des connaissances MicrOBI peut ecirctre consideacutereacute comme ma reacuteponse agrave ce problegraveme Aujourdhui cette base de donneacutees permet de maintenir coheacuterents les liens existant entre plusieurs bases de donneacutees publiques deacutecrivant diffeacuterents types dinformations biologiques Lajout des donneacutees de reacutepeacutetition au scheacutema actuel permettra de poser au systegraveme des requecirctes complexes inteacutegrant les diffeacuterents niveaux de donneacutees que sont le geacutenome le proteacuteome et les classifications fonctionnelles Source httpwww-helixinrialpesfrIMGpdfhdr-coissacpdf via httptelarchivesouvertesfrtel-00011102en
Glycolyse ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
La glycolyse (γλῠκὖς glykyacutes laquo sucreacute raquo et λύσις lyacutesis laquo dissolution raquo) ou voie dEmbden-Meyerhof-Parnas est une voie meacutetabolique dassimilation du glucose et de production deacutenergie Elle se deacuteroule dans le cytoplasme (ou cytosol) de la cellule Comme son nom lindique elle neacutecessite du glucose et a pour produit du pyruvate Ce dernier peut soit entrer dans le cycle de Krebs qui se deacuteroule dans la mitochondrie des eucaryotes ou le cytoplasme des bacteacuteries en aeacuterobiose soit ecirctre meacutetaboliseacute par fermentation en anaeacuterobiose pour produire par exemple du lactate ou de leacutethanol
Sommaire
bull 1 Principe geacuteneacuteral
bull 2 Eacutetapes de la glycolyse
o 21 Activation des hexoses par phosphorylations successives
211 Phosphorylation du glucose en glucose-6-phosphate
212 Isomeacuterisation du glucose-6-phosphate en fructose-6-phosphate
213 Phosphorylation du fructose-6-phosphate en fructose-16- diphosphate
o 22 Clivage du fructose-16-diphosphate en deux moleacutecules de
glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate
221 Clivage du fructose-16-diphosphate en glyceacuteraldeacutehyde-3- phosphate et dihydroxyaceacutetone phosphate
222 Isomeacuterisation de la dihydroxyaceacutetone phosphate en glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate
o 23 Reacutecupeacuteration de leacutenergie investie dans les phosphorylations
231 Phosphorylation du glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate en 13- diphosphoglyceacuterate
232 Conversion du 13-diphosphoglyceacuterate en 3-phosphoglyceacuterate avec reacutecupeacuteration dATP
233 Isomeacuterisation du 3-phosphoglyceacuterate en 2-phosphoglyceacuterate
234 Conversion du 2-phosphoglyceacuterate en phosphoeacutenolpyruvate
235 Conversion du phosphoeacutenolpyruvate en pyruvate avec reacutecupeacuteration dATP
bull 3 Bilan de la glycolyse
bull 4 Reacutegulation de la glycolyse
o 41 Reacutegulation de la PFK-1
o 42 Reacutegulation de la pyruvate kinase
o 43 Reacutegulation au niveau de lhexokinase
bull 5 Reacuteoxydation des coenzymes
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Voir aussi
o 71 Articles connexes
Principe geacuteneacuteral
La glycolyse est un meacutecanisme de reacutegeacuteneacuteration dATP qui ne neacutecessite pas doxygegravene Au cours de ce processus on assiste agrave
bull des reacuteactions doxydo-reacuteduction au cours desquelles un accepteur deacutelectrons
(coenzyme NAD + ) est reacuteduit
NAD + + 2 H + + 2 e minus rarr NADH + H +
bull des synthegraveses dATP par phosphorylation dADP (formation de quatre moleacutecules dATP mais consommation de deux moleacutecules dATP soit au total formation nette de deux moleacutecules dATP)
2 ADP + 2 Pi + 2 H + rarr 2 ATP + 2 H2O
Le symbole Pi repreacutesente ici le phosphate inorganique HPO42- ou hydrogeacutenophosphate1
La glycolyse se traduisant par la reacuteduction de coenzymes elle saccompagne donc de loxydation de moleacutecules organiques On peut dire quelle correspond agrave loxydation du glucose en pyruvate
glucose + 2 NAD + rarr 2 CH3-CO-COO - + 2 (NADH + H + )
coupleacutee agrave
2 ADP + 2 Pi + 2 H + rarr 2 ATP + 2 H2O
soit au total
glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD + rarr 2 pyruvate + 2 ATP + 2 (NADH + H + ) + 2 H2O
Le pyruvate CH3-CO-COO- deacutesigne en toute rigueur la base conjugueacutee de lacide pyruvique CH3-CO-COOH
Article complet sur le site httpfrwikipediaorgwikiGlycolyse
Glycolyse ndash Document Universiteacute Jussieu Paris Contributions de Caroline Benlot Nicole Blanchouin Collaboration Philippe Denoulet
La voie de la glycolyse correspond agrave une seacuterie de reacuteactions catalyseacutees par des enzymes qui deacutegradent une moleacutecule de glucose (6 carbones) en deux moleacutecules de pyruvate (3 carbones) Chez les eucaryotes cette transformation a lieu dans le cytosol de la cellule
Cette voie meacutetabolique produit de leacutenergie libre sous forme dATP Il est agrave noter que tous les intermeacutediaires entre le glucose et le pyruvate sont phosphoryleacutes ce qui leur confegravere une charge neacutegative nette agrave pH 7 les empecircchant ainsi de diffuser agrave lexteacuterieur de la cellule
La glycolyse se deacutecompose en deux phases
- La phase preacuteparatoire ougrave le glucose est transformeacute en deux trioses phosphates avec consommation deacutenergie
- La phase de remboursement qui produit de leacutenergie sous forme dATP
Le bilan global de la glycolyse est
Glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ -----gt 2 pyruvate + 2 ATP + 2 H2O + 2 NADH
Les diffeacuterents chaicircnons meacutetaboliques intervenant dans la glycolyse sont soit des reacuteactions simples soit des reacuteactions deacutecomposables en reacuteactions simples Parmi les dix reacuteactions enzymatiques de la glycolyse trois sont exergoniques et donc irreacuteversibles Les autres chaicircnons seffectuant avec des ΔG proches de leacutequilibre sont reacuteversibles et permettent la gluconeacuteogenegravese
Source httpwwwsnvjussieufrbmediaMetaboglyco1html
Lactate ndash Renvoi agrave Acide lactique selon une introduction agrave un articl de Wikipeacutedia
Lacide lactique est un acide organique qui joue un rocircle dans divers processus biochimiques Un lactate est un sel de cet acide Contrairement agrave ce que peut laisser penser son nom lacide lactique nest pas preacutesent uniquement dans le lait mais eacutegalement dans le vin certains fruits et leacutegumes et dans les muscles
Lacide lactique est un acide alpha hydroxyleacute sa formule chimique est C3H6O3 et sa structure se reflegravete dans son nom systeacutematique lacide 2-hydroxypropanoiumlque
Sommaire
bull 1 Chimie
bull 2 Effort musculaire et fermentation lactique
bull 3 Fermentation bacteacuterienne
bull 4 Utilisations
bull 5 Historique
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
o 61 Voir aussi
611 Articles connexes
612 Liens externes
Chimie [modifier]
Latome de carbone 2 portant le groupe hydroxyle est asymeacutetrique rendant la moleacutecule dacide lactique chirale Il se preacutesente donc sous forme de deux eacutenantiomegraveres
bull (R)-acide lactique ou D(ndash)-acide lactique
bull (S)-acide lactique ou L(+)-acide lactique
En solution le groupe carboxyle -COOH peut perdre un proton donnant un ion lactate CH3CHOHCOO-
Lacide lactique est soluble dans leau et consideacutereacute comme un acide faible (pKa=390) cest-agrave-dire que la reacuteaction de dissociation dans leau nest pas totale
CH3CHOHCOOH + H2O CH3CHOHCOO- + H3O+
On trouve donc agrave la fois en solution lacide lactique et sa forme basique lion lactate en proportions variables selon le pH
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiAcide_lactique
Meacutedecine personnaliseacutee ndash Articles seacutelectionneacutes par Jacques Hallard
Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche ndash Document lsquoGroupe Les eacutechosfrrsquo Par Marc-Olivier Beacutevierre Partner Cepton Strategies bureau de Paris 03 deacutecembre 2011
Du profilage des patients aux theacuterapies geacuteniques en passant par le diagnostic moleacuteculaire et de nouvelles formes de vaccination les possibiliteacutes ouvertes par la meacutedecine personnaliseacutee sont immenses Crsquoest aussi un enjeu consideacuterable pour lrsquoeacuteconomie des systegravemes de santeacute et bien sucircr pour les grandes firmes pharmaceutiques qui ont ducirc repenser en profondeur leurs deacutemarches de recherche et deacuteveloppement
Le concept de meacutedecine personnaliseacutee a eacuteteacute deacuteveloppeacute il y a deux deacutecennies par la socieacuteteacute suisse Roche lrsquoun des leaders mondiaux de lrsquoindustrie pharmaceutique Le concept initial eacutetait fondeacute sur une reacutealiteacute tregraves simple dans la pratique meacutedicale le mecircme meacutedicament peut provoquer des reacuteactions diffeacuterentes selon les patients et pour un patient donneacute certains meacutedicaments fonctionnent et drsquoautres non
Avec lrsquointroduction dans les anneacutees 1990 de lrsquoHerceptine un traitement pour le cancer du sein Roche a deacutemontreacute qursquoil eacutetait possible drsquoanticiper gracircce agrave un simple test sur les patients ceux pour qui le traitement serait le plus beacuteneacutefique et ceux pour qui il ne le serait probablement pas
Il est deacutesormais possible de personnaliser les traitements crsquoest-agrave-dire de nrsquoadministrer un meacutedicament qursquoaux patients qui reacuteagissent positivement Lrsquoimpact de cette nouvelle approche est eacutenorme une efficaciteacute accrue moins drsquoeffets secondaires et plus de temps ni de ressources perdus pour un traitement inopeacuterant
Les cinq grandes approchesCette premiegravere forme de meacutedecine personnaliseacutee a ouvert la voie agrave une multitude drsquoapproches diffeacuterentes que lrsquoon peut classer en cinq cateacutegories
1 La meacutedecine stratifieacutee Crsquoest lrsquoapproche retenue pour lrsquoHerceptine elle consiste agrave diviser les patients en quatre groupes en fonction de leur reacuteaction agrave un meacutedicament en termes drsquoefficaciteacute et drsquoeffets secondaires Le meacutedicament est administreacute uniquement au groupe pour lequel la reacuteponse aura eacuteteacute positive et qui nrsquoaura pas preacutesenteacute drsquoeffets secondaires
2 Les vaccinations antitumorales Il srsquoagit drsquoune autre forme de meacutedecine personnaliseacutee ici le systegraveme immunitaire du patient est ldquoentraicircneacuterdquo agrave deacutetruire les cellules tumorales On obtient un tel reacutesultat en reacuteinjectant dans le corps drsquoun patient un eacutechantillon de ses propres cellules apregraves un traitement externe Les cellules ainsi traiteacutees sont destineacutees agrave stimuler le systegraveme immunitaire du patient speacutecifiquement contre les cellules tumorales
3 Lrsquoingeacutenierie tissulaire La reconstruction tissulaire est un domaine meacutedical nouveau et extrecircmement prometteur Elle srsquoaccomplit gracircce agrave lrsquoimplantation de cellules capables de pousser sur un tissu endommageacute et de le ldquoreacuteparerrdquo Ces cellules peuvent provenir soit du patient lui-mecircme apregraves traitement externe soit de cellules souches provenant de donneurs
4 La theacuterapie geacutenique Elle vise agrave modifier le geacutenome drsquoun patient afin drsquoeacuteliminer la mutation qui est agrave lrsquoorigine drsquoune maladie Il y a trois types de theacuterapie geacutenique la transfection permanente drsquoADN la transfection transitoire drsquoADN et les theacuterapies portant sur lrsquoARN Aujourdrsquohui le premier type a eacuteteacute pratiquement abandonneacute alteacuterer de faccedilon permanente le geacutenome drsquoune personne peut avoir des conseacutequences sur le long terme y compris apregraves la mort du patient ndash puisque les modifications de son geacutenome seront aussi transmises agrave sa descendance Qui plus est elle a souvent des conseacutequences impreacutevisibles sur drsquoautres processus biologiques La recherche se concentre agrave preacutesent sur les deux autres approches qui ont elles lrsquoavantage drsquoecirctre reacuteversibles Les premiers meacutedicaments arrivent maintenant sur le marcheacute Un exemple inteacuteressant le Glybera premier traitement efficace contre la LPLD une maladie orpheline dont les patients ont un deacuteficit en proteacuteines LPL ce qui entraicircne lrsquoapparition de diabegravete et de maladies cardiovasculaires
5 Le profilage du risque La forme la plus meacutediatiseacutee de meacutedecine personnaliseacutee est probablement le profilage du risque gracircce au seacutequenccedilage du geacutenome drsquoun patient il devient deacutesormais possible de calculer le risque que cette personne deacuteveloppe un jour une maladie Etant donneacute que le coucirct total pour seacutequencer le geacutenome entier drsquoune personne diminue drsquoanneacutee en anneacutee il sera bientocirct possible pour tout le monde drsquoobtenir son propre seacutequenccedilage de geacutenome et donc de connaicirctre son profil de risque pour un certain nombre de maladies Par ailleurs certaines autres formes de profilage du risque plus preacutecises existent deacutejagrave en cardiologie par exemple en mesurant le niveau de concentration drsquoune certaine proteacuteine dans le sang il devient possible de preacutedire avec preacutecision le risque pour un patient drsquoavoir un accident cardio-vasculaire (AVC insuffisance cardiaque) dans les mois ou les anneacutees agrave venir
Le profilage du risque est un aspect particuliegraverement important pour la meacutedecine personnaliseacutee car il ouvre la voie agrave la preacutevention une source potentiellement gigantesque de bien-ecirctre pour les personnes mais aussi drsquoeacuteconomies substantielles pour les systegravemes de santeacute
Afin de comprendre pourquoi et comment lrsquoindustrie de la santeacute tout entiegravere se tourne drsquoores et deacutejagrave vers la meacutedecine personnaliseacutee il est important de srsquoarrecircter un instant sur la reacutevolution scientifique qui a deacuteclencheacute ce changement de paradigme
Le diagnostic moleacuteculaire moteur sous-jacentTout au long des dix derniegraveres anneacutees lrsquoameacutelioration de la productiviteacute en R amp D a eacuteteacute lrsquoun des principaux enjeux pour les entreprises pharmaceutiques Alors que la plupart de leurs meacutedicaments les plus vendeurs tombent ou vont tomber dans le domaine public ndash depuis 2004 et jusqursquoagrave 2012 ndash et en lrsquoabsence drsquoun nombre suffisant de nouveaux produits pour compenser la perte associeacutee cette riche industrie a eacuteteacute confronteacutee agrave une pression croissante pour aller vers plus drsquoinnovation
Rationaliser la gestion des projets de R amp D former des alliances construire des accords agrave long terme avec des eacutequipes de recherche universitaires ou en biotechnologie breveter les projets de recherche dans le cadre de structures de partenariat sophistiqueacutees autant de reacuteponses qui caracteacuterisent ce deacutefi et qui parfois ont eacuteteacute tregraves efficaces Cependant aucune de ces approches nrsquoa vraiment abordeacute le problegraveme qui est aujourdrsquohui au cœur de la recherche et du deacuteveloppement pharmaceutique Pour trouver demain de nouveaux meacutedicaments les scientifiques auront besoin de mieux comprendre les processus moleacuteculaires qui reacutegissent les maladies et comment la diversiteacute geacuteneacutetique des patients influe sur les reacutesultats des traitements
Parallegravelement lrsquoindustrialisation des techniques de biologie moleacuteculaire a permis drsquoimportants progregraves dans la deacutetection et lrsquoanalyse de moleacutecules drsquoune complexiteacute toujours croissante telles que de longs fragments drsquoADN ARN des proteacuteines voire des cellules entiegraveres Ces techniques ont permis aux scientifiques de parvenir agrave une compreacutehension beaucoup plus preacutecise des processus moleacuteculaires qui sont agrave lrsquoorigine de nombreuses maladies Le potentiel de ce qursquoon appelle maintenant le diagnostic moleacuteculaire est immense non seulement en termes de R amp D mais aussi dans la pratique meacutedicale quotidienne
Agrave lrsquoautre extreacutemiteacute du spectre les systegravemes de santeacute sont de plus en plus sous pression Ils ne remboursent plus que les meacutedicaments qui apportent un reacuteel plus par rapport aux traitements deacutejagrave en place et dans certains cas ils ne paient que si le traitement a un reacutesultat positif Dans un nombre croissant de systegravemes de santeacute le besoin drsquoun retour sur investissement ndash sujet qui eacutetait tabou dans le passeacute ndash est en train de devenir une reacutealiteacute
Le diagnostic moleacuteculaire fournit agrave ces deux deacutefis la reacuteponse de la science non seulement il accroicirct la productiviteacute de R amp D mais il fournit aussi aux cliniciens des outils puissants pour mieux comprendre ce qursquoils font et quelle est lrsquoefficaciteacute reacuteelle de leurs deacutecisions theacuterapeutiques Au final ils traitent mieux leurs patients et pour un coucirct moindre
Diagnostic moleacuteculaire et biomarqueurs quelques deacutefinitionsLe diagnostic moleacuteculaire deacutetecte des cibles moleacuteculaires speacutecifiques par le truchement de sondes seacutelectives qui sont toujours associeacutees agrave une meacutethode de visualisation La valeur de ces cibles ndash appeleacutees biomarqueurs ndash est qursquoelles sont correacuteleacutees agrave une maladie parfois elles sont mecircme la racine du mal Les biomarqueurs peuvent ecirctre de natures tregraves diffeacuterentes allant de la simple petite moleacutecule (comme les meacutetabolites) agrave des structures complexes comme les proteacuteines les acides nucleacuteiques ou mecircme des cellules entiegraveres
Trouver le biomarqueur adeacutequat qui permettra aux cliniciens de comprendre et de suivre avec preacutecision lrsquoeacutevolution de la maladie ndash ou bien sa reacuteponse agrave un traitement ndash est lrsquoun des principaux enjeux de la recherche pharmaceutique aujourdrsquohui En effet il nrsquoy a souvent pas de lien de causaliteacute direct entre un biomarqueur et une maladie ou sa reacuteponse Certains biomarqueurs peuvent ecirctre repreacutesentatifs de plusieurs maladies et inversement il peut ecirctre neacutecessaire de deacutetecter plusieurs biomarqueurs afin de deacutepister une maladie donneacutee
Les technologies de deacutetection et drsquoamplification ont progresseacute agrave pas de geacuteant ces derniegraveres anneacutees et sont devenues les principaux moteurs du deacuteveloppement des outils de diagnostic moleacuteculaire La meacutethode la plus connue est la Reacuteaction en Chaicircne par Polymeacuterase (PCR) mais il en est drsquoautres telles que les puces agrave ADN et ARN (ou micro-arrays) lrsquohybridation in situ en fluorescence (FISH) lrsquoimmunohistochimie la cytomeacutetrie en flux (CMF FACS en anglais) et bien drsquoautres qui sont agrave preacutesent arriveacutees agrave maturiteacute
Le rocircle des biomarqueurs dans la chaicircne de valeur pharmaceutiqueLes biomarqueurs jouent un rocircle important agrave tous les niveaux de la chaicircne de valeur pharmaceutique ils interviennent tregraves tocirct dans le processus de deacutecouverte puis dans le deacuteveloppement du produit ils ont eacutegalement leur importance au niveau du patient notamment pour la preacutevention le suivi du traitement et la gestion de la maladie
Les biomarqueurs peuvent ecirctre trieacutes en trois cateacutegories leur rocircle deacutepend de leur positionnement dans la chaicircne de valeur
Les biomarqueurs de deacutecouverte sont des entiteacutes moleacuteculaires qui sont geacuteneacuteralement identifieacutees pendant les premiegraveres phases du processus de deacutecouverte drsquoun nouveau meacutedicament Ces biomarqueurs sont lieacutes agrave la cible biologique et sont utiliseacutes pour valider les meacutecanismes de la maladie pour sonder de potentiels effets toxicologiques ou pour anticiper les variations geacuteneacutetiques potentielles dans la reacuteponse de lrsquoorganisme aux meacutedicaments Lrsquoespoir pour les responsables de R amp D pharmaceutique est que ces biomarqueurs vont aider agrave atteindre plus rapidement chez lrsquohomme la preuve de concept ou deacutemonstration de validiteacute lrsquoideacutee est drsquoecirctre en mesure drsquoeffectuer des essais cliniques en toute seacutecuriteacute avec de tregraves faibles doses sur un petit nombre de patients et beaucoup plus preacutecocement avant mecircme que les essais preacutecliniques ne soit pleinement acheveacutes Les meacutedicaments qui srsquoaveacutereraient ne pas fonctionner lors de ces essais preacutecoces seraient alors eacutelimineacutes plus tocirct ce qui permettrait par conseacutequent de tester plus de substances
Plus tard dans le processus on trouve les biomarqueurs de deacuteveloppement qui peuvent eacutegalement ecirctre drsquoune grande utiliteacute Ce sont habituellement les mecircmes que ceux qui ont eacuteteacute identifieacutes lors du processus de deacutecouverte et qui sont utiliseacutes dans les essais cliniques pour fournir des informations preacuteliminaires sur lrsquoefficaciteacute du meacutedicament et sa seacutecuriteacute avant qursquoon ne soit agrave mecircme de mesurer des paramegravetres cliniques drsquoaucune sorte Gracircce agrave leur capaciteacute agrave fournir des informations qui ne seraient pas accessibles agrave travers un monitoring clinique classique ils contribuent parfois agrave acceacuteleacuterer sensiblement le processus de deacuteveloppement En un mot afin de mesurer lrsquoefficaciteacute drsquoun nouveau meacutedicament de simples tests sanguins peuvent agrave preacutesent (dans certains cas) remplacer des mois voire des anneacutees drsquoobservation clinique
Et enfin nous avons les biomarqueurs commerciaux Par commercial nous entendons les biomarqueurs qui ont eacuteteacute officiellement reconnus par les autoriteacutes sanitaires comme des outils apportant des informations utiles sur lrsquoeacutetat drsquoun patient et pouvant ecirctre utiliseacutes pour prendre des deacutecisions cliniques des outils de diagnostic recourant agrave ces biomarqueurs seront par ailleurs susceptibles drsquoecirctre rembourseacutes par les systegravemes de santeacute Ce type de biomarqueur nrsquoest pas nouveau Pour ne citer que deux exemples le glucose est reconnu comme biomarqueur du diabegravete depuis le XIXe siegravecle (aujourdrsquohui il a eacuteteacute remplaceacute par lrsquoHbA1c) et le PSA (Antigegravene prostatique speacutecifique) lrsquoest depuis les anneacutees 1980 pour le cancer de la prostate
Bien que lrsquoon utilise les biomarqueurs depuis fort longtemps le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire la bio-informatique et les meacutethodes de deacutetection innovantes ont deacutemultiplieacute les possibiliteacutes de faccedilon spectaculaire et un nouveau type drsquooutil a eacutemergeacute le diagnostic moleacuteculaire Les premiers exemples embleacutematiques de ces nouvelles et puissantes technologies sont les ldquodiagnostics compagnonsrdquo qui ont eacuteteacute introduits dans le traitement du cancer (drsquoabord avec lrsquoHerceptine que nous avons mentionneacutee plus haut) et plus reacutecemment du VIH ougrave certains traitements oneacutereux nrsquoont eacuteteacute prescrits qursquoagrave condition que le patient reacuteponde agrave un test geacuteneacutetique speacutecifique Drsquoautres exemples bien connus sont les tests de deacutepistage de routine des maladies infectieuses (VIH) dont le degreacute de speacutecificiteacute et de sensibiliteacute est tregraves eacuteleveacute
Les diagnostics moleacuteculaires sont les outils de la meacutedecine moderne Ils permettent aux cliniciens drsquoidentifier les signes avant-coureurs des maladies de choisir le bon traitement en fonction des profils geacuteneacutetiques (diagnostics ldquocompagnonsrdquo) de superviser lrsquoefficaciteacute des traitements et bien mieux informeacutes de prendre de meilleures deacutecisions en fonction du profil particulier de chaque patient et de sa reacuteaction aux traitements anteacuterieurs Les diagnostics moleacuteculaires ont eacutegalement un rocircle eacuteconomique agrave jouer car ils pourraient tregraves bien conduire dans certains cas agrave des eacuteconomies substantielles en eacutevitant au meacutedecin de prescrire inutilement des traitements coucircteux
Lrsquoimpact eacuteconomique de la meacutedecine personnaliseacuteeLa demande mondiale pour les produits et services de santeacute est estimeacutee agrave lrsquoheure actuelle agrave 5500 milliards de dollars et elle devrait atteindre 12 000 milliards de dollars agrave lrsquohorizon 2030 La meacutedecine personnaliseacutee va transformer ce marcheacute sur deux plans premiegraverement en fournissant des traitements plus efficaces et deuxiegravemement en offrant le moyen de faire des eacuteconomies
Des traitements plus efficaces Pour un meacutedecin la valeur intrinsegraveque du diagnostic moleacuteculaire ne reacuteside bien sucircr pas dans le traitement drsquoune maladie mais dans lrsquoinformation que ce diagnostic viendra fournir Cette information peut ecirctre inestimable car elle aide les meacutedecins agrave prendre de meilleures deacutecisions sur la faccedilon de traiter un patient Par ailleurs elle est parfois consideacutereacutee par les autoriteacutes sanitaires comme une condition preacutealable pour la prescription drsquoune moleacutecule comme crsquoest le cas en meacutedecine stratifieacutee
LrsquoHerceptine a eacuteteacute le premier meacutedicament issu de la meacutedecine stratifieacutee agrave ecirctre autoriseacute Elle traite le cancer du sein et fonctionne extrecircmement bien mais seulement pour des femmes qui surexpriment un gegravene speacutecifique appeleacute HER-2 Elle est donc commercialiseacutee avec un kit de diagnostic HER-2 et nrsquoest rembourseacutee par les systegravemes de santeacute que si le test est positif LrsquoHerceptine est lrsquoun des meacutedicaments les plus vendus
aujourdrsquohui (pour un total de plus de 5 milliards de dollars) A lrsquoavenir ce type de produit deviendra monnaie courante demain les assureurs de la santeacute ne paieront plus pour des meacutedicaments mais pour des reacutesultats Crsquoest preacuteciseacutement lagrave ce que la meacutedecine personnaliseacutee peut apporter une faccedilon de maximiser lrsquoefficaciteacute des traitements
La reacuteduction des deacutepenses Mecircme si certaines formes de meacutedecine personnaliseacutee (telles que les vaccins contre des cancers ou lrsquoingeacutenierie tissulaire) sont oneacutereuses et vont peser sur les systegravemes de santeacute drsquoautres vont contribuer agrave reacuteduire la facture La meacutedecine preacuteventive en particulier est une solution agrave long terme contre lrsquoexplosion des deacutepenses de santeacute comme chacun sait il est beaucoup moins cher de deacutepister et de preacutevenir une maladie que de la traiter lorsqursquoelle srsquoest deacuteclareacutee Il est deacutesormais possible par exemple de deacutetecter des ldquoindicateurs preacutecocesrdquo (biomarqueurs) de sorte que des mesures efficaces pourront ecirctre prises en amont ndash avant que la maladie ne se deacuteclenche Le coucirct total direct et indirect des maladies cardio-vasculaires et accidents vasculaires ceacutereacutebraux aux Etats-Unis a eacuteteacute estimeacute agrave 450 milliards de dollars en 2008 Reacuteduire la facture de seulement 10 aurait deacutejagrave un impact eacuteconomique eacutenorme
Les eacutevolutions agrave venirLa deacutecouverte de la structure en double heacutelice de lrsquoADN par Watson et Crick en 1953 a ouvert une nouvelle egravere le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire Durant la seconde moitieacute du XXe siegravecle les biologistes et les meacutedecins ont fait eacutenormeacutement progresser notre compreacutehension des meacutecanismes de la vie Cette progression a eacuteteacute consideacuterablement acceacuteleacutereacutee gracircce au deacuteveloppement drsquooutils de diagnostic moleacuteculaire qui permettent aujourdrsquohui aux meacutedecins de reacuteellement comprendre les meacutecanismes intimes moleacuteculaires des maladies Et ce que ces outils apportent crsquoest de lrsquoinformation de lrsquoinformation qui peut sauver ou prolonger la vie eacuteviter la douleur seacutecuriser le patient et aider le praticien agrave prendre la bonne deacutecision
Chaque ecirctre humain est une personne unique avec sa propre histoire ses besoins et ses objectifs personnels et veut ecirctre consideacutereacute en tant que tel La promesse de la meacutedecine personnaliseacutee est qursquoagrave lrsquoavenir la technologie permettra aux professionnels de la santeacute drsquoaccomplir quelques pas de plus pour se rapprocher de ce besoin fondamental
(Ce contenu est issu de ParisTech Review ougrave il a eacuteteacute publieacute agrave lrsquoorigine sous le titre Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche Nous vous invitons agrave vous abonner gratuitement agrave ParisTech Review) - Groupe lsquoLes eacutechosrsquo- Tous droits reacuteserveacutes - Les Echos 2012
Source httpblogslesechosfrparistech-reviewmedecine-personnalisee-la-revolution-est-en-marche-a7747html
Addenda - References
Academic
bull Steven M Paul et al ldquoHow to improve RampD productivity the pharmaceutical industryrsquos grand challengerdquo Nature Reviews 9 March 2010 203
bull Iain Miller et al ldquoMarket access challenges in the EU for high medical value
diagnostic testsrdquo Personalized Medicine (2011) 8(2)
bull Cepton Strategies ldquoLes perspectives de lrsquoindustrie pharmaceutique agrave lrsquohorizon 2020rdquo septembre 2011
Online
bull ldquo The revolution of molecular diagnosticsrdquo (Cepton Strategies)
bull ldquo Pharma 2015 le nouveau modegravelerdquo (Cepton Strategies)
This content is licensed under a Creative Commons Attribution 30 LicenseYou are free to share copy distribute and transmit this content - Source httpwwwparistechreviewcom20111108medecine-personnalisee-revolution
laquo Meacutedecine personnaliseacutee raquo la part du bluff et celle de la reacutealiteacute Document lsquoScience et pseudo-sciencesrsquo Auteur Bertrand Jordan biologiste moleacuteculaire Directeur de recherche eacutemeacuterite au CNRS Auteur de nombreux articles et drsquoune dizaine de livres sur la geacuteneacutetique et ses applicationshellip SPS ndeg 292 octobre 2010
Lrsquoideacutee (ou le fantasme) de la meacutedecine personnaliseacutee peut se reacutesumer ainsi on va tregraves prochainement pouvoir acceacuteder agrave la totaliteacute de lrsquoinformation geacuteneacutetique drsquoune personne en deacuteduire lrsquoensemble de ses preacutedispositions agrave diffeacuterentes maladies (et mecircme agrave certains comportements) ainsi que sa reacuteaction agrave diffeacuterents types de traitements et de meacutedicaments On pourra alors adopter des conduites de preacutevention cibleacutees et efficaces et traiter lrsquoaffection lorsqursquoelle apparaicirctra avec le meacutedicament preacutesentant le meilleur rapport entre efficaciteacute et effets indeacutesirables Au-delagrave de lrsquoinformation geacuteneacutetique proprement dite la mesure drsquoautres paramegravetres (niveau drsquoexpression de gegravenes preacutesence de diffeacuterentes proteacuteines eacutetat de certains reacutecepteurs) fournira des laquo biomarqueurs raquo1 suppleacutementaires permettant drsquoadapter finement le traitement agrave lrsquoeacutetat du patient
Au niveau de lrsquoaccegraves agrave lrsquoinformation geacuteneacutetique inteacutegrale il srsquoagit bien drsquoune reacutealiteacute maintenant proche (moins de cinq ans agrave coup sucircr) Les nouvelles techniques de seacutequenccedilage drsquoADN apparues depuis 2005 sont de plus en plus rapides et efficaces et degraves aujourdrsquohui la lecture inteacutegrale de lrsquoADN drsquoune personne revient agrave moins de 10 000 euro2 Les progregraves continuent agrave un rythme rapide et il est tregraves vraisemblable que le laquo geacutenome agrave 1000 dollars raquo devienne une reacutealiteacute drsquoici deux agrave trois ans Il sera alors bien plus rationnel drsquoobtenir cette information systeacutematiquement pour chaque individu (agrave la naissance par exemple) plutocirct que de pratiquer des analyses drsquoADN cibleacutees lorsque le besoin en apparaicirct
La traduction de cette information geacuteneacutetique en termes de physiopathologie (le passage du laquo geacutenotype raquo au laquo pheacutenotype raquo) est par contre encore tregraves imparfaite Bien entendu certaines mutations entraicircnent systeacutematiquement une pathologie preacutecise (comme pour la mucoviscidose les myopathies la choreacutee de Huntingtonhellip) mais en geacuteneacuteral la composante geacuteneacutetique drsquoune maladie implique des dizaines des centaines de gegravenes dont certains variants ont un effet aggravant ou au contraire protecteur Nos connaissances sont encore tregraves incomplegravetes et les entreprisequi agrave lrsquoeacutetranger (USA) offrent de reacutealiser un profil geacuteneacutetique (actuellement beaucoup moins preacutecis que le seacutequenccedilage inteacutegral) ne fournissent agrave leurs clients que des informations tregraves vagues (laquo risque drsquoarthrite rhumatoiumlde accru de 20 raquo crsquoestagrave-dire risque absolu passant de 1 agrave 1 2 ) La validiteacute mecircme de ces chiffres est sujette agrave caution dans la mesure ougrave ils ont eacuteteacute eacutetablis sur des groupes de population auxquels le client nrsquoappartient pas neacutecessaire-menthellip La
traduction meacutedicale de lrsquoinformation geacuteneacutetique est donc tregraves partielle et entacheacutee de grandes incertitudes
Photo Une vision du futur proche la carte Vitale contenant la seacutequence drsquoADN du patient
Cependant les choses changent rapidement Le passage prochain du pro-fil geacuteneacutetique (eacutetabli sur 500 000 agrave 1 000 000 de points dans le geacutenome) agrave la lecture inteacutegrale des trois milliards de bases de ce geacutenome va donner une information beaucoup plus fine ndash incluant en particulier les mutations rares qui pour des raisons techniques ne sont guegravere repreacutesenteacutees dans les profils actuels Et la poursuite des grandes eacutetudes de correacutelation entre pathologies et constitution geacuteneacutetique3 (eacutetudes qui vont elles aussi passer agrave la seacutequence) va ameacuteliorer peu agrave peu la traduction du geacutenotype en pheacutenotype y compris pour les maladies dont la part geacuteneacutetique est complexe (soit la grande majoriteacute) Cette transition est deacutejagrave bien amorceacutee pour divers types de cancers pour lesquels la connaissance des caracteacuteristiques geacuteneacutetiques de la cellule tumorale est deacuteterminante pour le choix du traitement4 On peut ainsi espeacuterer agrave terme eacuteradiquer la pratique de chimiotheacuterapies peu speacutecifiques et fortement deacutelabrantes et combiner la chirurgie avec le traitement par des moleacutecules ayant une action reacuteellement cibleacutee sur les cellules tumorales Il est certain que cette approche va srsquoeacutetendre au domaine de la santeacute en geacuteneacuteral et que lrsquoon va de plus en plus vers des traitements cibleacutes fondeacutes sur la connaissance du geacutenome du patient et sur des informations scientifiques constamment mises agrave jour
Au-delagrave de la geacuteneacutetique il faut drsquoailleurs eacutelargir le propos agrave lrsquoensemble des biomarqueurs qui deviennent accessibles Il peut srsquoagir de donneacutees concernant lrsquoADN comme ci-dessus mais aussi du niveau drsquoexpression drsquoun ensemble de gegravenes de la preacutesence de diverses proteacuteines de concentrations de meacutetabolites ou de lrsquoactiviteacute drsquoenzymes comme les kinases Le biomarqueur peut ecirctre simple ou le plus souvent complexe impliquant la mesure simultaneacutee drsquoun nombre important drsquoentiteacutes et donc une technologie sophistiqueacutee Le champ drsquoapplication des biomarqueurs est tregraves large et concerne potentiellement toutes les pathologies Ce domaine de recherches est en plein deacuteveloppement avec encore une fois beaucoup drsquoexageacuterations et drsquoaffirmations peu rigoureuses qursquoil srsquoagisse de la validiteacute statistique des correacutelations repeacutereacutees ou de lrsquoutiliteacute clinique reacuteelle de lrsquoinformation fournie On peut neacuteanmoins penser que la phase critique actuelle va deacuteboucher sur une clarification et un renforcement des exigences et que des biomarqueurs reacuteellement valides et utiles eacutemergeront de ces travaux il deviendra alors indispensable de les deacuteterminer avant tout traitement
Photo - Lrsquointerpreacutetation meacutedicale drsquoune seacutequence drsquoADN nrsquoest pas eacutevidente
La meacutedecine personnaliseacutee nrsquoest donc pas qursquoun fantasme le concept comporte une part de veacuteriteacute qui va aller croissant Les conseacutequences sur le systegraveme de santeacute sont multiples Les meacutedicaments vont de plus en plus srsquoadresser agrave un sous-ensemble de patients geacuteneacutetiquement deacutefini ce qui nrsquoest pas sans poser de seacuterieux problegravemes aux industriels de la pharmacie (deacutecheacuteance du modegravele de blockbuster5 mais peut paradoxalement permettre drsquoacceacuteleacuterer les essais cliniques en les pratiquant sur des groupes drsquoindividus seacutelectionneacutes Lrsquoimportance du diagnostic va srsquoaccentuer notamment ndash mais pas seulement ndash pour tous les cancers et la mise agrave jour incessante des connaissances sera essentielle pour tirer le maximum de sens clinique des informations geacuteneacutetiques et des
biomarqueurs en geacuteneacuteral Il faudra donc disposer agrave lrsquohocircpital drsquoinstallations et de personnels capables drsquoobtenir ces informations et de les interpreacuteter Le rocircle de moleacutecules cibleacutees efficaces et preacutesentant peu drsquoeffets secondaires va srsquoaccroicirctre au deacutetriment des theacuterapeutiques geacuteneacuteralistes et reacuteduire les temps drsquohospitalisation Il srsquoagit lagrave de tendances lourdes dont lrsquoorientation ne fait aucun doute Seul le calendrier preacutesente quelques incertitudes La pratique de la meacutedecine va donc changer Espeacuterons que notre systegraveme de santeacute qui est (encore) lrsquoun des meilleurs au monde saura srsquoadapter agrave cette nouvelle donnehellip
1 Biomarqueur tout paramegravetre biologique mesurable qui fournit des informations pour le diagnostic le pronostic ou le choix du traitement pour tout type de maladie
2 Il srsquoagit lagrave de donneacutees veacuterifieacutees et drsquooffres commerciales existantes et non drsquoextrapolations publicitaires ou journalistiques
3 Etudes dites WGAS Whole Genome Association Studies Il srsquoen est deacutejagrave pratiqueacute plus de 500 portant agrave chaque fois sur des milliers de malades et de teacutemoins
4 Pour les leuceacutemies la preacutesence drsquoun reacutearrangement chromosomique impliquant les gegravenes BCR et Abl permet un traitement tregraves efficace par le Gleevec
5 Meacutedicament largement prescrit et geacuteneacuterant plus drsquoun milliard de dollars de chiffre drsquoaffaires
Source httpwwwpseudo-sciencesorgspipphparticle1500
Mitochondrie ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Une mitochondrie (du grec mitos fil et chondros grain) est un organite agrave linteacuterieur dune cellule eucaryote dont la taille est de lordre du micromegravetre Son rocircle physiologique est primordial puisque cest dans les mitochondries que leacutenergie fournie par les moleacutecules organiques est reacutecupeacutereacutee sous forme dATP (eacutenergie contenue dans la liaison phosphate-phosphate) la source principale deacutenergie pour la cellule eucaryote par le processus doxydation phosphorylante
Lensemble des mitochondries dune cellule constitue ce que lon appelle son chondriome
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Structure
bull 3 Origine
bull 4 Geacutenome mitochondrial
bull 5 Proteacuteome mitochondrie
o 51 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome mitochondrial
o 52 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome nucleacuteaire
o 53 Chez lHomme
bull 6 Fonctionnement
bull 7 Poisons mitochondriaux
bull 8 Maladies mitochondriales
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiMitochondrie
Oncogegravene
Les oncogegravenes sont une cateacutegorie de gegravenes dont lexpression favorise la survenue de cancers Ce sont des gegravenes qui commandent la synthegravese doncoproteacuteines (proteacuteines anormales stimulant la division et la diffeacuterenciation cellulaire) et deacuteclenchent une prolifeacuteration deacutesordonneacutee des cellules Le terme vient du grec onkos signifiant vrac masse ou tumeur
Le terme oncogegravene peut deacutesigner aussi des virus qui provoquent lapparition de cancers On parle doncovirus
Sommaire
[masquer]
bull 1 Introduction
bull 2 Oncogegravenes
o 21 Seacutemantique et histoire du terme
o 22 Oncogegravenes et cancers
o 23 Diffeacuterents oncogegravenes
o 24 Les oncogegravenes comme cibles pour le deacuteveloppement de nouvelles
theacuterapies
bull 3 Notes et reacutefeacuterences
bull 4 Voir aussi
o 41 Article connexe
o 42 Liens externes
Introduction[modifier]
Notre organisme est composeacute denviron 1014 cellules reacuteparties dans plus de 200 types cellulaires diffeacuterents qui composent les tissus (cellules sanguines nerveuses germinales etc) La prolifeacuteration cellulaire au sein de ces tissus est rigoureusement controcircleacutee au cours de notre vie certaines cellules (les neurones) ne neacutecessitant pas un renouvellement constant dautres eacutetant perpeacutetuellement en cours de multiplication (cellules sanguines ou de la peau) Le controcircle de cette multiplication cellulaire normale se fait par lintermeacutediaire dun eacutequilibre permanent entre facteurs activateurs (stimulateurs de la division cellulaire) et facteurs inhibiteurs (freins de la division cellulaire) Toute alteacuteration de cet eacutequilibre ou homeacuteostasie cellulaire peut faire pencher la balance soit du cocircteacute inhibiteur dans ce cas la cellule meurt et disparaicirct soit du cocircteacute activateur et la cellule se divise de faccedilon incontrocircleacutee et peut donner naissance agrave un cancerDe maniegravere scheacutematique on peut faire une analogie entre une voiture et une cellule Lorsque les systegravemes qui controcirclent lrsquoacceacuteleacuterateur et les freins de la voiture sont en bon eacutetat celle-ci va donc pouvoir avoir une vitesse de croisiegravere parfaitement controcircleacutee Une voiture dans laquelle lrsquoacceacuteleacuterateur serait activeacute en permanence ou bien ayant une absence totale de frein est donc lanceacutee dans une course folle qui ne peut plus ecirctre arrecircteacutee sauf par une catastrophe Dans les cellules canceacutereuses cela se passe exactement de la mecircme faccedilon
Il y a trois grandes cateacutegories de gegravenes associeacutes aux pathologies canceacutereuses les oncogegravenes (cet article) les gegravenes suppresseur de tumeurs et les gegravenes de Reacuteparation de lADN
Les proto-oncogegravenes sont les reacutegulateurs positifs de la prolifeacuteration cellulaire (les acceacuteleacuterateurs) Ils deviennent hyper-actifs et leur modification (en oncogegravene) est dominante car il suffit quune des deux copies du gegravene soit modifieacutee On a identifieacute actuellement plus de 100 proto-oncogegravenes Les plus connus sont les gegravenes Ha-ras myc ou abl
La seconde cateacutegorie comprend les gegravenes suppresseurs de tumeurs qui sont des reacutegulateurs neacutegatifs de la prolifeacuteration cellulaire (les freins)
Il existe eacutegalement les gegravenes de reacuteparation qui sont capables de deacutetecter et de reacuteparer les leacutesions de lrsquoADN qui ont modifieacute les oncogegravenes ou les gegravenes suppresseurs de tumeur Ces systegravemes de reacuteparation sont eacutegalement inactiveacutes dans les cellules canceacutereuses
Les cancers sont des pathologies geacuteneacutetiques crsquoest-agrave-dire qursquoils ont pour origine une modification quantitative etou qualitative des gegravenes deacutecrits ci-dessus Comme il srsquoagit drsquoalteacuterations geacuteneacutetiques somatiques qui ne sont preacutesentes que dans le tissu malade la plupart des cancers ne sont donc pas heacutereacuteditaires Les cancers familiaux (10 des cancers humains) sont associeacutes agrave une alteacuteration constitutionnelle (ou germinale) drsquoun gegravene Cette alteacuteration est donc preacutesente dans toutes les cellules de notre organisme gamegravetes incluses elle peut donc ecirctre transmise agrave la descendance
Scheacutemas agrave consulter agrave la source- Lespegravece humaine possegravede 23 paires de chromosomes (tous les gegravenes sont donc preacutesent agrave leacutetat de deux copies par cellules agrave lexception des cellules germinales et on fait abstraction des chromosomes sexuels X et Y) Lalteacuteration dune copie dun proto-oncogegravene produit une proteacuteine dont lactiviteacute diffegravere fortement de celle du produit normale (par exemple expression tregraves augmenteacutee ou encore preacutesence du produit dans des cellules innapproprieacutes) Cette proteacuteine muteacutee stimule de faccedilon constante la division cellulaire qui ne sera plus reacuteguleacutee normalement Cette alteacuteration est dite dominante car la production de proteacuteine alteacutereacutee par une seule des deux copies du proto-oncogegravene est neacutecessaire et suffisante pour alteacuterer sa fonction
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiOncogC3A8ne
Phosphorylation oxydative ndash Article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biochimie Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
La phosphorylation oxydative est une voie meacutetabolique qui utilise leacutenergie libeacutereacutee par loxydation des nutriments pour la production dadeacutenosine triphosphate
Voir aussi
bull Chaicircne respiratoire
Source httpfrwikipediaorgwikiPhosphorylation_oxydative
Photosynthegravese - lsquoNote de Futura-Sciencesrsquo
La photosynthegravese est une reacuteaction biochimique eacutenergeacutetique qui se deacuteroule chez les plantes
Rocircle de la photosynthegravese
La photosynthegravese a pour but de creacuteer de leacutenergie (sous forme de glucide) agrave partir de leacutenergie lumineuse provenant du soleil Les organismes qui utilisent le meacutecanisme de photosynthegravese sont autotrophes car ils fabriquent des matiegraveres organiques agrave partir de matiegraveres inorganiques
Meacutecanisme de la photosynthegravese
Leacutenergie solaire est utiliseacutee pour oxyder leau et reacuteduire le gaz carbonique afin de syntheacutetiser des substances organiques (glucides) Ce pheacutenomegravene a lieu dans les choloroplastes un organite speacutecifique des plantes au niveau des membranes des thylacoiumldes ougrave se situent les photosystegravemes I et II et les cytochromes
Bilan eacutenergeacutetique de la photosynthegravese
Il faut six moleacutecules de dioxyde de carbone et six moleacutecules deau pour syntheacutetiser une moleacutecule de glucose relacircchant six moleacutecules de dioxygegravene gracircce agrave leacutenergie lumineuse
6 CO2 + 6 H2O + eacutenergie lumineuse rarr C6H12O6 (glucose) + 6 O2
Mais ce bilan est en fait deacutecomposeacute en deux eacutetapes successives
bull les reacuteactions photochimiques (phase claire) 12 H2O + lumiegravere rarr 6 O2 + eacutenergie chimique (24 H)
bull le cycle de Calvin (phase sombre) 6 CO2 + eacutenergie chimique (24 H) rarr C6H12O6 + 6 H2O
La photosynthegravese est un meacutecanisme speacutecifique des plantes vertes copy Jon Sullivan Wikimedia domaine publicSource httpwwwfutura-sciencescomfrdefinitiontbotanique-2dphotosynthese_227
Photosynthegravese - Introduction drsquoun article XWikipeacutedia
La photosynthegravese (grec φῶς phōs lumiegravere et σύνθεσις syacutenthesis composition) est le processus bioeacutenergeacutetique qui permet aux plantes et agrave certaines bacteacuteries de syntheacutetiser de la matiegravere organique en exploitant la lumiegravere du soleil Les besoins nutritifs de ces organismes sont du dioxyde de carbone de lrsquoeau et des sels mineacuteraux La photosynthegravese est agrave la base de lautotrophie de ces organismes La photosynthegravese est la principale voie de transformation du carbone mineacuteral en carbone organique En tout les organismes photosyntheacutetiques assimilent environ 100 milliards de tonnes de carbone en biomasse chaque anneacutee1
La photosynthegravese se deacuteroule dans les membranes des thylakoiumldes chez les plantes les algues et les cyanobacteacuteries ou dans la membrane plasmique chez les bacteacuteries photosyntheacutetiques Une conseacutequence importante est la libeacuteration de moleacutecules de dioxygegravene
Sommaire
bull 1 La deacutecouverte du meacutecanisme
bull 2 Vue geacuteneacuterale
bull 3 Le support de la photosynthegravese
bull 4 Les deux phases de la photosynthegravese
o 41 Les reacuteactions photochimiques ou phase claire
411 Le photosystegraveme II
412 Le photosystegraveme I
413 La photophosphorylation cyclique
o 42 Le cycle de Calvin ou phase chimique non photo-deacutependante (ou
laquo phase sombre raquo expression deacutesormais deacutesuegravete)
bull 5 Les diffeacuterents types de fixation du carbone
o 51 Le meacutecanisme des plantes en C3
o 52 Le meacutecanisme des plantes en C4
o 53 Le meacutecanisme des plantes CAM ( Crassulacean Acid Metabolism )
bull 6 Cas particuliers de photosynthegravese
o 61 Photosynthegravese chez un animal
o 62 Photosynthegravese artificielle
bull 7 Production doxygegravene amp captage deacutenergie
bull 8 Notes
bull 9 Reacutefeacuterences
bull 10 Voir aussi
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiPhotosynthC3A8se
Potentiel doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Le potentiel doxydo-reacuteduction ou potentiel redox est une grandeur empirique exprimeacutee en volt (de symbole V) et noteacutee E Ce potentiel est exprimeacute par rapport agrave une reacutefeacuterence souvent mesureacutee par une eacutelectrode normale agrave hydrogegravene (ENH) dougrave luniteacute VENH rencontreacutee dans certains ouvrages Cette mesure est appliqueacutee aux couples
doxydo-reacuteduction pour preacutevoir la reacuteactiviteacute des espegraveces chimiques entre elles Par convention le potentiel standard Edeg est mesureacute par rapport au couple protonhydrogegravene (H+ H2) de potentiel nul
Sommaire
bull 1 Mesure
o 11 Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
111 Exemples
bull 2 Oxydant et reacuteducteur
bull 3 Potentiels standard doxydo-reacuteduction agrave 25 degC
bull 4 laquo Noblesse raquo dun meacutetal
bull 5 Applications pratiques
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Articles connexes
Mesure [modifier]
La mesure dun potentiel deacutelectro-reacuteduction se fait expeacuterimentalement agrave laide de deux demi-piles Pour obtenir le potentiel standard dun couple redox lune de ces piles doit mettre en œuvre le couple de reacutefeacuterence H+ H2 et lautre celui dont on veut mesurer le potentiel
Concregravetement les deux demi-piles sont constitueacutees chacune dun soluteacute et dune eacutelectrode les soluteacutes sont relieacutes entre eux par un pont salin qui leur permet deacutechanger des ions et les eacutelectrodes sont relieacutees entre elles par un circuit eacutelectrique sur lequel est placeacute un voltmegravetre Les deux demi-piles une fois relieacutees forment une pile eacutelectrique fournissant un courant continu alimenteacute par les reacuteactions chimiques qui ont lieu spontaneacutement aux eacutelectrodes degraves lors quest formeacutee la pile
-Le sens de courant eacutelectrique donne le signe du potentiel (neacutegatif si les eacutelectrons vont vers H+H2 et positif au contraire)
-Le voltmegravetre donne la valeur du potentiel du couple redox
-Les couples ayant des Edeg eacuteleveacutes (positifs) impliquent des oxydants forts
-Les couples ayant des Edeg tregraves bas (neacutegatifs) impliquent des reacuteducteurs forts
Ce potentiel peut deacutependre du contexte chimique et notamment du pH et mecircme du contexte physique les effets de la lumiegravere sont mis agrave profit aussi bien par la nature dans la photosynthegravese que par lhomme dans la photographie
Les chimistes utilisent des tables deacutejagrave deacutefinies elles fournissent les potentiels mesureacutes dans les conditions standard de pression et de tempeacuterature (25 degC 1 bar) par rapport au couple H+ H2
Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo [modifier]
Pour une reacuteaction redox on peut deacutefinir la diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur)
Exemples [modifier]
a)NAD+ + 2H+ + 2 e- rarr NADH + H+ E0rsquo = -0320 V
b) Aceacutetaldeacutehyde + 2 H+ + 2 e- rarr Eacutethanol E0rsquo = -0197 V
Reacuteaction redox
Aceacutetaldeacutehyde + NADH + H+ rarr Eacutethanol + NAD+ ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur) = -0197 ndash (-0320) = + 0123 V
Regravegle geacuteneacuterale
Les reacuteactions redox spontaneacutees possegravedent un ΔE gt 0
Oxydant et reacuteducteur [modifier]
La reacutefeacuterence du potentiel doxydo-reacuteduction est celui de leau pure conventionnellement fixeacute agrave zeacutero Les corps dits laquo oxydants raquo sont les oxydants des couples ayant un potentiel positif (ils captent des eacutelectrons ce qui se traduit par une charge eacutelectrique neacutegative) les corps dits laquo reacuteducteurs raquo sont les reacuteducteurs des couples ayant un potentiel neacutegatif (ils cegravedent des eacutelectrons dougrave une charge eacutelectrique positive) Les valeurs caracteacuteristiques des potentiels sont de lordre de quelques volts
On voit lagrave que lon a deux significations diffeacuterentes pour les termes laquo oxydant raquo et laquo reacuteducteur raquo
bull la signification lieacutee agrave une reacuteaction doxydo-reacuteduction donneacutee (capteur ou eacutemetteur deacutelectron dans la reacuteaction)
bull la signification lieacutee au potentiel doxydo-reacuteduction un laquo reacuteducteur raquo est un corps qui joue le rocircle de reacuteducteur dans de nombreuses reacuteactions un laquo oxydant raquo est un corps qui joue le rocircle doxydant dans de nombreuses reacuteactions mais un laquo oxydant raquo peut parfois ecirctre un reacuteducteur sil est face agrave un laquo oxydant raquo plus fort et quil peut encore soxyder
Cest cette deuxiegraveme signification qui est utiliseacutee ici Les laquo oxydants raquo les plus forts ne peuvent pas soxyder eux-mecircmes et sont donc toujours des oxydants les laquo reacuteducteurs raquo les plus forts ne peuvent pas se reacuteduire eux-mecircmes et sont donc toujours des reacuteducteurs Mais certains corps peuvent ecirctre alternativement oxydants et reacuteducteurs comme par exemple leau ou le monoxyde de carbone
Les oxydants les plus forts dans cette eacutechelle sont les halogegravenes (F2 Cl2) lion permanganate (MnO4
-) en milieu acide lion hypochlorite (ClO-) le dioxygegravene (O2) le soufre (S)
Des reacuteducteurs classiques sont les meacutetaux le carbone et lhydrogegravene solide1
Lire lrsquoarticle complet sur httpfrwikipediaorgwikiPotentiel_d27oxydo-rC3A9duction
Reacuteaction doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Des informations de cet article ou section devraient ecirctre mieux relieacutees aux sources mentionneacutees dans la bibliographie ou en liens externes Ameacuteliorez sa veacuterifiabiliteacute en les associant par des reacutefeacuterences
Une reacuteaction doxydo-reacuteduction est une reacuteaction chimique au cours de laquelle se produit un eacutechange deacutelectrons Lespegravece chimique qui capte les eacutelectrons est appeleacutee laquo oxydant raquo celle qui les cegravede laquo reacuteducteur raquo On abregravege couramment loxydo-reacuteduction par redox
Les reacuteactions doxydo-reacuteductions constituent une grande famille comprenant de nombreuses reacuteactions chimiques puisquelles interviennent dans les combustions certains dosages meacutetallurgiques la corrosion des meacutetaux leacutelectrochimie ou la respiration cellulaire Ces reacuteactions jouent en particulier un rocircle fondamental en biologie dans la transformation de loxygegravene au sein des corps vivants Elles sont eacutegalement massivement utiliseacutees par lindustrie humaine agrave lexemple de lobtention de la fonte agrave partir de minerais composeacutes doxyde de fer par reacuteduction puis de fer et dacier agrave partir de la fonte par oxydation
Cette varieacuteteacute sexplique par la mobiliteacute la leacutegegravereteacute et lomnipreacutesence dans toutes les formes de la matiegravere de leacutelectron
Sommaire
bull 1 Deacutefinitions
o 11 Premiegravere deacutefinition
o 12 Deacutefinitions plus modernes
bull 2 Vocabulaire
bull 3 Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction
bull 4 Potentiel doxydo-reacuteduction
bull 5 Principaux couples doxydants-reacuteducteurs
bull 6 Reacuteactions doxydo-reacuteduction sans transfert eacutevident deacutelectrons [1]
o 61 Position du problegraveme
o 62 Geacuteneacuteralisation de la notion de transfert deacutelectrons
621 Formation dune liaison chimique et eacutelectroneacutegativiteacute
622 Transfert total deacutelectrons
623 Transfert total fictif (virtuel)
624 Application agrave la reacuteaction 2 H 2 + O2 rarr 2 H 2O
o 63 Nombre doxydation dun eacuteleacutement
o 64 Geacuteneacuteralisation de loxydo-reacuteduction
o 65 Utilisation des nombres doxydation
bull 7 Notes et reacutefeacuterences
bull 8 Bibliographie
bull 9 Voir aussi
o 91 Articles connexes
o 92 Liens externes
Deacutefinitions [modifier]
Premiegravere deacutefinition [modifier]
Suite agrave des expeacuteriences avec le mercure Lavoisier met en eacutevidence en 1772 le rocircle du dioxygegravene dans certaines reacuteactions doxydo-reacuteduction Il pose les premiegraveres deacutefinitions
bull Loxydation signifie laquo combinaison avec loxygegravene raquo Par exemple
2 Hg + O2 rarr Hg2O2
bull Une reacuteduction est laquo lextraction dun meacutetal de son oxyde raquo deacutefinition deacutejagrave utiliseacutee
en meacutetallurgie Par exemple
SO2 rarr S + O2
Dans le langage courant loxydation est la reacuteaction chimique dans laquelle un composeacute se combine avec un ou plusieurs atomes doxygegravene Comme loxydation du fer qui produit la rouille
4 Fe + 3O2 rarr 2 Fe2O3
Ce nest quau XX e siegravecle apregraves la deacutecouverte de leacutelectron (JJ Thomson 1897) et lintroduction du modegravele atomique de Bohr (1913) que les reacuteactions chimiques ont eacuteteacute reacuteexamineacutees agrave la lumiegravere de ces nouveaux modegraveles et que des similitudes observeacutees permirent de deacutegager progressivement le concept actuel doxydo-reacuteduction qui sexprime en termes de transferts deacutelectrons
Les reacuteactions doxydo-reacuteduction par voie segraveche (eacutechange de dioxygegravene) sont efficacement deacutecrites par les diagrammes Ellingham Loutil principal des reacuteactions redox en milieu aqueux eacutetant la formule de Nernst
Deacutefinitions plus modernes [modifier]
Pour faciliter leacutetude des reacuteactions on utilise un outil qui associe (parfois abstraitement) agrave chaque atome dun composeacute un nombre doxydation (no) qui symbolise la valeur de la charge porteacutee (Fe2+ a un nombre doxydation de 2)
bull Une oxydation est une perte deacutelectrons (donc une augmentation du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Zn rarr Zn2+ + 2 e-
bull Ce don deacutelectrons ne se produit que sil existe un corps susceptible de les
accepter
bull Le pheacutenomegravene inverse (acceptation des eacutelectrons) est appeleacute la reacuteduction
bull Une reacuteduction est un gain deacutelectrons (donc une diminution du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Cu2+ + 2 e- rarr Cu
Ainsi les laquo combinaisons avec loxygegravene raquo ne sont quun cas particulier des reacuteactions doxydo-reacuteduction Voici deux reacuteactions avec le cuivre
2Cu + O2 rarr 2CuO
Cu + Cl2 rarr CuCl2
La premiegravere combine le cuivre et le dioxygegravene tandis que la seconde combine le cuivre et le dichlore Le chlore et loxygegravene ont un point commun ce sont des eacuteleacutements plus eacutelectroneacutegatifs que le cuivre
Loxydation dun corps saccompagne toujours de la reacuteduction dun autre (les eacutelectrons ne peuvent pas circuler seuls et sont neacutecessairement capteacutes) on parle dune reacuteaction doxydo-reacuteduction Loxydation est une demi-reacuteaction de loxydo-reacuteduction et la reacuteduction est lautre demi-reacuteaction
Vocabulaire [modifier]
Scheacutema - Preacutevision du sens dune reacuteaction doxydo-reacuteduction en utilisant la regravegle du gamma
Dans une oxydo-reacuteduction
bull leacuteleacutement qui cegravede un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo reacuteducteur raquo
bull leacuteleacutement qui capte un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo oxydant raquo
Le reacuteducteur soxyde (reacuteaction doxydation) loxydant se reacuteduit (reacuteaction de reacuteduction) Loxydo-reacuteduction se compose donc de deux demi-reacuteactions une oxydation et une reacuteduction
bull Oxydationreacuteducteur(1) = oxydant(1) + ne- (les flegraveches napparaissent que si la reacuteaction est totale quand K gt 10 000)
bull Reacuteduction
oxydant(2) + ne- = reacuteducteur(2)
bull Oxydo-reacuteduction (laquo somme raquo de loxydation et de la reacuteduction)
oxydant(2) + reacuteducteur(1) rarr oxydant(1) + reacuteducteur(2)
Exemple
Ce4+ + e- = Ce3+ (Reacuteduction)
Fe2+ = Fe3+ + e- (Oxydation)
dougrave la reacuteaction bilan
Ce4+ + Fe2+ rarr Ce3+ + Fe3+
Un reacuteducteur oxydeacute (=forme oxydeacutee) est un oxydant et un oxydant reacuteduit (=forme reacuteduite) est un reacuteducteur On deacutefinit ainsi le couple oxydant-reacuteducteur (aussi appeleacute laquo couple redox raquo) qui se compose de loxydant et du reacuteducteur conjugueacute (loxydant reacuteduit) On le note sous la forme Oxydant Reacuteducteur
En biochimie et notamment agrave propos de la synthegravese des moleacutecules preacutebiotiques on parle de reacuteactions se produisant dans une atmosphegravere oxydante cest-agrave-dire en preacutesence doxygegravene par opposition agrave une atmosphegravere reacuteductrice contenant par exemple du gaz carbonique
Certain composeacutes chimiques peuvent se comporter aussi bien en oxydant quen reacuteducteur Cest notamment le cas de leau oxygeacuteneacutee dont on dit quelle se dismute et qui par conseacutequent ne peut ecirctre conserveacutee longtemps
H2O2 = 2H+ + O2 + 2e- (oxydation)
H2O2 + 2H+ + 2e- = 2H2O (reacuteduction)
Soit au final
2H2O2 rarr 2H2O + O2 (oxydo-reacuteduction)
On a par exemple les couples oxydant-reacuteducteur Cu 2+ Cu et Zn 2+ Zn qui donnent la reacuteaction en solution aqueuse
Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+
(aq) + Cu(s) (oxydo-reacuteduction)
Cette reacuteaction peut se deacutecomposer en une reacuteduction (de loxydant) et une oxydation (du reacuteducteur)
Zn(s) = Zn2+(aq) + 2e- (oxydation)
Cu2+(aq) + 2e- = Cu(s) (reacuteduction)
Les deux demi-reacuteactions doxydation et de reacuteduction peuvent reacuteellement ecirctre seacutepareacutees dans certains cas (cest-agrave-dire quelles ne se produisent pas au mecircme endroit) ce qui permet de geacuteneacuterer un courant eacutelectrique (cest ce qui se passe dans les piles eacutelectriques) Dans les autres cas par exemple dans lexemple donneacute elles nont quun inteacuterecirct formel (les eacutelectrons libres nexistent pas dans leau)
Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction hellip
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRC3A9action_d27oxydo-rC3A9duction
Respiration ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biologie et la meacutedecine Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
Dans le langage courant la respiration deacutesigne agrave la fois les eacutechanges gazeux (rejet de dioxyde de carbone CO2 appeleacute parfois de faccedilon impropre laquo gaz carbonique raquo et absorption de dioxygegravene O2 ou appeleacute couramment laquo oxygegravene raquo) et la respiration cellulaire qui permet en deacutegradant du glucose gracircce au dioxygegravene dobtenir de leacutenergie Les eacutechanges gazeux assistent la respiration cellulaire en lui fournissant le dioxygegravene et en le deacutebarrassant du dioxyde de carbone produit
Pour certains organismes ces eacutechanges se reacutealisent directement par diffusion aux travers des parois cellulaires Pour dautres des organes speacutecialiseacutes se sont formeacutes permettant ainsi daugmenter les quantiteacutes de gaz brasseacutes Il existe plusieurs types dorganes
bull les branchies qui sont les adaptations respiratoires des animaux aquatiques poissons mais aussi certains anneacutelides (vers) eacutechinodermes (eacutetoiles de mers) et mollusques
bull les poumons qui sont les adaptations des verteacutebreacutes terrestres
Dans le cas des animaux qui possegravedent des poumons on parle de ventilation pulmonaire pour deacutesigner lensemble des meacutecanismes qui permettent les transferts de gaz entre les milieux exteacuterieur et inteacuterieur (le sang)
Sommaire
bull 1 Aspect biochimique
bull 2 La respiration chez lecirctre humain
bull 3 Classification des sujets lieacutes agrave la respiration
o 31 Par maladie et urgences
o 32 Par meacutedication
o 33 Par soins intensifs et meacutedecine durgence
o 34 Par autres sujets meacutedicaux
bull 4 Voir aussi
o 41 Articles connexes
o 42 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRespiration
Tomographie par eacutemission de positons - Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
La tomographie par eacutemission de positons (TEP) deacutenommeacutee PET ou PET scan pour laquo positron emission tomography raquo dans la terminologie anglo-saxonne est une meacutethode
dimagerie meacutedicale pratiqueacutee par les speacutecialistes en meacutedecine nucleacuteaire qui permet de mesurer en trois dimensions lactiviteacute meacutetabolique dun organe gracircce aux eacutemissions produites par les positons (ou positrons) issus de la deacutesinteacutegration dun produit radioactif injecteacute au preacutealable
La TEP repose sur le principe geacuteneacuteral de la scintigraphie qui consiste agrave injecter un traceur dont on connaicirct le comportement et les proprieacuteteacutes biologiques pour obtenir une image du fonctionnement dun organe Ce traceur est marqueacute par un atome radioactif (carbone fluor azote oxygegravene) qui eacutemet des positons dont lannihilation produit elle-mecircme deux photons La deacutetection de la trajectoire de ces photons par le collimateur de la cameacutera TEP permet de localiser le lieu de leur eacutemission et donc la concentration du traceur en chaque point de lorgane Cest cette information quantitative que lon repreacutesente sous la forme dune image faisant apparaicirctre en couleurs les zones de forte concentration du traceur
Ainsi la TEP permet de visualiser les activiteacutes du meacutetabolisme des cellules on parle dimagerie fonctionnelle par opposition aux techniques dimagerie dite structurelle comme celles baseacutees sur les rayons X (radiologie ou CT-scan) qui reacutealisent des images de lanatomie Par conseacutequent la tomographie par eacutemission de positons est un outil diagnostique qui permet de deacuteceler certaines pathologies qui se traduisent par une alteacuteration de la physiologie normale comme les cancers La TEP est aussi utiliseacutee en recherche biomeacutedicale par exemple en imagerie ceacutereacutebrale ougrave elle permet de reacuteveacuteler les reacutegions actives du cerveau lors de telle ou telle activiteacute cognitive de maniegravere analogue agrave ce qui se fait avec limagerie par reacutesonance magneacutetique fonctionnelle (IRM)
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Deacutefinition
o 21 Principe
o 22 Exposition aux radiations et radioprotection
bull 3 Principaux traceurs utiliseacutes
o 31 Le 18 F FDG
bull 4 Deacuteroulement dun examen TEP
bull 5 Diagnostic
bull 6 Applications
o 61 Canceacuterologie
o 62 Imagerie ceacutereacutebrale et neurologie
o 63 Cardiologie
bull 7 Limites
bull 8 Avenir de la TEP
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Annexes
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiTomographie_par_C3A9mission_de_positons
Warburg ndash Selon Wikipeacutedia
Otto Heinrich Warburg (8 octobre 1883 agrave Fribourg-en-Brisgau Bade-Wurtemberg Allemagne - 1 er aoucirct 1970 agrave Berlin) est un meacutedecin physiologiste et biochimiste allemand Il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine de 19311
Sommaire
bull 1 Biographie
bull 2 Hypothegravese
bull 3 Le cas Warburg
bull 4 Notes et reacutefeacuterences
bull 5 Voir aussi
o 51 Liens externes
Biographie
Docteur en chimie et docteur en meacutedecine il a deacutecouvert des processus-cleacutes de la respiration cellulaire et de diffeacuterents systegravemes enzymatiques En 1931 il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine laquo pour sa deacutecouverte de la nature et du mode opeacuteratoire de lenzyme respiratoire1 raquo
Ayant deacutemontreacute que les cellules canceacutereuses changent leur meacutetabolisme pour passer agrave un meacutetabolisme anaeacuterobie il a formuleacute lhypothegravese non confirmeacutee que le cancer na pas besoin dun milieu riche en oxygegravene pour se deacutevelopper Parmi ses eacutetudiants le plus illustre est Hans Adolf Krebs prix Nobel en 1953
Hypothegravese
Il constata lors de ses observations sur des cellules canceacutereuses une concentration anormalement eacuteleveacutee dions lactates lun des sels de lacide lactique Or cet acide est typiquement le reacutesultat dune fermentation
En 1924 Warburg en tira une hypothegravese sur la formation de cellules canceacutereuses celles-ci tireraient principalement leur eacutenergie de la fermentation anaeacuterobie du glucose (glycolyse anaeacuterobie) et par conseacutequent la preacutesence doxygegravene ne serait pas neacutecessaire agrave leur deacuteveloppement
Lapparition du cancer serait due agrave un dysfonctionnement des mitochondries des cellules canceacutereuses au lieu de le consommer elles fermenteraient le glucose
Selon Warburg linduction dun eacutetat dacidification dans lorganisme est incompatible avec le meacutetabolisme des cellules canceacutereuses2
Le cas Warburg
Otto Warburg eacutetait juif Agrave ce titre il aurait ducirc ecirctre soit expulseacute dAllemagne soit deacuteporteacute dans les camps de concentration Il nen fut rien En effet parce quAdolf Hitler eacutetait particuliegraverement preacuteoccupeacute davoir un cancer et parce quil pensait que Warburg serait le seul scientifique susceptible de trouver un traitement efficace il donna donc des instructions pour quil fucirct preacuteserveacute de la deacuteportation3 Warburg est enterreacute au cimetiegravere de Dahlem agrave Berlin
Photo - Otto Heinrich Warburg en 1931
Notes et reacutefeacuterences
1 uarr a et b (en) laquo for his discovery of the nature and mode of action of the respiratory enzyme raquo in Personnel de reacutedaction laquo The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1931 [archive] raquo Fondation Nobel 2010 Consulteacute le 26 novembre 2010
2 uarr La theacuteorie de O H Warburg Nexus ndeg48 page 66
3 uarr Robert Paxton la France de Vichy 1940-1944 coll Points-Histoire eacuted Seuil 1973 p178
Source httpfrwikipediaorgwikiOtto_Heinrich_Warburg
Traduction deacutefinitions et compleacutements
Jacques Hallard Ing CNAM consultant indeacutependantRelecture et corrections Christiane Hallard-Lauffenburger professeur des eacutecoleshonoraireAdresse 585 19 Chemin du Malpas 13940 Molleacutegegraves FranceCourriel jacqueshallard921orangefr
Fichier ISIS Santeacute Cancer a Redox Disease French version3 alleacutegeacutee
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Sommaire
bull 1 Terminologie et eacutetymologie
bull 2 Biologie
o 21 Typologie
o 22 Geacuteneacutetique
o 23 Transformation cellulaire
o 24 Chronologie de la transformation canceacutereuse
o 25 Origine
o 26 Eacutevolution
bull 3 Causes
o 31 Risques endogegravenes
o 32 Risques dits laquo environnementaux raquo
bull 4 Preacutevention
o 41 Deacutepistage
bull 5 Diagnostic
bull 6 Traitements
o 61 Traitements alternatifs
o 62 Soutien psychologique
bull 7 Coucircts eacuteconomiques et socioeacuteconomiques
bull 8 Statistiques par pays
o 81 France
o 82 Taux de survie et surmortaliteacute
o 83 Chez lenfant
bull 9 Eacutepideacutemiologie
bull 10 Historique
bull 11 Chez les animaux
bull 12 Notes et reacutefeacuterences
bull 13 Voir aussi
o 131 Articles connexes
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiCancer
Chaicircne de transfert deacutelectrons ndash Deacutefinition de Futura-Sciences
Ensemble de moleacutecules pouvant capter et donner des eacutelectrons dont des cytochromes et des flavoproteacuteines qui agissent en seacuterie pour transporter des eacutelectrons du NADH ou du FADH2 jusquagrave loxygegravene qui est ainsi reacuteduit en eau (H2O) La respiration cellulaire est principalement attribuable agrave cette consommation doxygegravene La chaicircne respiratoire est localiseacutee dans la membrane interne des mitochondries
Source httpwwwfutura-sciencescomfrdefinitiontphysique-2dchaine-de-transfert-delectrons_686
Chaicircne respiratoire ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
La chaicircne respiratoire est constitueacutee dun ensemble complexe de proteacuteines membranaires de la mitochondrie des cellules eucaryotes qui servent agrave reacuteoxyder les coenzymes NADH et ubiquinone (CoQ) qui ont eacuteteacute reacuteduits en particulier au cours du cycle de Krebs Cette reacuteoxydation saccompagne de la creacuteation dun gradient transmembranaire de protons Ce gradient est une forme de stockage de leacutenergie contenue dans les coenzymes qui deacuterive elle-mecircme de leacutenergie contenue dans les moleacutecules deacutegradeacutees au cours du catabolisme Le gradient de proton va servir agrave fabriquer de lATP moleacutecule eacutenergeacutetique universellement utilisable au niveau de lATP synthase une proteacuteine membranaire mitochondriale Ce meacutecanisme de phosphorylation oxydative a eacuteteacute deacutecouvert par Peter Mitchell ce qui lui a valu le prix Nobel de chimie en 19781 Ce meacutecanisme est aussi connu sous le nom de Theacuteorie chimiosmotique (de Mitchell) Additionneacute agrave la synthegravese dATP par les ATP synthase on la nomme phosphorylation oxydative (nb le terme phosphorylation oxydative est impropre il faut lui preacutefeacuterer celui doxydations phosphorylantes)
Sommaire
bull 1 Origine des reacuteactifs de la chaicircne respiratoire
bull 2 Enchaicircnement des systegravemes doxydoreacuteduction de la chaicircne respiratoire
bull 3 Inhibiteurs de la chaicircne respiratoire
bull 4 Reacutegulation
bull 5 Theacuteorie chimio-osmotique de Mitchell
bull 6 Complexes et fonctionnement
bull 7 Transport des moleacutecules dATP formeacutees
bull 8 Bilan total
bull 9 Des chaicircnes respiratoires particuliegraveres celles des bacteacuteries
bull 10 Notes et reacutefeacuterences
bull 11 Voir aussi
o 111 Articles connexes
o 112 Liens externes
Origine des reacuteactifs de la chaicircne respiratoire [modifier]
Lors des reacuteactions du catabolisme que sont la glycolyse (dans le cytosol) et le cycle de Krebs (dans la mitochondrie) il y a production de coenzymes reacuteduits (NADH et CoQH2) Ces coenzymes vont ecirctre reacuteoxydeacutes par la chaicircne respiratoire (en aeacuterobiose) au niveau des crecirctes de la membrane interne mitochondriale ou dans la membrane plasmique des bacteacuteries
Enchaicircnement des systegravemes doxydoreacuteduction de la chaicircne respiratoire [modifier]
Remarque lenchaicircnement indiqueacute ici concerne les organismes eucaryotes la chaicircne respiratoire au niveau de la mitochondrie
Lordre dans lequel on trouve les eacuteleacutements de la chaicircne respiratoire (figure 1) deacutepend de leur potentiel standard doxydoreacuteduction (tableau 1)
Tableau 1 Systegravemes reacutedox mis en jeu dans la chaicircne respiratoire
Systegravemes reacutedox Potentiel standard (agrave pH = 7 et 25 degC) (V)
NAD+NADH -032
FPFPH2 -014
CoQCoQH2 -009
Cytb Fe3+Cytb Fe2+ +004
CytC1 Fe3+CytC1 Fe2+ +022
CytC Fe3+CytC Fe2+ +026
Cyt(a+a3) Fe3+Cyt(a+a3) Fe2+ +029
frac12O2O2- +082
Figure 1 enchaicircnement des constituants de la chaicircne respiratoire
La reacuteaction de synthegravese dATP
est une reacuteaction endergonique elle a besoin deacutenergie pour avoir lieu Sa variation denthalpie libre standard (ΔGdeg) est eacutegale agrave + 30 kJmol
Lors de la chaicircne respiratoire trois reacuteactions libegraverent suffisamment deacutenergie (variation denthalpie libre standard (ΔGdeg) est infeacuterieure ou eacutegale agrave - 30 kJmol)
bull ΔGdeg = - 42 460 Jmolminus1
bull ΔGdeg = - 34 740 Jmolminus1
bull ΔGdeg = -
102 290 Jmolminus1
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiChaC3AEne_respiratoire
Phosphorylation oxydative lieacutee agrave la chaicircne de transport des eacutelectrons ndash Document lsquoulysse u-bordeauxrsquo
La chaicircne de transport des eacutelectrons
Les hydrogegravenes (eacutelectrons plus protons) capteacutes par le (qui devient le
) issus de la deacutegradation des moleacutecules de glucose et dacide gras sont
transfeacutereacutes agrave l gracircce agrave une seacuterie deacutevegravenements qui aboutit agrave la formation d la chaicircne de transport des eacutelectrons Cette chaicircne se deacuteroule dans la membrane interne de la mitochondrie surtout dans les crecirctes et elle fait intervenir plusieurs complexes enzymatiques appeleacutes NADH-quinone oxydoreacuteductase (complexe I) succinate-quinone oxydoreacuteductase (complexe II) Quinol-cytochrome c oxydoreacuteductase (complexe III ou complexe bc1) et Cytochrome c oxydase (complexe IV)
Elle contient eacutegalement 1) lubiquinone qui se trouve dans leacutepaisseur de la membrane interne (moleacutecule lipophile) qui transporte les eacutelectrons (et protons) du complexe II au complexe III et 2) le cytochrome c qui se trouve dans lespace inter membranaire et qui eacutetablit une navette deacutelectrons entre complexes III et IV Les eacuteveacutenements sont preacutesenteacutes scheacutematiquement figure 11 Dans cette image les complexes sont repreacutesenteacutes en une seule entiteacute mais en reacutealiteacute ils sont constitueacutes de plusieurs sous-uniteacutes proteacuteiques Le tableau ci-dessous donne une ideacutee de la taille et de lheacuteteacuterogeacuteneacuteiteacute des complexes de la chaicircne respiratoire
fonction enzymatique poids moleacuteculaire
nombre de sous-uniteacutes
Complexe I NADH-quinone oxydoreacuteductase 800 kDa 25
Complexe II succinate-quinone oxydoreacuteductase
140 kDa 4
Complexe III quinol-cytochrome c oxydoreacuteductase
250 kDa 9-10
Complexe IV cytochrome c oxydase 170 kDa 13
Complexe V ATP synthase 380 kDa 12-14
Figure 11 [agrave consulter agrave la source] La chaicircne respiratoire
Pour plus dinformation sur la composition des proteacuteines de la chaicircne respiratoire et leur arrangement dans des super complexes consultez le document suivant
laquo Supercomplexes dans la chaine respiratoire de la mitochondrie 2010_Boekema raquo (pdf 1 Mo)
Animation cette animation montre comment le passage des eacutelectrons de cytochrome c agrave cytochrome c oxydase (complexe IV) permet le transport
simultaneacute de protons ( ) agrave travers la membrane interne de la mitochondrie (fonction de pompe de la cytochrome c oxydase)
Macromedia Shockwave - 106Ko
La direction du flux deacutelectrons le long de la chaicircne de transport est deacutetermineacutee par la faculteacute des composants agrave perdre ou agrave gagner des eacutelectrons Par exemple
a une affiniteacute modeacutereacutee pour les eacutelectrons si bien que sa forme reacuteduite
peut facilement ceacuteder ses deux eacutelectrons Au contraire loxygegravene moleacuteculaire a une tregraves forte affiniteacute pour les eacutelectrons et est donc un tregraves bon agent oxydant capable de capturer avidement les eacutelectrons des autres moleacutecules La capaciteacute agrave laquo donner raquo ou agrave laquo prendre raquo des eacutelectrons est exprimeacutee
par un paramegravetre nommeacute potentiel doxydoreacuteduction (symbole Eograve) ayant
un potentiel de et loxygegravene moleacuteculaire un potentiel de Les eacutelectrons se deacuteplacent des moleacutecules agrave faible potentiel doxydoreacuteduction vers
les moleacutecules posseacutedant un potentiel fort et donc dans le cas de la chaicircne mitochondriale de transport des eacutelectrons du NADH agrave loxygegravene moleacuteculaire (voir figure 12 )
Figure 12 [agrave consulter agrave la source] Potentiel doxydoreacuteduction
Fondamentalement au cours de la capture des eacutelectrons par les complexes I III et IV il y a simultaneacutement translocation des protons vers lespace
inter membranaire (pompe ) (voir figure 11 et son animation) Le processus creacutee un gradient protonique (potentiel membranaire de 150 mV neacutegatif cocircteacute espace matriciel et une diffeacuterence de pH de 05) Le gradient eacutelectrochimique ainsi geacuteneacutereacute est utiliseacute pour la phosphorylation de lADP en ATP par lATP synthase (complexe V qui constitue une particule dite eacuteleacutementaire visible en microscopie eacutelectronique) (voir figure 13 ) Le couplage de loxydation des
meacutetabolites en et et la production dATP est appeleacute phosphorylation oxydative
Figure 13 [agrave consulter agrave la source] ATP synthase
Heacutebergement des eacutelectrons dans les composants de la chaicircne
Au sein de la chaicircne de transport les eacutelectrons sont successivement et transitoirement laquo heacutebergeacutes raquo par diffeacuterents sites moleacuteculaires appeleacutes groupes prostheacutetiques (porphyrines et flavine mononucleacuteotides (FMN apporteacutee par la
vitamine laquo riboflavine raquo) Les atomes qui heacutebergent les eacutelectrons dans ces
groupes prostheacutetiques peuvent ecirctre des atomes de C ou N pour (apporteacute
par la laquo vitamine raquo (acide nicotinique) et ubiquinone des atomes de Fe inclus dans une structure moleacuteculaire appeleacutee hegraveme ou heacutemochrome pour les cytochromes des complexes de FeS pour les FMN et cytochrome bc1 des atomes de Cu dans la cytochrome c oxydase Cette ressource na pas pour but dexposer en deacutetail laspect biochimique et biophysique de la phosphorylation oxydative Pour information compleacutementaire sur le sujet nous vous suggeacuterons de consulter laquo La biochimie Tome 1 biochimie structurale et meacutetabolique raquo Christian Moussard De Boeck Universiteacute
Etymologie des termes cytochrome et ubiquinone
Les cytochromes sont des pigments cellulaires (chromos = couleur) deacutetectables dans lintervalle 300 agrave 600 nm du spectre de la lumiegravere Le terme deacutesigne un ensemble formeacute dune proteacuteine et dun groupe prostheacutetique (heacutemochrome)
responsable de labsorption caracteacuteristique de la lumiegravere
Ubiquinone nommeacutee pour sa reacutepartition tregraves large ubiquitaire chez les veacutegeacutetaux animaux et micro-organismes (latin ubique = preacutesent partout) Elle fut identifieacutee plus tard agrave un co-enzyme de la chaicircne respiratoire nommeacute pour cela co-enzyme Q10 (ubiQuinone) 10 fait reacutefeacuterence au nombre duniteacutes isopreacuteniques (
) preacutesentes dans la queue hydrophobe de la moleacutecule (situeacutee dans la membrane)
Cardiolipine et chaicircne respiratoire
La cardiolipine ou diphosphatidylglyceacuterol est un lipide qui est speacutecifique des membranes des bacteacuteries et des mitochondries autrement dit des membranes dont la fonction est de fournir un potentiel eacutelectrochimique pour le transport des eacutelectrons et la synthegravese dATP Le terme cardiolipine vient du fait que ce lipide a eacuteteacute isoleacute agrave partir de cœur de bovin dans lequel il repreacutesente 10 des phospholipides totaux Plus tard la cardiolipine a eacuteteacute trouveacutee en abondance dans la mitochondrie ougrave elle repreacutesente 20 des phospholipides totaux et dans la membrane externe des bacteacuteries Etant donneacute que la cardiolipine est un lipide speacutecifique de la mitochondrie on est en droit de penser que sa fonction biologique dans cet organite est fondamentale Elle est localiseacutee principalement dans la membrane interne ougrave elle interagit avec plusieurs proteacuteines parmi lesquelles les complexes III (cytochrome bc1) et IV (cytochrome c oxydase) la proteacuteine deacutechange ATPADP lATP synthase et le transporteur de phosphate inorganique (Pi) Il a eacuteteacute montreacute que la cardiolipine deacuteterminait la structure quaternaire (et donc fonctionnelle) de ces proteacuteines enzymatiques et assurait eacutegalement la bonne orientation et la bonne position (pour faciliter le passage des eacutelectrons) des diffeacuterents composants de la chaicircne respiratoire Ce rocircle est bien illustreacute par le syndrome de Barth myopathie speacutecifique due agrave une production deacutefectueuse de cardiolipine reacutesultant en un fort deacuteficit dans la production dATP La cardiolipine limite aussi la diffusion de protons situeacutes dans lespace inter membranaire en les liant agrave ses groupes phosphates tamponnant ainsi le pH global (voir figure 14 ) Enfin la cardiolipine est consideacutereacutee comme un co-facteur deacuteterminant de limportation du cholesteacuterol indispensable au deacuteroulement de la steacuteroiumldogenegravese mitochondriale
Figure 14 [agrave consulter agrave la source] Cardiolipine dans la membrane interne de la mitochondrie
LATP synthase ( )
En preacutesence du gradient de protons eacutetabli entre les deux faces de la membrane mitochondriale interne et en absence de concentrations eacuteleveacutees dATP dans la matrice
lATP synthase laisse passer les protons au niveau du domaine membranaire un
passage qui permet la production dATP par le domaine Plus preacuteciseacutement chaque
sous-uniteacute du domaine de la proteacuteine couple rapidement lADP et le Pi en produisant lATP qui reste en place Cest le potentiel de membrane et le passage des protons qui en reacutesulte (laquo source deacutenergie raquo) qui permet lexpulsion de lATP vers
lespace matriciel au cours dun mouvement de rotation de la sous-uniteacute dans le
domaine La place de lATP est immeacutediatement prise par un nouvel ADP + Pi Il faut 12 protons pour la production de 3 ATP (voir figure 13 ci-dessus)
Cette enzyme peut eacutegalement fonctionner dans lautre sens ce qui se produit en absence de gradient de protons et en preacutesence dATP Dans ce cas elle fonctionne comme une
pompe agrave protons comparable agrave l -ATPase de la membrane des lysosomes deacutecrite dans la ressource laquo Transport membranaire raquo
Bilan final
Le bilan final de toutes ces inter conversions chimiques cest que loxydation complegravete dune moleacutecule de glucose fournira 30 moleacutecules dATP et quune moleacutecule dacide gras tel que le palmitate (C16) fournira 120 moleacutecules dATP La complexiteacute des inter conversions chimiques qui seffectuent dans les mitochondries trouve sa justification dans un pheacutenomegravene de fractionnement de leacutenergie libeacutereacutee qui eacutevite un deacutegagement
excessif de chaleur ducirc agrave la condensation de et (en ) Leacutenergie peut ecirctre convertie efficacement en liaisons riches en eacutenergie dans des moleacutecules telles que lATP gracircce agrave des reacuteactions coupleacutees
La theacuteorie de chimiosmose
Le processus preacuteceacutedemment deacutecrit est analogue agrave un geacuteneacuterateur faisant passer un courant agrave travers une seacuterie de moteurs eacutelectriques Cependant dans les systegravemes biologiques les eacutelectrons sont transporteacutes dun site agrave lautre par des moleacutecules diffusibles qui prennent des eacutelectrons au niveau dun site pour les apporter sur un autre site Dans le cas de la chaicircne mitochondriale de transfert
deacutelectrons le processus commence avec le
Cest langlais Peter Mitchell qui proposa le meacutecanisme de couplage entre le transport des eacutelectrons et la synthegravese de lATP Il suggeacutera que le flux des eacutelectrons dun composant agrave lautre de la chaicircne respiratoire (et ceci est eacutegalement vrai pour le flux des eacutelectrons dans les photo systegravemes du chloroplaste) dirige des protons (ions hydrogegravene) au travers de la membrane (vers lespace inter membranaire) creacuteant ainsi un gradient protonique (150 mV) Secondairement la production dATP est due au flux inverse de protons descendant le gradient Cette proposition constitue la base de la theacuteorie appeleacutee chimiosmose (Mitchell prix Nobel en 1978)
Creacuteatine phosphate
Bien que la production dATP soit essentiellement due aux processus meacutetaboliques deacutecrits plus haut la mitochondrie peut utiliser une voie alternative pour assurer la production immeacutediate dATP Elle possegravede en effet une enzyme creacuteatine kinase qui catalyse la production de creacuteatine-phosphate Celle-ci est agrave son tour transporteacutee dans le cytoplasme ougrave elle est utiliseacutee pour phosphoryler lADP en ATP (reacutegeacuteneacuteration tregraves rapide de lATP indeacutependante de la production dATP mitochondrial) (voir figure 15 ) Cette voie seacutepuise en environ 8 secondes dans le muscle au travail et pourrait donc ecirctre vue comme un processus tampon entre la demande immeacutediate et la possibiliteacute de production par la glycolyse et la chaicircne respiratoire
Figure 15 [agrave consulter agrave la source] Creacuteatine phosphate et ATP
La creacuteatine est un additif nutritionnel populaire chez les athlegravetes dont la speacutecialiteacute sportive neacutecessite un apport brutal deacutenergie (par exemple sprinters et halteacuterophiles) Lideacutee de deacutepart est datteindre un haut niveau de creacuteatine-phosphate et donc datteindre une production plus eacuteleveacutee dATP dans les 8 premiegraveres secondes Cependant il ny a pas de preuve eacutetablie que cette suppleacutementation artificielle augmente le niveau cellulaire de creacuteatine phosphate et donc augmente reacuteellement les possibiliteacutes de lathlegravete La figure 16 preacutesente lusage de diffeacuterentes sources deacutenergie utiliseacutees pour lapprovisionnement en ATP pendant un exercice physique
Figure 16 [agrave consulter agrave la source] Creacuteatine phosphate dans le temps (sources deacutenergie)
Source httpwwwulysseu-bordeauxfratelierikramerbiocell_diffusiongbbcelfa105b3contentcours07htm
Fluiditeacute du geacutenome ou geacutenome fluide ndash Note du traducteur cette notion est relativement reacutecente en biologie et en geacuteneacutetique et tregraves peu de reacutefeacuterences en franccedilais sont encore disponibles agrave ce jour Nous reprenons agrave la suite une note sur le sujetLa fluiditeacute des geacutenomes par Eric Coissac INRIA Rhocircne-Alpes - HELIX
Depuis le milieu des anneacutees 1990 et la publication des deux premiers geacutenomes complegravetement seacutequenceacutes (Haemophilus influenzae et Saccharomyces cerevisiae) la biologie a franchi une nouvelle eacutetape Apregraves la reacutevolution de la biologie moleacuteculaire du deacutebut des anneacutees 1970 et la vision que certains qualifient de reacuteductionniste quelle a ameneacutee legravere de la geacutenomique fait actuellement eacutevoluer la biologie vers une vision plus inteacutegrative Ce nouvel engouement pour une biologie dite inteacutegrative a permis de prendre conscience que lideacutee selon laquelle linventaire complet des gegravenes dun organisme permettrait dappreacutehender son fonctionnement est une vision simpliste bien quelle ait justifieacute en grande partie le deacuteveloppement de nombreux projets geacutenomes
Jai eu la chance de commencer mes travaux de recherche au deacutebut des projets geacutenomes et jai dans ce cadre participeacute au projet de seacutequenccedilage du geacutenome de la levureSaccharomyces cerevisiae Je ne pourrais dire si cest en opposition agrave lideacutee du geacutenome vu comme un simple sac agrave gegravenes mais degraves ce moment jai orienteacute mon travail de recherche vers leacutetude de leacutevolution de la structure des chromosomes de la maniegravere la plus indeacutependante possible des gegravenes quils portent Il mimporte au travers de mes
travaux dessayer de mettre en eacutevidence des contraintes eacutevolutive qui sont lieacutees agrave la nature mecircme du support de linformation geacuteneacutetique et non agrave linformation porteacutee
La strateacutegie suivie ma conduit agrave eacutetudier les meacutecanismes de duplication agrave lorigine de nombreux remaniements chromosomiques Il ma eacuteteacute ainsi possible de proposer un modegravele expliquant lorigine de nombreuses reacutepeacutetitions observables dans les geacutenomes ainsi que leurs eacutevolutions Ce modegravele semble ecirctre applicable pour ses grandes lignes aux trois super regravegnes (Eucaryotae Eubacteriacae et Archae) ce qui montre le caractegravere ancestral des meacutecanismes sous-jacents
Mecircme si lexercice preacutesente un inteacuterecirct il ne serait sans doute pas raisonnable de poursuivre ce type de travail sans tenter de croiser les reacutesultats ainsi obtenus avec des donneacutees relatives agrave linformation preacutesente sur les chromosomes et donc agrave la fonction des gegravenes codeacutes par ceux-ci La mise en place du lien entre les donneacutees de reacutepeacutetitions dont je dispose et les donneacutees fonctionnelles disponibles relegraveve de linteacutegration et donc de la repreacutesentation des connaissances MicrOBI peut ecirctre consideacutereacute comme ma reacuteponse agrave ce problegraveme Aujourdhui cette base de donneacutees permet de maintenir coheacuterents les liens existant entre plusieurs bases de donneacutees publiques deacutecrivant diffeacuterents types dinformations biologiques Lajout des donneacutees de reacutepeacutetition au scheacutema actuel permettra de poser au systegraveme des requecirctes complexes inteacutegrant les diffeacuterents niveaux de donneacutees que sont le geacutenome le proteacuteome et les classifications fonctionnelles Source httpwww-helixinrialpesfrIMGpdfhdr-coissacpdf via httptelarchivesouvertesfrtel-00011102en
Glycolyse ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
La glycolyse (γλῠκὖς glykyacutes laquo sucreacute raquo et λύσις lyacutesis laquo dissolution raquo) ou voie dEmbden-Meyerhof-Parnas est une voie meacutetabolique dassimilation du glucose et de production deacutenergie Elle se deacuteroule dans le cytoplasme (ou cytosol) de la cellule Comme son nom lindique elle neacutecessite du glucose et a pour produit du pyruvate Ce dernier peut soit entrer dans le cycle de Krebs qui se deacuteroule dans la mitochondrie des eucaryotes ou le cytoplasme des bacteacuteries en aeacuterobiose soit ecirctre meacutetaboliseacute par fermentation en anaeacuterobiose pour produire par exemple du lactate ou de leacutethanol
Sommaire
bull 1 Principe geacuteneacuteral
bull 2 Eacutetapes de la glycolyse
o 21 Activation des hexoses par phosphorylations successives
211 Phosphorylation du glucose en glucose-6-phosphate
212 Isomeacuterisation du glucose-6-phosphate en fructose-6-phosphate
213 Phosphorylation du fructose-6-phosphate en fructose-16- diphosphate
o 22 Clivage du fructose-16-diphosphate en deux moleacutecules de
glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate
221 Clivage du fructose-16-diphosphate en glyceacuteraldeacutehyde-3- phosphate et dihydroxyaceacutetone phosphate
222 Isomeacuterisation de la dihydroxyaceacutetone phosphate en glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate
o 23 Reacutecupeacuteration de leacutenergie investie dans les phosphorylations
231 Phosphorylation du glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate en 13- diphosphoglyceacuterate
232 Conversion du 13-diphosphoglyceacuterate en 3-phosphoglyceacuterate avec reacutecupeacuteration dATP
233 Isomeacuterisation du 3-phosphoglyceacuterate en 2-phosphoglyceacuterate
234 Conversion du 2-phosphoglyceacuterate en phosphoeacutenolpyruvate
235 Conversion du phosphoeacutenolpyruvate en pyruvate avec reacutecupeacuteration dATP
bull 3 Bilan de la glycolyse
bull 4 Reacutegulation de la glycolyse
o 41 Reacutegulation de la PFK-1
o 42 Reacutegulation de la pyruvate kinase
o 43 Reacutegulation au niveau de lhexokinase
bull 5 Reacuteoxydation des coenzymes
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Voir aussi
o 71 Articles connexes
Principe geacuteneacuteral
La glycolyse est un meacutecanisme de reacutegeacuteneacuteration dATP qui ne neacutecessite pas doxygegravene Au cours de ce processus on assiste agrave
bull des reacuteactions doxydo-reacuteduction au cours desquelles un accepteur deacutelectrons
(coenzyme NAD + ) est reacuteduit
NAD + + 2 H + + 2 e minus rarr NADH + H +
bull des synthegraveses dATP par phosphorylation dADP (formation de quatre moleacutecules dATP mais consommation de deux moleacutecules dATP soit au total formation nette de deux moleacutecules dATP)
2 ADP + 2 Pi + 2 H + rarr 2 ATP + 2 H2O
Le symbole Pi repreacutesente ici le phosphate inorganique HPO42- ou hydrogeacutenophosphate1
La glycolyse se traduisant par la reacuteduction de coenzymes elle saccompagne donc de loxydation de moleacutecules organiques On peut dire quelle correspond agrave loxydation du glucose en pyruvate
glucose + 2 NAD + rarr 2 CH3-CO-COO - + 2 (NADH + H + )
coupleacutee agrave
2 ADP + 2 Pi + 2 H + rarr 2 ATP + 2 H2O
soit au total
glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD + rarr 2 pyruvate + 2 ATP + 2 (NADH + H + ) + 2 H2O
Le pyruvate CH3-CO-COO- deacutesigne en toute rigueur la base conjugueacutee de lacide pyruvique CH3-CO-COOH
Article complet sur le site httpfrwikipediaorgwikiGlycolyse
Glycolyse ndash Document Universiteacute Jussieu Paris Contributions de Caroline Benlot Nicole Blanchouin Collaboration Philippe Denoulet
La voie de la glycolyse correspond agrave une seacuterie de reacuteactions catalyseacutees par des enzymes qui deacutegradent une moleacutecule de glucose (6 carbones) en deux moleacutecules de pyruvate (3 carbones) Chez les eucaryotes cette transformation a lieu dans le cytosol de la cellule
Cette voie meacutetabolique produit de leacutenergie libre sous forme dATP Il est agrave noter que tous les intermeacutediaires entre le glucose et le pyruvate sont phosphoryleacutes ce qui leur confegravere une charge neacutegative nette agrave pH 7 les empecircchant ainsi de diffuser agrave lexteacuterieur de la cellule
La glycolyse se deacutecompose en deux phases
- La phase preacuteparatoire ougrave le glucose est transformeacute en deux trioses phosphates avec consommation deacutenergie
- La phase de remboursement qui produit de leacutenergie sous forme dATP
Le bilan global de la glycolyse est
Glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ -----gt 2 pyruvate + 2 ATP + 2 H2O + 2 NADH
Les diffeacuterents chaicircnons meacutetaboliques intervenant dans la glycolyse sont soit des reacuteactions simples soit des reacuteactions deacutecomposables en reacuteactions simples Parmi les dix reacuteactions enzymatiques de la glycolyse trois sont exergoniques et donc irreacuteversibles Les autres chaicircnons seffectuant avec des ΔG proches de leacutequilibre sont reacuteversibles et permettent la gluconeacuteogenegravese
Source httpwwwsnvjussieufrbmediaMetaboglyco1html
Lactate ndash Renvoi agrave Acide lactique selon une introduction agrave un articl de Wikipeacutedia
Lacide lactique est un acide organique qui joue un rocircle dans divers processus biochimiques Un lactate est un sel de cet acide Contrairement agrave ce que peut laisser penser son nom lacide lactique nest pas preacutesent uniquement dans le lait mais eacutegalement dans le vin certains fruits et leacutegumes et dans les muscles
Lacide lactique est un acide alpha hydroxyleacute sa formule chimique est C3H6O3 et sa structure se reflegravete dans son nom systeacutematique lacide 2-hydroxypropanoiumlque
Sommaire
bull 1 Chimie
bull 2 Effort musculaire et fermentation lactique
bull 3 Fermentation bacteacuterienne
bull 4 Utilisations
bull 5 Historique
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
o 61 Voir aussi
611 Articles connexes
612 Liens externes
Chimie [modifier]
Latome de carbone 2 portant le groupe hydroxyle est asymeacutetrique rendant la moleacutecule dacide lactique chirale Il se preacutesente donc sous forme de deux eacutenantiomegraveres
bull (R)-acide lactique ou D(ndash)-acide lactique
bull (S)-acide lactique ou L(+)-acide lactique
En solution le groupe carboxyle -COOH peut perdre un proton donnant un ion lactate CH3CHOHCOO-
Lacide lactique est soluble dans leau et consideacutereacute comme un acide faible (pKa=390) cest-agrave-dire que la reacuteaction de dissociation dans leau nest pas totale
CH3CHOHCOOH + H2O CH3CHOHCOO- + H3O+
On trouve donc agrave la fois en solution lacide lactique et sa forme basique lion lactate en proportions variables selon le pH
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiAcide_lactique
Meacutedecine personnaliseacutee ndash Articles seacutelectionneacutes par Jacques Hallard
Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche ndash Document lsquoGroupe Les eacutechosfrrsquo Par Marc-Olivier Beacutevierre Partner Cepton Strategies bureau de Paris 03 deacutecembre 2011
Du profilage des patients aux theacuterapies geacuteniques en passant par le diagnostic moleacuteculaire et de nouvelles formes de vaccination les possibiliteacutes ouvertes par la meacutedecine personnaliseacutee sont immenses Crsquoest aussi un enjeu consideacuterable pour lrsquoeacuteconomie des systegravemes de santeacute et bien sucircr pour les grandes firmes pharmaceutiques qui ont ducirc repenser en profondeur leurs deacutemarches de recherche et deacuteveloppement
Le concept de meacutedecine personnaliseacutee a eacuteteacute deacuteveloppeacute il y a deux deacutecennies par la socieacuteteacute suisse Roche lrsquoun des leaders mondiaux de lrsquoindustrie pharmaceutique Le concept initial eacutetait fondeacute sur une reacutealiteacute tregraves simple dans la pratique meacutedicale le mecircme meacutedicament peut provoquer des reacuteactions diffeacuterentes selon les patients et pour un patient donneacute certains meacutedicaments fonctionnent et drsquoautres non
Avec lrsquointroduction dans les anneacutees 1990 de lrsquoHerceptine un traitement pour le cancer du sein Roche a deacutemontreacute qursquoil eacutetait possible drsquoanticiper gracircce agrave un simple test sur les patients ceux pour qui le traitement serait le plus beacuteneacutefique et ceux pour qui il ne le serait probablement pas
Il est deacutesormais possible de personnaliser les traitements crsquoest-agrave-dire de nrsquoadministrer un meacutedicament qursquoaux patients qui reacuteagissent positivement Lrsquoimpact de cette nouvelle approche est eacutenorme une efficaciteacute accrue moins drsquoeffets secondaires et plus de temps ni de ressources perdus pour un traitement inopeacuterant
Les cinq grandes approchesCette premiegravere forme de meacutedecine personnaliseacutee a ouvert la voie agrave une multitude drsquoapproches diffeacuterentes que lrsquoon peut classer en cinq cateacutegories
1 La meacutedecine stratifieacutee Crsquoest lrsquoapproche retenue pour lrsquoHerceptine elle consiste agrave diviser les patients en quatre groupes en fonction de leur reacuteaction agrave un meacutedicament en termes drsquoefficaciteacute et drsquoeffets secondaires Le meacutedicament est administreacute uniquement au groupe pour lequel la reacuteponse aura eacuteteacute positive et qui nrsquoaura pas preacutesenteacute drsquoeffets secondaires
2 Les vaccinations antitumorales Il srsquoagit drsquoune autre forme de meacutedecine personnaliseacutee ici le systegraveme immunitaire du patient est ldquoentraicircneacuterdquo agrave deacutetruire les cellules tumorales On obtient un tel reacutesultat en reacuteinjectant dans le corps drsquoun patient un eacutechantillon de ses propres cellules apregraves un traitement externe Les cellules ainsi traiteacutees sont destineacutees agrave stimuler le systegraveme immunitaire du patient speacutecifiquement contre les cellules tumorales
3 Lrsquoingeacutenierie tissulaire La reconstruction tissulaire est un domaine meacutedical nouveau et extrecircmement prometteur Elle srsquoaccomplit gracircce agrave lrsquoimplantation de cellules capables de pousser sur un tissu endommageacute et de le ldquoreacuteparerrdquo Ces cellules peuvent provenir soit du patient lui-mecircme apregraves traitement externe soit de cellules souches provenant de donneurs
4 La theacuterapie geacutenique Elle vise agrave modifier le geacutenome drsquoun patient afin drsquoeacuteliminer la mutation qui est agrave lrsquoorigine drsquoune maladie Il y a trois types de theacuterapie geacutenique la transfection permanente drsquoADN la transfection transitoire drsquoADN et les theacuterapies portant sur lrsquoARN Aujourdrsquohui le premier type a eacuteteacute pratiquement abandonneacute alteacuterer de faccedilon permanente le geacutenome drsquoune personne peut avoir des conseacutequences sur le long terme y compris apregraves la mort du patient ndash puisque les modifications de son geacutenome seront aussi transmises agrave sa descendance Qui plus est elle a souvent des conseacutequences impreacutevisibles sur drsquoautres processus biologiques La recherche se concentre agrave preacutesent sur les deux autres approches qui ont elles lrsquoavantage drsquoecirctre reacuteversibles Les premiers meacutedicaments arrivent maintenant sur le marcheacute Un exemple inteacuteressant le Glybera premier traitement efficace contre la LPLD une maladie orpheline dont les patients ont un deacuteficit en proteacuteines LPL ce qui entraicircne lrsquoapparition de diabegravete et de maladies cardiovasculaires
5 Le profilage du risque La forme la plus meacutediatiseacutee de meacutedecine personnaliseacutee est probablement le profilage du risque gracircce au seacutequenccedilage du geacutenome drsquoun patient il devient deacutesormais possible de calculer le risque que cette personne deacuteveloppe un jour une maladie Etant donneacute que le coucirct total pour seacutequencer le geacutenome entier drsquoune personne diminue drsquoanneacutee en anneacutee il sera bientocirct possible pour tout le monde drsquoobtenir son propre seacutequenccedilage de geacutenome et donc de connaicirctre son profil de risque pour un certain nombre de maladies Par ailleurs certaines autres formes de profilage du risque plus preacutecises existent deacutejagrave en cardiologie par exemple en mesurant le niveau de concentration drsquoune certaine proteacuteine dans le sang il devient possible de preacutedire avec preacutecision le risque pour un patient drsquoavoir un accident cardio-vasculaire (AVC insuffisance cardiaque) dans les mois ou les anneacutees agrave venir
Le profilage du risque est un aspect particuliegraverement important pour la meacutedecine personnaliseacutee car il ouvre la voie agrave la preacutevention une source potentiellement gigantesque de bien-ecirctre pour les personnes mais aussi drsquoeacuteconomies substantielles pour les systegravemes de santeacute
Afin de comprendre pourquoi et comment lrsquoindustrie de la santeacute tout entiegravere se tourne drsquoores et deacutejagrave vers la meacutedecine personnaliseacutee il est important de srsquoarrecircter un instant sur la reacutevolution scientifique qui a deacuteclencheacute ce changement de paradigme
Le diagnostic moleacuteculaire moteur sous-jacentTout au long des dix derniegraveres anneacutees lrsquoameacutelioration de la productiviteacute en R amp D a eacuteteacute lrsquoun des principaux enjeux pour les entreprises pharmaceutiques Alors que la plupart de leurs meacutedicaments les plus vendeurs tombent ou vont tomber dans le domaine public ndash depuis 2004 et jusqursquoagrave 2012 ndash et en lrsquoabsence drsquoun nombre suffisant de nouveaux produits pour compenser la perte associeacutee cette riche industrie a eacuteteacute confronteacutee agrave une pression croissante pour aller vers plus drsquoinnovation
Rationaliser la gestion des projets de R amp D former des alliances construire des accords agrave long terme avec des eacutequipes de recherche universitaires ou en biotechnologie breveter les projets de recherche dans le cadre de structures de partenariat sophistiqueacutees autant de reacuteponses qui caracteacuterisent ce deacutefi et qui parfois ont eacuteteacute tregraves efficaces Cependant aucune de ces approches nrsquoa vraiment abordeacute le problegraveme qui est aujourdrsquohui au cœur de la recherche et du deacuteveloppement pharmaceutique Pour trouver demain de nouveaux meacutedicaments les scientifiques auront besoin de mieux comprendre les processus moleacuteculaires qui reacutegissent les maladies et comment la diversiteacute geacuteneacutetique des patients influe sur les reacutesultats des traitements
Parallegravelement lrsquoindustrialisation des techniques de biologie moleacuteculaire a permis drsquoimportants progregraves dans la deacutetection et lrsquoanalyse de moleacutecules drsquoune complexiteacute toujours croissante telles que de longs fragments drsquoADN ARN des proteacuteines voire des cellules entiegraveres Ces techniques ont permis aux scientifiques de parvenir agrave une compreacutehension beaucoup plus preacutecise des processus moleacuteculaires qui sont agrave lrsquoorigine de nombreuses maladies Le potentiel de ce qursquoon appelle maintenant le diagnostic moleacuteculaire est immense non seulement en termes de R amp D mais aussi dans la pratique meacutedicale quotidienne
Agrave lrsquoautre extreacutemiteacute du spectre les systegravemes de santeacute sont de plus en plus sous pression Ils ne remboursent plus que les meacutedicaments qui apportent un reacuteel plus par rapport aux traitements deacutejagrave en place et dans certains cas ils ne paient que si le traitement a un reacutesultat positif Dans un nombre croissant de systegravemes de santeacute le besoin drsquoun retour sur investissement ndash sujet qui eacutetait tabou dans le passeacute ndash est en train de devenir une reacutealiteacute
Le diagnostic moleacuteculaire fournit agrave ces deux deacutefis la reacuteponse de la science non seulement il accroicirct la productiviteacute de R amp D mais il fournit aussi aux cliniciens des outils puissants pour mieux comprendre ce qursquoils font et quelle est lrsquoefficaciteacute reacuteelle de leurs deacutecisions theacuterapeutiques Au final ils traitent mieux leurs patients et pour un coucirct moindre
Diagnostic moleacuteculaire et biomarqueurs quelques deacutefinitionsLe diagnostic moleacuteculaire deacutetecte des cibles moleacuteculaires speacutecifiques par le truchement de sondes seacutelectives qui sont toujours associeacutees agrave une meacutethode de visualisation La valeur de ces cibles ndash appeleacutees biomarqueurs ndash est qursquoelles sont correacuteleacutees agrave une maladie parfois elles sont mecircme la racine du mal Les biomarqueurs peuvent ecirctre de natures tregraves diffeacuterentes allant de la simple petite moleacutecule (comme les meacutetabolites) agrave des structures complexes comme les proteacuteines les acides nucleacuteiques ou mecircme des cellules entiegraveres
Trouver le biomarqueur adeacutequat qui permettra aux cliniciens de comprendre et de suivre avec preacutecision lrsquoeacutevolution de la maladie ndash ou bien sa reacuteponse agrave un traitement ndash est lrsquoun des principaux enjeux de la recherche pharmaceutique aujourdrsquohui En effet il nrsquoy a souvent pas de lien de causaliteacute direct entre un biomarqueur et une maladie ou sa reacuteponse Certains biomarqueurs peuvent ecirctre repreacutesentatifs de plusieurs maladies et inversement il peut ecirctre neacutecessaire de deacutetecter plusieurs biomarqueurs afin de deacutepister une maladie donneacutee
Les technologies de deacutetection et drsquoamplification ont progresseacute agrave pas de geacuteant ces derniegraveres anneacutees et sont devenues les principaux moteurs du deacuteveloppement des outils de diagnostic moleacuteculaire La meacutethode la plus connue est la Reacuteaction en Chaicircne par Polymeacuterase (PCR) mais il en est drsquoautres telles que les puces agrave ADN et ARN (ou micro-arrays) lrsquohybridation in situ en fluorescence (FISH) lrsquoimmunohistochimie la cytomeacutetrie en flux (CMF FACS en anglais) et bien drsquoautres qui sont agrave preacutesent arriveacutees agrave maturiteacute
Le rocircle des biomarqueurs dans la chaicircne de valeur pharmaceutiqueLes biomarqueurs jouent un rocircle important agrave tous les niveaux de la chaicircne de valeur pharmaceutique ils interviennent tregraves tocirct dans le processus de deacutecouverte puis dans le deacuteveloppement du produit ils ont eacutegalement leur importance au niveau du patient notamment pour la preacutevention le suivi du traitement et la gestion de la maladie
Les biomarqueurs peuvent ecirctre trieacutes en trois cateacutegories leur rocircle deacutepend de leur positionnement dans la chaicircne de valeur
Les biomarqueurs de deacutecouverte sont des entiteacutes moleacuteculaires qui sont geacuteneacuteralement identifieacutees pendant les premiegraveres phases du processus de deacutecouverte drsquoun nouveau meacutedicament Ces biomarqueurs sont lieacutes agrave la cible biologique et sont utiliseacutes pour valider les meacutecanismes de la maladie pour sonder de potentiels effets toxicologiques ou pour anticiper les variations geacuteneacutetiques potentielles dans la reacuteponse de lrsquoorganisme aux meacutedicaments Lrsquoespoir pour les responsables de R amp D pharmaceutique est que ces biomarqueurs vont aider agrave atteindre plus rapidement chez lrsquohomme la preuve de concept ou deacutemonstration de validiteacute lrsquoideacutee est drsquoecirctre en mesure drsquoeffectuer des essais cliniques en toute seacutecuriteacute avec de tregraves faibles doses sur un petit nombre de patients et beaucoup plus preacutecocement avant mecircme que les essais preacutecliniques ne soit pleinement acheveacutes Les meacutedicaments qui srsquoaveacutereraient ne pas fonctionner lors de ces essais preacutecoces seraient alors eacutelimineacutes plus tocirct ce qui permettrait par conseacutequent de tester plus de substances
Plus tard dans le processus on trouve les biomarqueurs de deacuteveloppement qui peuvent eacutegalement ecirctre drsquoune grande utiliteacute Ce sont habituellement les mecircmes que ceux qui ont eacuteteacute identifieacutes lors du processus de deacutecouverte et qui sont utiliseacutes dans les essais cliniques pour fournir des informations preacuteliminaires sur lrsquoefficaciteacute du meacutedicament et sa seacutecuriteacute avant qursquoon ne soit agrave mecircme de mesurer des paramegravetres cliniques drsquoaucune sorte Gracircce agrave leur capaciteacute agrave fournir des informations qui ne seraient pas accessibles agrave travers un monitoring clinique classique ils contribuent parfois agrave acceacuteleacuterer sensiblement le processus de deacuteveloppement En un mot afin de mesurer lrsquoefficaciteacute drsquoun nouveau meacutedicament de simples tests sanguins peuvent agrave preacutesent (dans certains cas) remplacer des mois voire des anneacutees drsquoobservation clinique
Et enfin nous avons les biomarqueurs commerciaux Par commercial nous entendons les biomarqueurs qui ont eacuteteacute officiellement reconnus par les autoriteacutes sanitaires comme des outils apportant des informations utiles sur lrsquoeacutetat drsquoun patient et pouvant ecirctre utiliseacutes pour prendre des deacutecisions cliniques des outils de diagnostic recourant agrave ces biomarqueurs seront par ailleurs susceptibles drsquoecirctre rembourseacutes par les systegravemes de santeacute Ce type de biomarqueur nrsquoest pas nouveau Pour ne citer que deux exemples le glucose est reconnu comme biomarqueur du diabegravete depuis le XIXe siegravecle (aujourdrsquohui il a eacuteteacute remplaceacute par lrsquoHbA1c) et le PSA (Antigegravene prostatique speacutecifique) lrsquoest depuis les anneacutees 1980 pour le cancer de la prostate
Bien que lrsquoon utilise les biomarqueurs depuis fort longtemps le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire la bio-informatique et les meacutethodes de deacutetection innovantes ont deacutemultiplieacute les possibiliteacutes de faccedilon spectaculaire et un nouveau type drsquooutil a eacutemergeacute le diagnostic moleacuteculaire Les premiers exemples embleacutematiques de ces nouvelles et puissantes technologies sont les ldquodiagnostics compagnonsrdquo qui ont eacuteteacute introduits dans le traitement du cancer (drsquoabord avec lrsquoHerceptine que nous avons mentionneacutee plus haut) et plus reacutecemment du VIH ougrave certains traitements oneacutereux nrsquoont eacuteteacute prescrits qursquoagrave condition que le patient reacuteponde agrave un test geacuteneacutetique speacutecifique Drsquoautres exemples bien connus sont les tests de deacutepistage de routine des maladies infectieuses (VIH) dont le degreacute de speacutecificiteacute et de sensibiliteacute est tregraves eacuteleveacute
Les diagnostics moleacuteculaires sont les outils de la meacutedecine moderne Ils permettent aux cliniciens drsquoidentifier les signes avant-coureurs des maladies de choisir le bon traitement en fonction des profils geacuteneacutetiques (diagnostics ldquocompagnonsrdquo) de superviser lrsquoefficaciteacute des traitements et bien mieux informeacutes de prendre de meilleures deacutecisions en fonction du profil particulier de chaque patient et de sa reacuteaction aux traitements anteacuterieurs Les diagnostics moleacuteculaires ont eacutegalement un rocircle eacuteconomique agrave jouer car ils pourraient tregraves bien conduire dans certains cas agrave des eacuteconomies substantielles en eacutevitant au meacutedecin de prescrire inutilement des traitements coucircteux
Lrsquoimpact eacuteconomique de la meacutedecine personnaliseacuteeLa demande mondiale pour les produits et services de santeacute est estimeacutee agrave lrsquoheure actuelle agrave 5500 milliards de dollars et elle devrait atteindre 12 000 milliards de dollars agrave lrsquohorizon 2030 La meacutedecine personnaliseacutee va transformer ce marcheacute sur deux plans premiegraverement en fournissant des traitements plus efficaces et deuxiegravemement en offrant le moyen de faire des eacuteconomies
Des traitements plus efficaces Pour un meacutedecin la valeur intrinsegraveque du diagnostic moleacuteculaire ne reacuteside bien sucircr pas dans le traitement drsquoune maladie mais dans lrsquoinformation que ce diagnostic viendra fournir Cette information peut ecirctre inestimable car elle aide les meacutedecins agrave prendre de meilleures deacutecisions sur la faccedilon de traiter un patient Par ailleurs elle est parfois consideacutereacutee par les autoriteacutes sanitaires comme une condition preacutealable pour la prescription drsquoune moleacutecule comme crsquoest le cas en meacutedecine stratifieacutee
LrsquoHerceptine a eacuteteacute le premier meacutedicament issu de la meacutedecine stratifieacutee agrave ecirctre autoriseacute Elle traite le cancer du sein et fonctionne extrecircmement bien mais seulement pour des femmes qui surexpriment un gegravene speacutecifique appeleacute HER-2 Elle est donc commercialiseacutee avec un kit de diagnostic HER-2 et nrsquoest rembourseacutee par les systegravemes de santeacute que si le test est positif LrsquoHerceptine est lrsquoun des meacutedicaments les plus vendus
aujourdrsquohui (pour un total de plus de 5 milliards de dollars) A lrsquoavenir ce type de produit deviendra monnaie courante demain les assureurs de la santeacute ne paieront plus pour des meacutedicaments mais pour des reacutesultats Crsquoest preacuteciseacutement lagrave ce que la meacutedecine personnaliseacutee peut apporter une faccedilon de maximiser lrsquoefficaciteacute des traitements
La reacuteduction des deacutepenses Mecircme si certaines formes de meacutedecine personnaliseacutee (telles que les vaccins contre des cancers ou lrsquoingeacutenierie tissulaire) sont oneacutereuses et vont peser sur les systegravemes de santeacute drsquoautres vont contribuer agrave reacuteduire la facture La meacutedecine preacuteventive en particulier est une solution agrave long terme contre lrsquoexplosion des deacutepenses de santeacute comme chacun sait il est beaucoup moins cher de deacutepister et de preacutevenir une maladie que de la traiter lorsqursquoelle srsquoest deacuteclareacutee Il est deacutesormais possible par exemple de deacutetecter des ldquoindicateurs preacutecocesrdquo (biomarqueurs) de sorte que des mesures efficaces pourront ecirctre prises en amont ndash avant que la maladie ne se deacuteclenche Le coucirct total direct et indirect des maladies cardio-vasculaires et accidents vasculaires ceacutereacutebraux aux Etats-Unis a eacuteteacute estimeacute agrave 450 milliards de dollars en 2008 Reacuteduire la facture de seulement 10 aurait deacutejagrave un impact eacuteconomique eacutenorme
Les eacutevolutions agrave venirLa deacutecouverte de la structure en double heacutelice de lrsquoADN par Watson et Crick en 1953 a ouvert une nouvelle egravere le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire Durant la seconde moitieacute du XXe siegravecle les biologistes et les meacutedecins ont fait eacutenormeacutement progresser notre compreacutehension des meacutecanismes de la vie Cette progression a eacuteteacute consideacuterablement acceacuteleacutereacutee gracircce au deacuteveloppement drsquooutils de diagnostic moleacuteculaire qui permettent aujourdrsquohui aux meacutedecins de reacuteellement comprendre les meacutecanismes intimes moleacuteculaires des maladies Et ce que ces outils apportent crsquoest de lrsquoinformation de lrsquoinformation qui peut sauver ou prolonger la vie eacuteviter la douleur seacutecuriser le patient et aider le praticien agrave prendre la bonne deacutecision
Chaque ecirctre humain est une personne unique avec sa propre histoire ses besoins et ses objectifs personnels et veut ecirctre consideacutereacute en tant que tel La promesse de la meacutedecine personnaliseacutee est qursquoagrave lrsquoavenir la technologie permettra aux professionnels de la santeacute drsquoaccomplir quelques pas de plus pour se rapprocher de ce besoin fondamental
(Ce contenu est issu de ParisTech Review ougrave il a eacuteteacute publieacute agrave lrsquoorigine sous le titre Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche Nous vous invitons agrave vous abonner gratuitement agrave ParisTech Review) - Groupe lsquoLes eacutechosrsquo- Tous droits reacuteserveacutes - Les Echos 2012
Source httpblogslesechosfrparistech-reviewmedecine-personnalisee-la-revolution-est-en-marche-a7747html
Addenda - References
Academic
bull Steven M Paul et al ldquoHow to improve RampD productivity the pharmaceutical industryrsquos grand challengerdquo Nature Reviews 9 March 2010 203
bull Iain Miller et al ldquoMarket access challenges in the EU for high medical value
diagnostic testsrdquo Personalized Medicine (2011) 8(2)
bull Cepton Strategies ldquoLes perspectives de lrsquoindustrie pharmaceutique agrave lrsquohorizon 2020rdquo septembre 2011
Online
bull ldquo The revolution of molecular diagnosticsrdquo (Cepton Strategies)
bull ldquo Pharma 2015 le nouveau modegravelerdquo (Cepton Strategies)
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laquo Meacutedecine personnaliseacutee raquo la part du bluff et celle de la reacutealiteacute Document lsquoScience et pseudo-sciencesrsquo Auteur Bertrand Jordan biologiste moleacuteculaire Directeur de recherche eacutemeacuterite au CNRS Auteur de nombreux articles et drsquoune dizaine de livres sur la geacuteneacutetique et ses applicationshellip SPS ndeg 292 octobre 2010
Lrsquoideacutee (ou le fantasme) de la meacutedecine personnaliseacutee peut se reacutesumer ainsi on va tregraves prochainement pouvoir acceacuteder agrave la totaliteacute de lrsquoinformation geacuteneacutetique drsquoune personne en deacuteduire lrsquoensemble de ses preacutedispositions agrave diffeacuterentes maladies (et mecircme agrave certains comportements) ainsi que sa reacuteaction agrave diffeacuterents types de traitements et de meacutedicaments On pourra alors adopter des conduites de preacutevention cibleacutees et efficaces et traiter lrsquoaffection lorsqursquoelle apparaicirctra avec le meacutedicament preacutesentant le meilleur rapport entre efficaciteacute et effets indeacutesirables Au-delagrave de lrsquoinformation geacuteneacutetique proprement dite la mesure drsquoautres paramegravetres (niveau drsquoexpression de gegravenes preacutesence de diffeacuterentes proteacuteines eacutetat de certains reacutecepteurs) fournira des laquo biomarqueurs raquo1 suppleacutementaires permettant drsquoadapter finement le traitement agrave lrsquoeacutetat du patient
Au niveau de lrsquoaccegraves agrave lrsquoinformation geacuteneacutetique inteacutegrale il srsquoagit bien drsquoune reacutealiteacute maintenant proche (moins de cinq ans agrave coup sucircr) Les nouvelles techniques de seacutequenccedilage drsquoADN apparues depuis 2005 sont de plus en plus rapides et efficaces et degraves aujourdrsquohui la lecture inteacutegrale de lrsquoADN drsquoune personne revient agrave moins de 10 000 euro2 Les progregraves continuent agrave un rythme rapide et il est tregraves vraisemblable que le laquo geacutenome agrave 1000 dollars raquo devienne une reacutealiteacute drsquoici deux agrave trois ans Il sera alors bien plus rationnel drsquoobtenir cette information systeacutematiquement pour chaque individu (agrave la naissance par exemple) plutocirct que de pratiquer des analyses drsquoADN cibleacutees lorsque le besoin en apparaicirct
La traduction de cette information geacuteneacutetique en termes de physiopathologie (le passage du laquo geacutenotype raquo au laquo pheacutenotype raquo) est par contre encore tregraves imparfaite Bien entendu certaines mutations entraicircnent systeacutematiquement une pathologie preacutecise (comme pour la mucoviscidose les myopathies la choreacutee de Huntingtonhellip) mais en geacuteneacuteral la composante geacuteneacutetique drsquoune maladie implique des dizaines des centaines de gegravenes dont certains variants ont un effet aggravant ou au contraire protecteur Nos connaissances sont encore tregraves incomplegravetes et les entreprisequi agrave lrsquoeacutetranger (USA) offrent de reacutealiser un profil geacuteneacutetique (actuellement beaucoup moins preacutecis que le seacutequenccedilage inteacutegral) ne fournissent agrave leurs clients que des informations tregraves vagues (laquo risque drsquoarthrite rhumatoiumlde accru de 20 raquo crsquoestagrave-dire risque absolu passant de 1 agrave 1 2 ) La validiteacute mecircme de ces chiffres est sujette agrave caution dans la mesure ougrave ils ont eacuteteacute eacutetablis sur des groupes de population auxquels le client nrsquoappartient pas neacutecessaire-menthellip La
traduction meacutedicale de lrsquoinformation geacuteneacutetique est donc tregraves partielle et entacheacutee de grandes incertitudes
Photo Une vision du futur proche la carte Vitale contenant la seacutequence drsquoADN du patient
Cependant les choses changent rapidement Le passage prochain du pro-fil geacuteneacutetique (eacutetabli sur 500 000 agrave 1 000 000 de points dans le geacutenome) agrave la lecture inteacutegrale des trois milliards de bases de ce geacutenome va donner une information beaucoup plus fine ndash incluant en particulier les mutations rares qui pour des raisons techniques ne sont guegravere repreacutesenteacutees dans les profils actuels Et la poursuite des grandes eacutetudes de correacutelation entre pathologies et constitution geacuteneacutetique3 (eacutetudes qui vont elles aussi passer agrave la seacutequence) va ameacuteliorer peu agrave peu la traduction du geacutenotype en pheacutenotype y compris pour les maladies dont la part geacuteneacutetique est complexe (soit la grande majoriteacute) Cette transition est deacutejagrave bien amorceacutee pour divers types de cancers pour lesquels la connaissance des caracteacuteristiques geacuteneacutetiques de la cellule tumorale est deacuteterminante pour le choix du traitement4 On peut ainsi espeacuterer agrave terme eacuteradiquer la pratique de chimiotheacuterapies peu speacutecifiques et fortement deacutelabrantes et combiner la chirurgie avec le traitement par des moleacutecules ayant une action reacuteellement cibleacutee sur les cellules tumorales Il est certain que cette approche va srsquoeacutetendre au domaine de la santeacute en geacuteneacuteral et que lrsquoon va de plus en plus vers des traitements cibleacutes fondeacutes sur la connaissance du geacutenome du patient et sur des informations scientifiques constamment mises agrave jour
Au-delagrave de la geacuteneacutetique il faut drsquoailleurs eacutelargir le propos agrave lrsquoensemble des biomarqueurs qui deviennent accessibles Il peut srsquoagir de donneacutees concernant lrsquoADN comme ci-dessus mais aussi du niveau drsquoexpression drsquoun ensemble de gegravenes de la preacutesence de diverses proteacuteines de concentrations de meacutetabolites ou de lrsquoactiviteacute drsquoenzymes comme les kinases Le biomarqueur peut ecirctre simple ou le plus souvent complexe impliquant la mesure simultaneacutee drsquoun nombre important drsquoentiteacutes et donc une technologie sophistiqueacutee Le champ drsquoapplication des biomarqueurs est tregraves large et concerne potentiellement toutes les pathologies Ce domaine de recherches est en plein deacuteveloppement avec encore une fois beaucoup drsquoexageacuterations et drsquoaffirmations peu rigoureuses qursquoil srsquoagisse de la validiteacute statistique des correacutelations repeacutereacutees ou de lrsquoutiliteacute clinique reacuteelle de lrsquoinformation fournie On peut neacuteanmoins penser que la phase critique actuelle va deacuteboucher sur une clarification et un renforcement des exigences et que des biomarqueurs reacuteellement valides et utiles eacutemergeront de ces travaux il deviendra alors indispensable de les deacuteterminer avant tout traitement
Photo - Lrsquointerpreacutetation meacutedicale drsquoune seacutequence drsquoADN nrsquoest pas eacutevidente
La meacutedecine personnaliseacutee nrsquoest donc pas qursquoun fantasme le concept comporte une part de veacuteriteacute qui va aller croissant Les conseacutequences sur le systegraveme de santeacute sont multiples Les meacutedicaments vont de plus en plus srsquoadresser agrave un sous-ensemble de patients geacuteneacutetiquement deacutefini ce qui nrsquoest pas sans poser de seacuterieux problegravemes aux industriels de la pharmacie (deacutecheacuteance du modegravele de blockbuster5 mais peut paradoxalement permettre drsquoacceacuteleacuterer les essais cliniques en les pratiquant sur des groupes drsquoindividus seacutelectionneacutes Lrsquoimportance du diagnostic va srsquoaccentuer notamment ndash mais pas seulement ndash pour tous les cancers et la mise agrave jour incessante des connaissances sera essentielle pour tirer le maximum de sens clinique des informations geacuteneacutetiques et des
biomarqueurs en geacuteneacuteral Il faudra donc disposer agrave lrsquohocircpital drsquoinstallations et de personnels capables drsquoobtenir ces informations et de les interpreacuteter Le rocircle de moleacutecules cibleacutees efficaces et preacutesentant peu drsquoeffets secondaires va srsquoaccroicirctre au deacutetriment des theacuterapeutiques geacuteneacuteralistes et reacuteduire les temps drsquohospitalisation Il srsquoagit lagrave de tendances lourdes dont lrsquoorientation ne fait aucun doute Seul le calendrier preacutesente quelques incertitudes La pratique de la meacutedecine va donc changer Espeacuterons que notre systegraveme de santeacute qui est (encore) lrsquoun des meilleurs au monde saura srsquoadapter agrave cette nouvelle donnehellip
1 Biomarqueur tout paramegravetre biologique mesurable qui fournit des informations pour le diagnostic le pronostic ou le choix du traitement pour tout type de maladie
2 Il srsquoagit lagrave de donneacutees veacuterifieacutees et drsquooffres commerciales existantes et non drsquoextrapolations publicitaires ou journalistiques
3 Etudes dites WGAS Whole Genome Association Studies Il srsquoen est deacutejagrave pratiqueacute plus de 500 portant agrave chaque fois sur des milliers de malades et de teacutemoins
4 Pour les leuceacutemies la preacutesence drsquoun reacutearrangement chromosomique impliquant les gegravenes BCR et Abl permet un traitement tregraves efficace par le Gleevec
5 Meacutedicament largement prescrit et geacuteneacuterant plus drsquoun milliard de dollars de chiffre drsquoaffaires
Source httpwwwpseudo-sciencesorgspipphparticle1500
Mitochondrie ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Une mitochondrie (du grec mitos fil et chondros grain) est un organite agrave linteacuterieur dune cellule eucaryote dont la taille est de lordre du micromegravetre Son rocircle physiologique est primordial puisque cest dans les mitochondries que leacutenergie fournie par les moleacutecules organiques est reacutecupeacutereacutee sous forme dATP (eacutenergie contenue dans la liaison phosphate-phosphate) la source principale deacutenergie pour la cellule eucaryote par le processus doxydation phosphorylante
Lensemble des mitochondries dune cellule constitue ce que lon appelle son chondriome
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Structure
bull 3 Origine
bull 4 Geacutenome mitochondrial
bull 5 Proteacuteome mitochondrie
o 51 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome mitochondrial
o 52 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome nucleacuteaire
o 53 Chez lHomme
bull 6 Fonctionnement
bull 7 Poisons mitochondriaux
bull 8 Maladies mitochondriales
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiMitochondrie
Oncogegravene
Les oncogegravenes sont une cateacutegorie de gegravenes dont lexpression favorise la survenue de cancers Ce sont des gegravenes qui commandent la synthegravese doncoproteacuteines (proteacuteines anormales stimulant la division et la diffeacuterenciation cellulaire) et deacuteclenchent une prolifeacuteration deacutesordonneacutee des cellules Le terme vient du grec onkos signifiant vrac masse ou tumeur
Le terme oncogegravene peut deacutesigner aussi des virus qui provoquent lapparition de cancers On parle doncovirus
Sommaire
[masquer]
bull 1 Introduction
bull 2 Oncogegravenes
o 21 Seacutemantique et histoire du terme
o 22 Oncogegravenes et cancers
o 23 Diffeacuterents oncogegravenes
o 24 Les oncogegravenes comme cibles pour le deacuteveloppement de nouvelles
theacuterapies
bull 3 Notes et reacutefeacuterences
bull 4 Voir aussi
o 41 Article connexe
o 42 Liens externes
Introduction[modifier]
Notre organisme est composeacute denviron 1014 cellules reacuteparties dans plus de 200 types cellulaires diffeacuterents qui composent les tissus (cellules sanguines nerveuses germinales etc) La prolifeacuteration cellulaire au sein de ces tissus est rigoureusement controcircleacutee au cours de notre vie certaines cellules (les neurones) ne neacutecessitant pas un renouvellement constant dautres eacutetant perpeacutetuellement en cours de multiplication (cellules sanguines ou de la peau) Le controcircle de cette multiplication cellulaire normale se fait par lintermeacutediaire dun eacutequilibre permanent entre facteurs activateurs (stimulateurs de la division cellulaire) et facteurs inhibiteurs (freins de la division cellulaire) Toute alteacuteration de cet eacutequilibre ou homeacuteostasie cellulaire peut faire pencher la balance soit du cocircteacute inhibiteur dans ce cas la cellule meurt et disparaicirct soit du cocircteacute activateur et la cellule se divise de faccedilon incontrocircleacutee et peut donner naissance agrave un cancerDe maniegravere scheacutematique on peut faire une analogie entre une voiture et une cellule Lorsque les systegravemes qui controcirclent lrsquoacceacuteleacuterateur et les freins de la voiture sont en bon eacutetat celle-ci va donc pouvoir avoir une vitesse de croisiegravere parfaitement controcircleacutee Une voiture dans laquelle lrsquoacceacuteleacuterateur serait activeacute en permanence ou bien ayant une absence totale de frein est donc lanceacutee dans une course folle qui ne peut plus ecirctre arrecircteacutee sauf par une catastrophe Dans les cellules canceacutereuses cela se passe exactement de la mecircme faccedilon
Il y a trois grandes cateacutegories de gegravenes associeacutes aux pathologies canceacutereuses les oncogegravenes (cet article) les gegravenes suppresseur de tumeurs et les gegravenes de Reacuteparation de lADN
Les proto-oncogegravenes sont les reacutegulateurs positifs de la prolifeacuteration cellulaire (les acceacuteleacuterateurs) Ils deviennent hyper-actifs et leur modification (en oncogegravene) est dominante car il suffit quune des deux copies du gegravene soit modifieacutee On a identifieacute actuellement plus de 100 proto-oncogegravenes Les plus connus sont les gegravenes Ha-ras myc ou abl
La seconde cateacutegorie comprend les gegravenes suppresseurs de tumeurs qui sont des reacutegulateurs neacutegatifs de la prolifeacuteration cellulaire (les freins)
Il existe eacutegalement les gegravenes de reacuteparation qui sont capables de deacutetecter et de reacuteparer les leacutesions de lrsquoADN qui ont modifieacute les oncogegravenes ou les gegravenes suppresseurs de tumeur Ces systegravemes de reacuteparation sont eacutegalement inactiveacutes dans les cellules canceacutereuses
Les cancers sont des pathologies geacuteneacutetiques crsquoest-agrave-dire qursquoils ont pour origine une modification quantitative etou qualitative des gegravenes deacutecrits ci-dessus Comme il srsquoagit drsquoalteacuterations geacuteneacutetiques somatiques qui ne sont preacutesentes que dans le tissu malade la plupart des cancers ne sont donc pas heacutereacuteditaires Les cancers familiaux (10 des cancers humains) sont associeacutes agrave une alteacuteration constitutionnelle (ou germinale) drsquoun gegravene Cette alteacuteration est donc preacutesente dans toutes les cellules de notre organisme gamegravetes incluses elle peut donc ecirctre transmise agrave la descendance
Scheacutemas agrave consulter agrave la source- Lespegravece humaine possegravede 23 paires de chromosomes (tous les gegravenes sont donc preacutesent agrave leacutetat de deux copies par cellules agrave lexception des cellules germinales et on fait abstraction des chromosomes sexuels X et Y) Lalteacuteration dune copie dun proto-oncogegravene produit une proteacuteine dont lactiviteacute diffegravere fortement de celle du produit normale (par exemple expression tregraves augmenteacutee ou encore preacutesence du produit dans des cellules innapproprieacutes) Cette proteacuteine muteacutee stimule de faccedilon constante la division cellulaire qui ne sera plus reacuteguleacutee normalement Cette alteacuteration est dite dominante car la production de proteacuteine alteacutereacutee par une seule des deux copies du proto-oncogegravene est neacutecessaire et suffisante pour alteacuterer sa fonction
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiOncogC3A8ne
Phosphorylation oxydative ndash Article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biochimie Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
La phosphorylation oxydative est une voie meacutetabolique qui utilise leacutenergie libeacutereacutee par loxydation des nutriments pour la production dadeacutenosine triphosphate
Voir aussi
bull Chaicircne respiratoire
Source httpfrwikipediaorgwikiPhosphorylation_oxydative
Photosynthegravese - lsquoNote de Futura-Sciencesrsquo
La photosynthegravese est une reacuteaction biochimique eacutenergeacutetique qui se deacuteroule chez les plantes
Rocircle de la photosynthegravese
La photosynthegravese a pour but de creacuteer de leacutenergie (sous forme de glucide) agrave partir de leacutenergie lumineuse provenant du soleil Les organismes qui utilisent le meacutecanisme de photosynthegravese sont autotrophes car ils fabriquent des matiegraveres organiques agrave partir de matiegraveres inorganiques
Meacutecanisme de la photosynthegravese
Leacutenergie solaire est utiliseacutee pour oxyder leau et reacuteduire le gaz carbonique afin de syntheacutetiser des substances organiques (glucides) Ce pheacutenomegravene a lieu dans les choloroplastes un organite speacutecifique des plantes au niveau des membranes des thylacoiumldes ougrave se situent les photosystegravemes I et II et les cytochromes
Bilan eacutenergeacutetique de la photosynthegravese
Il faut six moleacutecules de dioxyde de carbone et six moleacutecules deau pour syntheacutetiser une moleacutecule de glucose relacircchant six moleacutecules de dioxygegravene gracircce agrave leacutenergie lumineuse
6 CO2 + 6 H2O + eacutenergie lumineuse rarr C6H12O6 (glucose) + 6 O2
Mais ce bilan est en fait deacutecomposeacute en deux eacutetapes successives
bull les reacuteactions photochimiques (phase claire) 12 H2O + lumiegravere rarr 6 O2 + eacutenergie chimique (24 H)
bull le cycle de Calvin (phase sombre) 6 CO2 + eacutenergie chimique (24 H) rarr C6H12O6 + 6 H2O
La photosynthegravese est un meacutecanisme speacutecifique des plantes vertes copy Jon Sullivan Wikimedia domaine publicSource httpwwwfutura-sciencescomfrdefinitiontbotanique-2dphotosynthese_227
Photosynthegravese - Introduction drsquoun article XWikipeacutedia
La photosynthegravese (grec φῶς phōs lumiegravere et σύνθεσις syacutenthesis composition) est le processus bioeacutenergeacutetique qui permet aux plantes et agrave certaines bacteacuteries de syntheacutetiser de la matiegravere organique en exploitant la lumiegravere du soleil Les besoins nutritifs de ces organismes sont du dioxyde de carbone de lrsquoeau et des sels mineacuteraux La photosynthegravese est agrave la base de lautotrophie de ces organismes La photosynthegravese est la principale voie de transformation du carbone mineacuteral en carbone organique En tout les organismes photosyntheacutetiques assimilent environ 100 milliards de tonnes de carbone en biomasse chaque anneacutee1
La photosynthegravese se deacuteroule dans les membranes des thylakoiumldes chez les plantes les algues et les cyanobacteacuteries ou dans la membrane plasmique chez les bacteacuteries photosyntheacutetiques Une conseacutequence importante est la libeacuteration de moleacutecules de dioxygegravene
Sommaire
bull 1 La deacutecouverte du meacutecanisme
bull 2 Vue geacuteneacuterale
bull 3 Le support de la photosynthegravese
bull 4 Les deux phases de la photosynthegravese
o 41 Les reacuteactions photochimiques ou phase claire
411 Le photosystegraveme II
412 Le photosystegraveme I
413 La photophosphorylation cyclique
o 42 Le cycle de Calvin ou phase chimique non photo-deacutependante (ou
laquo phase sombre raquo expression deacutesormais deacutesuegravete)
bull 5 Les diffeacuterents types de fixation du carbone
o 51 Le meacutecanisme des plantes en C3
o 52 Le meacutecanisme des plantes en C4
o 53 Le meacutecanisme des plantes CAM ( Crassulacean Acid Metabolism )
bull 6 Cas particuliers de photosynthegravese
o 61 Photosynthegravese chez un animal
o 62 Photosynthegravese artificielle
bull 7 Production doxygegravene amp captage deacutenergie
bull 8 Notes
bull 9 Reacutefeacuterences
bull 10 Voir aussi
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiPhotosynthC3A8se
Potentiel doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Le potentiel doxydo-reacuteduction ou potentiel redox est une grandeur empirique exprimeacutee en volt (de symbole V) et noteacutee E Ce potentiel est exprimeacute par rapport agrave une reacutefeacuterence souvent mesureacutee par une eacutelectrode normale agrave hydrogegravene (ENH) dougrave luniteacute VENH rencontreacutee dans certains ouvrages Cette mesure est appliqueacutee aux couples
doxydo-reacuteduction pour preacutevoir la reacuteactiviteacute des espegraveces chimiques entre elles Par convention le potentiel standard Edeg est mesureacute par rapport au couple protonhydrogegravene (H+ H2) de potentiel nul
Sommaire
bull 1 Mesure
o 11 Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
111 Exemples
bull 2 Oxydant et reacuteducteur
bull 3 Potentiels standard doxydo-reacuteduction agrave 25 degC
bull 4 laquo Noblesse raquo dun meacutetal
bull 5 Applications pratiques
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Articles connexes
Mesure [modifier]
La mesure dun potentiel deacutelectro-reacuteduction se fait expeacuterimentalement agrave laide de deux demi-piles Pour obtenir le potentiel standard dun couple redox lune de ces piles doit mettre en œuvre le couple de reacutefeacuterence H+ H2 et lautre celui dont on veut mesurer le potentiel
Concregravetement les deux demi-piles sont constitueacutees chacune dun soluteacute et dune eacutelectrode les soluteacutes sont relieacutes entre eux par un pont salin qui leur permet deacutechanger des ions et les eacutelectrodes sont relieacutees entre elles par un circuit eacutelectrique sur lequel est placeacute un voltmegravetre Les deux demi-piles une fois relieacutees forment une pile eacutelectrique fournissant un courant continu alimenteacute par les reacuteactions chimiques qui ont lieu spontaneacutement aux eacutelectrodes degraves lors quest formeacutee la pile
-Le sens de courant eacutelectrique donne le signe du potentiel (neacutegatif si les eacutelectrons vont vers H+H2 et positif au contraire)
-Le voltmegravetre donne la valeur du potentiel du couple redox
-Les couples ayant des Edeg eacuteleveacutes (positifs) impliquent des oxydants forts
-Les couples ayant des Edeg tregraves bas (neacutegatifs) impliquent des reacuteducteurs forts
Ce potentiel peut deacutependre du contexte chimique et notamment du pH et mecircme du contexte physique les effets de la lumiegravere sont mis agrave profit aussi bien par la nature dans la photosynthegravese que par lhomme dans la photographie
Les chimistes utilisent des tables deacutejagrave deacutefinies elles fournissent les potentiels mesureacutes dans les conditions standard de pression et de tempeacuterature (25 degC 1 bar) par rapport au couple H+ H2
Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo [modifier]
Pour une reacuteaction redox on peut deacutefinir la diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur)
Exemples [modifier]
a)NAD+ + 2H+ + 2 e- rarr NADH + H+ E0rsquo = -0320 V
b) Aceacutetaldeacutehyde + 2 H+ + 2 e- rarr Eacutethanol E0rsquo = -0197 V
Reacuteaction redox
Aceacutetaldeacutehyde + NADH + H+ rarr Eacutethanol + NAD+ ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur) = -0197 ndash (-0320) = + 0123 V
Regravegle geacuteneacuterale
Les reacuteactions redox spontaneacutees possegravedent un ΔE gt 0
Oxydant et reacuteducteur [modifier]
La reacutefeacuterence du potentiel doxydo-reacuteduction est celui de leau pure conventionnellement fixeacute agrave zeacutero Les corps dits laquo oxydants raquo sont les oxydants des couples ayant un potentiel positif (ils captent des eacutelectrons ce qui se traduit par une charge eacutelectrique neacutegative) les corps dits laquo reacuteducteurs raquo sont les reacuteducteurs des couples ayant un potentiel neacutegatif (ils cegravedent des eacutelectrons dougrave une charge eacutelectrique positive) Les valeurs caracteacuteristiques des potentiels sont de lordre de quelques volts
On voit lagrave que lon a deux significations diffeacuterentes pour les termes laquo oxydant raquo et laquo reacuteducteur raquo
bull la signification lieacutee agrave une reacuteaction doxydo-reacuteduction donneacutee (capteur ou eacutemetteur deacutelectron dans la reacuteaction)
bull la signification lieacutee au potentiel doxydo-reacuteduction un laquo reacuteducteur raquo est un corps qui joue le rocircle de reacuteducteur dans de nombreuses reacuteactions un laquo oxydant raquo est un corps qui joue le rocircle doxydant dans de nombreuses reacuteactions mais un laquo oxydant raquo peut parfois ecirctre un reacuteducteur sil est face agrave un laquo oxydant raquo plus fort et quil peut encore soxyder
Cest cette deuxiegraveme signification qui est utiliseacutee ici Les laquo oxydants raquo les plus forts ne peuvent pas soxyder eux-mecircmes et sont donc toujours des oxydants les laquo reacuteducteurs raquo les plus forts ne peuvent pas se reacuteduire eux-mecircmes et sont donc toujours des reacuteducteurs Mais certains corps peuvent ecirctre alternativement oxydants et reacuteducteurs comme par exemple leau ou le monoxyde de carbone
Les oxydants les plus forts dans cette eacutechelle sont les halogegravenes (F2 Cl2) lion permanganate (MnO4
-) en milieu acide lion hypochlorite (ClO-) le dioxygegravene (O2) le soufre (S)
Des reacuteducteurs classiques sont les meacutetaux le carbone et lhydrogegravene solide1
Lire lrsquoarticle complet sur httpfrwikipediaorgwikiPotentiel_d27oxydo-rC3A9duction
Reacuteaction doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Des informations de cet article ou section devraient ecirctre mieux relieacutees aux sources mentionneacutees dans la bibliographie ou en liens externes Ameacuteliorez sa veacuterifiabiliteacute en les associant par des reacutefeacuterences
Une reacuteaction doxydo-reacuteduction est une reacuteaction chimique au cours de laquelle se produit un eacutechange deacutelectrons Lespegravece chimique qui capte les eacutelectrons est appeleacutee laquo oxydant raquo celle qui les cegravede laquo reacuteducteur raquo On abregravege couramment loxydo-reacuteduction par redox
Les reacuteactions doxydo-reacuteductions constituent une grande famille comprenant de nombreuses reacuteactions chimiques puisquelles interviennent dans les combustions certains dosages meacutetallurgiques la corrosion des meacutetaux leacutelectrochimie ou la respiration cellulaire Ces reacuteactions jouent en particulier un rocircle fondamental en biologie dans la transformation de loxygegravene au sein des corps vivants Elles sont eacutegalement massivement utiliseacutees par lindustrie humaine agrave lexemple de lobtention de la fonte agrave partir de minerais composeacutes doxyde de fer par reacuteduction puis de fer et dacier agrave partir de la fonte par oxydation
Cette varieacuteteacute sexplique par la mobiliteacute la leacutegegravereteacute et lomnipreacutesence dans toutes les formes de la matiegravere de leacutelectron
Sommaire
bull 1 Deacutefinitions
o 11 Premiegravere deacutefinition
o 12 Deacutefinitions plus modernes
bull 2 Vocabulaire
bull 3 Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction
bull 4 Potentiel doxydo-reacuteduction
bull 5 Principaux couples doxydants-reacuteducteurs
bull 6 Reacuteactions doxydo-reacuteduction sans transfert eacutevident deacutelectrons [1]
o 61 Position du problegraveme
o 62 Geacuteneacuteralisation de la notion de transfert deacutelectrons
621 Formation dune liaison chimique et eacutelectroneacutegativiteacute
622 Transfert total deacutelectrons
623 Transfert total fictif (virtuel)
624 Application agrave la reacuteaction 2 H 2 + O2 rarr 2 H 2O
o 63 Nombre doxydation dun eacuteleacutement
o 64 Geacuteneacuteralisation de loxydo-reacuteduction
o 65 Utilisation des nombres doxydation
bull 7 Notes et reacutefeacuterences
bull 8 Bibliographie
bull 9 Voir aussi
o 91 Articles connexes
o 92 Liens externes
Deacutefinitions [modifier]
Premiegravere deacutefinition [modifier]
Suite agrave des expeacuteriences avec le mercure Lavoisier met en eacutevidence en 1772 le rocircle du dioxygegravene dans certaines reacuteactions doxydo-reacuteduction Il pose les premiegraveres deacutefinitions
bull Loxydation signifie laquo combinaison avec loxygegravene raquo Par exemple
2 Hg + O2 rarr Hg2O2
bull Une reacuteduction est laquo lextraction dun meacutetal de son oxyde raquo deacutefinition deacutejagrave utiliseacutee
en meacutetallurgie Par exemple
SO2 rarr S + O2
Dans le langage courant loxydation est la reacuteaction chimique dans laquelle un composeacute se combine avec un ou plusieurs atomes doxygegravene Comme loxydation du fer qui produit la rouille
4 Fe + 3O2 rarr 2 Fe2O3
Ce nest quau XX e siegravecle apregraves la deacutecouverte de leacutelectron (JJ Thomson 1897) et lintroduction du modegravele atomique de Bohr (1913) que les reacuteactions chimiques ont eacuteteacute reacuteexamineacutees agrave la lumiegravere de ces nouveaux modegraveles et que des similitudes observeacutees permirent de deacutegager progressivement le concept actuel doxydo-reacuteduction qui sexprime en termes de transferts deacutelectrons
Les reacuteactions doxydo-reacuteduction par voie segraveche (eacutechange de dioxygegravene) sont efficacement deacutecrites par les diagrammes Ellingham Loutil principal des reacuteactions redox en milieu aqueux eacutetant la formule de Nernst
Deacutefinitions plus modernes [modifier]
Pour faciliter leacutetude des reacuteactions on utilise un outil qui associe (parfois abstraitement) agrave chaque atome dun composeacute un nombre doxydation (no) qui symbolise la valeur de la charge porteacutee (Fe2+ a un nombre doxydation de 2)
bull Une oxydation est une perte deacutelectrons (donc une augmentation du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Zn rarr Zn2+ + 2 e-
bull Ce don deacutelectrons ne se produit que sil existe un corps susceptible de les
accepter
bull Le pheacutenomegravene inverse (acceptation des eacutelectrons) est appeleacute la reacuteduction
bull Une reacuteduction est un gain deacutelectrons (donc une diminution du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Cu2+ + 2 e- rarr Cu
Ainsi les laquo combinaisons avec loxygegravene raquo ne sont quun cas particulier des reacuteactions doxydo-reacuteduction Voici deux reacuteactions avec le cuivre
2Cu + O2 rarr 2CuO
Cu + Cl2 rarr CuCl2
La premiegravere combine le cuivre et le dioxygegravene tandis que la seconde combine le cuivre et le dichlore Le chlore et loxygegravene ont un point commun ce sont des eacuteleacutements plus eacutelectroneacutegatifs que le cuivre
Loxydation dun corps saccompagne toujours de la reacuteduction dun autre (les eacutelectrons ne peuvent pas circuler seuls et sont neacutecessairement capteacutes) on parle dune reacuteaction doxydo-reacuteduction Loxydation est une demi-reacuteaction de loxydo-reacuteduction et la reacuteduction est lautre demi-reacuteaction
Vocabulaire [modifier]
Scheacutema - Preacutevision du sens dune reacuteaction doxydo-reacuteduction en utilisant la regravegle du gamma
Dans une oxydo-reacuteduction
bull leacuteleacutement qui cegravede un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo reacuteducteur raquo
bull leacuteleacutement qui capte un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo oxydant raquo
Le reacuteducteur soxyde (reacuteaction doxydation) loxydant se reacuteduit (reacuteaction de reacuteduction) Loxydo-reacuteduction se compose donc de deux demi-reacuteactions une oxydation et une reacuteduction
bull Oxydationreacuteducteur(1) = oxydant(1) + ne- (les flegraveches napparaissent que si la reacuteaction est totale quand K gt 10 000)
bull Reacuteduction
oxydant(2) + ne- = reacuteducteur(2)
bull Oxydo-reacuteduction (laquo somme raquo de loxydation et de la reacuteduction)
oxydant(2) + reacuteducteur(1) rarr oxydant(1) + reacuteducteur(2)
Exemple
Ce4+ + e- = Ce3+ (Reacuteduction)
Fe2+ = Fe3+ + e- (Oxydation)
dougrave la reacuteaction bilan
Ce4+ + Fe2+ rarr Ce3+ + Fe3+
Un reacuteducteur oxydeacute (=forme oxydeacutee) est un oxydant et un oxydant reacuteduit (=forme reacuteduite) est un reacuteducteur On deacutefinit ainsi le couple oxydant-reacuteducteur (aussi appeleacute laquo couple redox raquo) qui se compose de loxydant et du reacuteducteur conjugueacute (loxydant reacuteduit) On le note sous la forme Oxydant Reacuteducteur
En biochimie et notamment agrave propos de la synthegravese des moleacutecules preacutebiotiques on parle de reacuteactions se produisant dans une atmosphegravere oxydante cest-agrave-dire en preacutesence doxygegravene par opposition agrave une atmosphegravere reacuteductrice contenant par exemple du gaz carbonique
Certain composeacutes chimiques peuvent se comporter aussi bien en oxydant quen reacuteducteur Cest notamment le cas de leau oxygeacuteneacutee dont on dit quelle se dismute et qui par conseacutequent ne peut ecirctre conserveacutee longtemps
H2O2 = 2H+ + O2 + 2e- (oxydation)
H2O2 + 2H+ + 2e- = 2H2O (reacuteduction)
Soit au final
2H2O2 rarr 2H2O + O2 (oxydo-reacuteduction)
On a par exemple les couples oxydant-reacuteducteur Cu 2+ Cu et Zn 2+ Zn qui donnent la reacuteaction en solution aqueuse
Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+
(aq) + Cu(s) (oxydo-reacuteduction)
Cette reacuteaction peut se deacutecomposer en une reacuteduction (de loxydant) et une oxydation (du reacuteducteur)
Zn(s) = Zn2+(aq) + 2e- (oxydation)
Cu2+(aq) + 2e- = Cu(s) (reacuteduction)
Les deux demi-reacuteactions doxydation et de reacuteduction peuvent reacuteellement ecirctre seacutepareacutees dans certains cas (cest-agrave-dire quelles ne se produisent pas au mecircme endroit) ce qui permet de geacuteneacuterer un courant eacutelectrique (cest ce qui se passe dans les piles eacutelectriques) Dans les autres cas par exemple dans lexemple donneacute elles nont quun inteacuterecirct formel (les eacutelectrons libres nexistent pas dans leau)
Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction hellip
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Respiration ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biologie et la meacutedecine Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
Dans le langage courant la respiration deacutesigne agrave la fois les eacutechanges gazeux (rejet de dioxyde de carbone CO2 appeleacute parfois de faccedilon impropre laquo gaz carbonique raquo et absorption de dioxygegravene O2 ou appeleacute couramment laquo oxygegravene raquo) et la respiration cellulaire qui permet en deacutegradant du glucose gracircce au dioxygegravene dobtenir de leacutenergie Les eacutechanges gazeux assistent la respiration cellulaire en lui fournissant le dioxygegravene et en le deacutebarrassant du dioxyde de carbone produit
Pour certains organismes ces eacutechanges se reacutealisent directement par diffusion aux travers des parois cellulaires Pour dautres des organes speacutecialiseacutes se sont formeacutes permettant ainsi daugmenter les quantiteacutes de gaz brasseacutes Il existe plusieurs types dorganes
bull les branchies qui sont les adaptations respiratoires des animaux aquatiques poissons mais aussi certains anneacutelides (vers) eacutechinodermes (eacutetoiles de mers) et mollusques
bull les poumons qui sont les adaptations des verteacutebreacutes terrestres
Dans le cas des animaux qui possegravedent des poumons on parle de ventilation pulmonaire pour deacutesigner lensemble des meacutecanismes qui permettent les transferts de gaz entre les milieux exteacuterieur et inteacuterieur (le sang)
Sommaire
bull 1 Aspect biochimique
bull 2 La respiration chez lecirctre humain
bull 3 Classification des sujets lieacutes agrave la respiration
o 31 Par maladie et urgences
o 32 Par meacutedication
o 33 Par soins intensifs et meacutedecine durgence
o 34 Par autres sujets meacutedicaux
bull 4 Voir aussi
o 41 Articles connexes
o 42 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRespiration
Tomographie par eacutemission de positons - Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
La tomographie par eacutemission de positons (TEP) deacutenommeacutee PET ou PET scan pour laquo positron emission tomography raquo dans la terminologie anglo-saxonne est une meacutethode
dimagerie meacutedicale pratiqueacutee par les speacutecialistes en meacutedecine nucleacuteaire qui permet de mesurer en trois dimensions lactiviteacute meacutetabolique dun organe gracircce aux eacutemissions produites par les positons (ou positrons) issus de la deacutesinteacutegration dun produit radioactif injecteacute au preacutealable
La TEP repose sur le principe geacuteneacuteral de la scintigraphie qui consiste agrave injecter un traceur dont on connaicirct le comportement et les proprieacuteteacutes biologiques pour obtenir une image du fonctionnement dun organe Ce traceur est marqueacute par un atome radioactif (carbone fluor azote oxygegravene) qui eacutemet des positons dont lannihilation produit elle-mecircme deux photons La deacutetection de la trajectoire de ces photons par le collimateur de la cameacutera TEP permet de localiser le lieu de leur eacutemission et donc la concentration du traceur en chaque point de lorgane Cest cette information quantitative que lon repreacutesente sous la forme dune image faisant apparaicirctre en couleurs les zones de forte concentration du traceur
Ainsi la TEP permet de visualiser les activiteacutes du meacutetabolisme des cellules on parle dimagerie fonctionnelle par opposition aux techniques dimagerie dite structurelle comme celles baseacutees sur les rayons X (radiologie ou CT-scan) qui reacutealisent des images de lanatomie Par conseacutequent la tomographie par eacutemission de positons est un outil diagnostique qui permet de deacuteceler certaines pathologies qui se traduisent par une alteacuteration de la physiologie normale comme les cancers La TEP est aussi utiliseacutee en recherche biomeacutedicale par exemple en imagerie ceacutereacutebrale ougrave elle permet de reacuteveacuteler les reacutegions actives du cerveau lors de telle ou telle activiteacute cognitive de maniegravere analogue agrave ce qui se fait avec limagerie par reacutesonance magneacutetique fonctionnelle (IRM)
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Deacutefinition
o 21 Principe
o 22 Exposition aux radiations et radioprotection
bull 3 Principaux traceurs utiliseacutes
o 31 Le 18 F FDG
bull 4 Deacuteroulement dun examen TEP
bull 5 Diagnostic
bull 6 Applications
o 61 Canceacuterologie
o 62 Imagerie ceacutereacutebrale et neurologie
o 63 Cardiologie
bull 7 Limites
bull 8 Avenir de la TEP
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Annexes
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiTomographie_par_C3A9mission_de_positons
Warburg ndash Selon Wikipeacutedia
Otto Heinrich Warburg (8 octobre 1883 agrave Fribourg-en-Brisgau Bade-Wurtemberg Allemagne - 1 er aoucirct 1970 agrave Berlin) est un meacutedecin physiologiste et biochimiste allemand Il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine de 19311
Sommaire
bull 1 Biographie
bull 2 Hypothegravese
bull 3 Le cas Warburg
bull 4 Notes et reacutefeacuterences
bull 5 Voir aussi
o 51 Liens externes
Biographie
Docteur en chimie et docteur en meacutedecine il a deacutecouvert des processus-cleacutes de la respiration cellulaire et de diffeacuterents systegravemes enzymatiques En 1931 il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine laquo pour sa deacutecouverte de la nature et du mode opeacuteratoire de lenzyme respiratoire1 raquo
Ayant deacutemontreacute que les cellules canceacutereuses changent leur meacutetabolisme pour passer agrave un meacutetabolisme anaeacuterobie il a formuleacute lhypothegravese non confirmeacutee que le cancer na pas besoin dun milieu riche en oxygegravene pour se deacutevelopper Parmi ses eacutetudiants le plus illustre est Hans Adolf Krebs prix Nobel en 1953
Hypothegravese
Il constata lors de ses observations sur des cellules canceacutereuses une concentration anormalement eacuteleveacutee dions lactates lun des sels de lacide lactique Or cet acide est typiquement le reacutesultat dune fermentation
En 1924 Warburg en tira une hypothegravese sur la formation de cellules canceacutereuses celles-ci tireraient principalement leur eacutenergie de la fermentation anaeacuterobie du glucose (glycolyse anaeacuterobie) et par conseacutequent la preacutesence doxygegravene ne serait pas neacutecessaire agrave leur deacuteveloppement
Lapparition du cancer serait due agrave un dysfonctionnement des mitochondries des cellules canceacutereuses au lieu de le consommer elles fermenteraient le glucose
Selon Warburg linduction dun eacutetat dacidification dans lorganisme est incompatible avec le meacutetabolisme des cellules canceacutereuses2
Le cas Warburg
Otto Warburg eacutetait juif Agrave ce titre il aurait ducirc ecirctre soit expulseacute dAllemagne soit deacuteporteacute dans les camps de concentration Il nen fut rien En effet parce quAdolf Hitler eacutetait particuliegraverement preacuteoccupeacute davoir un cancer et parce quil pensait que Warburg serait le seul scientifique susceptible de trouver un traitement efficace il donna donc des instructions pour quil fucirct preacuteserveacute de la deacuteportation3 Warburg est enterreacute au cimetiegravere de Dahlem agrave Berlin
Photo - Otto Heinrich Warburg en 1931
Notes et reacutefeacuterences
1 uarr a et b (en) laquo for his discovery of the nature and mode of action of the respiratory enzyme raquo in Personnel de reacutedaction laquo The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1931 [archive] raquo Fondation Nobel 2010 Consulteacute le 26 novembre 2010
2 uarr La theacuteorie de O H Warburg Nexus ndeg48 page 66
3 uarr Robert Paxton la France de Vichy 1940-1944 coll Points-Histoire eacuted Seuil 1973 p178
Source httpfrwikipediaorgwikiOtto_Heinrich_Warburg
Traduction deacutefinitions et compleacutements
Jacques Hallard Ing CNAM consultant indeacutependantRelecture et corrections Christiane Hallard-Lauffenburger professeur des eacutecoleshonoraireAdresse 585 19 Chemin du Malpas 13940 Molleacutegegraves FranceCourriel jacqueshallard921orangefr
Fichier ISIS Santeacute Cancer a Redox Disease French version3 alleacutegeacutee
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Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiCancer
Chaicircne de transfert deacutelectrons ndash Deacutefinition de Futura-Sciences
Ensemble de moleacutecules pouvant capter et donner des eacutelectrons dont des cytochromes et des flavoproteacuteines qui agissent en seacuterie pour transporter des eacutelectrons du NADH ou du FADH2 jusquagrave loxygegravene qui est ainsi reacuteduit en eau (H2O) La respiration cellulaire est principalement attribuable agrave cette consommation doxygegravene La chaicircne respiratoire est localiseacutee dans la membrane interne des mitochondries
Source httpwwwfutura-sciencescomfrdefinitiontphysique-2dchaine-de-transfert-delectrons_686
Chaicircne respiratoire ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
La chaicircne respiratoire est constitueacutee dun ensemble complexe de proteacuteines membranaires de la mitochondrie des cellules eucaryotes qui servent agrave reacuteoxyder les coenzymes NADH et ubiquinone (CoQ) qui ont eacuteteacute reacuteduits en particulier au cours du cycle de Krebs Cette reacuteoxydation saccompagne de la creacuteation dun gradient transmembranaire de protons Ce gradient est une forme de stockage de leacutenergie contenue dans les coenzymes qui deacuterive elle-mecircme de leacutenergie contenue dans les moleacutecules deacutegradeacutees au cours du catabolisme Le gradient de proton va servir agrave fabriquer de lATP moleacutecule eacutenergeacutetique universellement utilisable au niveau de lATP synthase une proteacuteine membranaire mitochondriale Ce meacutecanisme de phosphorylation oxydative a eacuteteacute deacutecouvert par Peter Mitchell ce qui lui a valu le prix Nobel de chimie en 19781 Ce meacutecanisme est aussi connu sous le nom de Theacuteorie chimiosmotique (de Mitchell) Additionneacute agrave la synthegravese dATP par les ATP synthase on la nomme phosphorylation oxydative (nb le terme phosphorylation oxydative est impropre il faut lui preacutefeacuterer celui doxydations phosphorylantes)
Sommaire
bull 1 Origine des reacuteactifs de la chaicircne respiratoire
bull 2 Enchaicircnement des systegravemes doxydoreacuteduction de la chaicircne respiratoire
bull 3 Inhibiteurs de la chaicircne respiratoire
bull 4 Reacutegulation
bull 5 Theacuteorie chimio-osmotique de Mitchell
bull 6 Complexes et fonctionnement
bull 7 Transport des moleacutecules dATP formeacutees
bull 8 Bilan total
bull 9 Des chaicircnes respiratoires particuliegraveres celles des bacteacuteries
bull 10 Notes et reacutefeacuterences
bull 11 Voir aussi
o 111 Articles connexes
o 112 Liens externes
Origine des reacuteactifs de la chaicircne respiratoire [modifier]
Lors des reacuteactions du catabolisme que sont la glycolyse (dans le cytosol) et le cycle de Krebs (dans la mitochondrie) il y a production de coenzymes reacuteduits (NADH et CoQH2) Ces coenzymes vont ecirctre reacuteoxydeacutes par la chaicircne respiratoire (en aeacuterobiose) au niveau des crecirctes de la membrane interne mitochondriale ou dans la membrane plasmique des bacteacuteries
Enchaicircnement des systegravemes doxydoreacuteduction de la chaicircne respiratoire [modifier]
Remarque lenchaicircnement indiqueacute ici concerne les organismes eucaryotes la chaicircne respiratoire au niveau de la mitochondrie
Lordre dans lequel on trouve les eacuteleacutements de la chaicircne respiratoire (figure 1) deacutepend de leur potentiel standard doxydoreacuteduction (tableau 1)
Tableau 1 Systegravemes reacutedox mis en jeu dans la chaicircne respiratoire
Systegravemes reacutedox Potentiel standard (agrave pH = 7 et 25 degC) (V)
NAD+NADH -032
FPFPH2 -014
CoQCoQH2 -009
Cytb Fe3+Cytb Fe2+ +004
CytC1 Fe3+CytC1 Fe2+ +022
CytC Fe3+CytC Fe2+ +026
Cyt(a+a3) Fe3+Cyt(a+a3) Fe2+ +029
frac12O2O2- +082
Figure 1 enchaicircnement des constituants de la chaicircne respiratoire
La reacuteaction de synthegravese dATP
est une reacuteaction endergonique elle a besoin deacutenergie pour avoir lieu Sa variation denthalpie libre standard (ΔGdeg) est eacutegale agrave + 30 kJmol
Lors de la chaicircne respiratoire trois reacuteactions libegraverent suffisamment deacutenergie (variation denthalpie libre standard (ΔGdeg) est infeacuterieure ou eacutegale agrave - 30 kJmol)
bull ΔGdeg = - 42 460 Jmolminus1
bull ΔGdeg = - 34 740 Jmolminus1
bull ΔGdeg = -
102 290 Jmolminus1
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiChaC3AEne_respiratoire
Phosphorylation oxydative lieacutee agrave la chaicircne de transport des eacutelectrons ndash Document lsquoulysse u-bordeauxrsquo
La chaicircne de transport des eacutelectrons
Les hydrogegravenes (eacutelectrons plus protons) capteacutes par le (qui devient le
) issus de la deacutegradation des moleacutecules de glucose et dacide gras sont
transfeacutereacutes agrave l gracircce agrave une seacuterie deacutevegravenements qui aboutit agrave la formation d la chaicircne de transport des eacutelectrons Cette chaicircne se deacuteroule dans la membrane interne de la mitochondrie surtout dans les crecirctes et elle fait intervenir plusieurs complexes enzymatiques appeleacutes NADH-quinone oxydoreacuteductase (complexe I) succinate-quinone oxydoreacuteductase (complexe II) Quinol-cytochrome c oxydoreacuteductase (complexe III ou complexe bc1) et Cytochrome c oxydase (complexe IV)
Elle contient eacutegalement 1) lubiquinone qui se trouve dans leacutepaisseur de la membrane interne (moleacutecule lipophile) qui transporte les eacutelectrons (et protons) du complexe II au complexe III et 2) le cytochrome c qui se trouve dans lespace inter membranaire et qui eacutetablit une navette deacutelectrons entre complexes III et IV Les eacuteveacutenements sont preacutesenteacutes scheacutematiquement figure 11 Dans cette image les complexes sont repreacutesenteacutes en une seule entiteacute mais en reacutealiteacute ils sont constitueacutes de plusieurs sous-uniteacutes proteacuteiques Le tableau ci-dessous donne une ideacutee de la taille et de lheacuteteacuterogeacuteneacuteiteacute des complexes de la chaicircne respiratoire
fonction enzymatique poids moleacuteculaire
nombre de sous-uniteacutes
Complexe I NADH-quinone oxydoreacuteductase 800 kDa 25
Complexe II succinate-quinone oxydoreacuteductase
140 kDa 4
Complexe III quinol-cytochrome c oxydoreacuteductase
250 kDa 9-10
Complexe IV cytochrome c oxydase 170 kDa 13
Complexe V ATP synthase 380 kDa 12-14
Figure 11 [agrave consulter agrave la source] La chaicircne respiratoire
Pour plus dinformation sur la composition des proteacuteines de la chaicircne respiratoire et leur arrangement dans des super complexes consultez le document suivant
laquo Supercomplexes dans la chaine respiratoire de la mitochondrie 2010_Boekema raquo (pdf 1 Mo)
Animation cette animation montre comment le passage des eacutelectrons de cytochrome c agrave cytochrome c oxydase (complexe IV) permet le transport
simultaneacute de protons ( ) agrave travers la membrane interne de la mitochondrie (fonction de pompe de la cytochrome c oxydase)
Macromedia Shockwave - 106Ko
La direction du flux deacutelectrons le long de la chaicircne de transport est deacutetermineacutee par la faculteacute des composants agrave perdre ou agrave gagner des eacutelectrons Par exemple
a une affiniteacute modeacutereacutee pour les eacutelectrons si bien que sa forme reacuteduite
peut facilement ceacuteder ses deux eacutelectrons Au contraire loxygegravene moleacuteculaire a une tregraves forte affiniteacute pour les eacutelectrons et est donc un tregraves bon agent oxydant capable de capturer avidement les eacutelectrons des autres moleacutecules La capaciteacute agrave laquo donner raquo ou agrave laquo prendre raquo des eacutelectrons est exprimeacutee
par un paramegravetre nommeacute potentiel doxydoreacuteduction (symbole Eograve) ayant
un potentiel de et loxygegravene moleacuteculaire un potentiel de Les eacutelectrons se deacuteplacent des moleacutecules agrave faible potentiel doxydoreacuteduction vers
les moleacutecules posseacutedant un potentiel fort et donc dans le cas de la chaicircne mitochondriale de transport des eacutelectrons du NADH agrave loxygegravene moleacuteculaire (voir figure 12 )
Figure 12 [agrave consulter agrave la source] Potentiel doxydoreacuteduction
Fondamentalement au cours de la capture des eacutelectrons par les complexes I III et IV il y a simultaneacutement translocation des protons vers lespace
inter membranaire (pompe ) (voir figure 11 et son animation) Le processus creacutee un gradient protonique (potentiel membranaire de 150 mV neacutegatif cocircteacute espace matriciel et une diffeacuterence de pH de 05) Le gradient eacutelectrochimique ainsi geacuteneacutereacute est utiliseacute pour la phosphorylation de lADP en ATP par lATP synthase (complexe V qui constitue une particule dite eacuteleacutementaire visible en microscopie eacutelectronique) (voir figure 13 ) Le couplage de loxydation des
meacutetabolites en et et la production dATP est appeleacute phosphorylation oxydative
Figure 13 [agrave consulter agrave la source] ATP synthase
Heacutebergement des eacutelectrons dans les composants de la chaicircne
Au sein de la chaicircne de transport les eacutelectrons sont successivement et transitoirement laquo heacutebergeacutes raquo par diffeacuterents sites moleacuteculaires appeleacutes groupes prostheacutetiques (porphyrines et flavine mononucleacuteotides (FMN apporteacutee par la
vitamine laquo riboflavine raquo) Les atomes qui heacutebergent les eacutelectrons dans ces
groupes prostheacutetiques peuvent ecirctre des atomes de C ou N pour (apporteacute
par la laquo vitamine raquo (acide nicotinique) et ubiquinone des atomes de Fe inclus dans une structure moleacuteculaire appeleacutee hegraveme ou heacutemochrome pour les cytochromes des complexes de FeS pour les FMN et cytochrome bc1 des atomes de Cu dans la cytochrome c oxydase Cette ressource na pas pour but dexposer en deacutetail laspect biochimique et biophysique de la phosphorylation oxydative Pour information compleacutementaire sur le sujet nous vous suggeacuterons de consulter laquo La biochimie Tome 1 biochimie structurale et meacutetabolique raquo Christian Moussard De Boeck Universiteacute
Etymologie des termes cytochrome et ubiquinone
Les cytochromes sont des pigments cellulaires (chromos = couleur) deacutetectables dans lintervalle 300 agrave 600 nm du spectre de la lumiegravere Le terme deacutesigne un ensemble formeacute dune proteacuteine et dun groupe prostheacutetique (heacutemochrome)
responsable de labsorption caracteacuteristique de la lumiegravere
Ubiquinone nommeacutee pour sa reacutepartition tregraves large ubiquitaire chez les veacutegeacutetaux animaux et micro-organismes (latin ubique = preacutesent partout) Elle fut identifieacutee plus tard agrave un co-enzyme de la chaicircne respiratoire nommeacute pour cela co-enzyme Q10 (ubiQuinone) 10 fait reacutefeacuterence au nombre duniteacutes isopreacuteniques (
) preacutesentes dans la queue hydrophobe de la moleacutecule (situeacutee dans la membrane)
Cardiolipine et chaicircne respiratoire
La cardiolipine ou diphosphatidylglyceacuterol est un lipide qui est speacutecifique des membranes des bacteacuteries et des mitochondries autrement dit des membranes dont la fonction est de fournir un potentiel eacutelectrochimique pour le transport des eacutelectrons et la synthegravese dATP Le terme cardiolipine vient du fait que ce lipide a eacuteteacute isoleacute agrave partir de cœur de bovin dans lequel il repreacutesente 10 des phospholipides totaux Plus tard la cardiolipine a eacuteteacute trouveacutee en abondance dans la mitochondrie ougrave elle repreacutesente 20 des phospholipides totaux et dans la membrane externe des bacteacuteries Etant donneacute que la cardiolipine est un lipide speacutecifique de la mitochondrie on est en droit de penser que sa fonction biologique dans cet organite est fondamentale Elle est localiseacutee principalement dans la membrane interne ougrave elle interagit avec plusieurs proteacuteines parmi lesquelles les complexes III (cytochrome bc1) et IV (cytochrome c oxydase) la proteacuteine deacutechange ATPADP lATP synthase et le transporteur de phosphate inorganique (Pi) Il a eacuteteacute montreacute que la cardiolipine deacuteterminait la structure quaternaire (et donc fonctionnelle) de ces proteacuteines enzymatiques et assurait eacutegalement la bonne orientation et la bonne position (pour faciliter le passage des eacutelectrons) des diffeacuterents composants de la chaicircne respiratoire Ce rocircle est bien illustreacute par le syndrome de Barth myopathie speacutecifique due agrave une production deacutefectueuse de cardiolipine reacutesultant en un fort deacuteficit dans la production dATP La cardiolipine limite aussi la diffusion de protons situeacutes dans lespace inter membranaire en les liant agrave ses groupes phosphates tamponnant ainsi le pH global (voir figure 14 ) Enfin la cardiolipine est consideacutereacutee comme un co-facteur deacuteterminant de limportation du cholesteacuterol indispensable au deacuteroulement de la steacuteroiumldogenegravese mitochondriale
Figure 14 [agrave consulter agrave la source] Cardiolipine dans la membrane interne de la mitochondrie
LATP synthase ( )
En preacutesence du gradient de protons eacutetabli entre les deux faces de la membrane mitochondriale interne et en absence de concentrations eacuteleveacutees dATP dans la matrice
lATP synthase laisse passer les protons au niveau du domaine membranaire un
passage qui permet la production dATP par le domaine Plus preacuteciseacutement chaque
sous-uniteacute du domaine de la proteacuteine couple rapidement lADP et le Pi en produisant lATP qui reste en place Cest le potentiel de membrane et le passage des protons qui en reacutesulte (laquo source deacutenergie raquo) qui permet lexpulsion de lATP vers
lespace matriciel au cours dun mouvement de rotation de la sous-uniteacute dans le
domaine La place de lATP est immeacutediatement prise par un nouvel ADP + Pi Il faut 12 protons pour la production de 3 ATP (voir figure 13 ci-dessus)
Cette enzyme peut eacutegalement fonctionner dans lautre sens ce qui se produit en absence de gradient de protons et en preacutesence dATP Dans ce cas elle fonctionne comme une
pompe agrave protons comparable agrave l -ATPase de la membrane des lysosomes deacutecrite dans la ressource laquo Transport membranaire raquo
Bilan final
Le bilan final de toutes ces inter conversions chimiques cest que loxydation complegravete dune moleacutecule de glucose fournira 30 moleacutecules dATP et quune moleacutecule dacide gras tel que le palmitate (C16) fournira 120 moleacutecules dATP La complexiteacute des inter conversions chimiques qui seffectuent dans les mitochondries trouve sa justification dans un pheacutenomegravene de fractionnement de leacutenergie libeacutereacutee qui eacutevite un deacutegagement
excessif de chaleur ducirc agrave la condensation de et (en ) Leacutenergie peut ecirctre convertie efficacement en liaisons riches en eacutenergie dans des moleacutecules telles que lATP gracircce agrave des reacuteactions coupleacutees
La theacuteorie de chimiosmose
Le processus preacuteceacutedemment deacutecrit est analogue agrave un geacuteneacuterateur faisant passer un courant agrave travers une seacuterie de moteurs eacutelectriques Cependant dans les systegravemes biologiques les eacutelectrons sont transporteacutes dun site agrave lautre par des moleacutecules diffusibles qui prennent des eacutelectrons au niveau dun site pour les apporter sur un autre site Dans le cas de la chaicircne mitochondriale de transfert
deacutelectrons le processus commence avec le
Cest langlais Peter Mitchell qui proposa le meacutecanisme de couplage entre le transport des eacutelectrons et la synthegravese de lATP Il suggeacutera que le flux des eacutelectrons dun composant agrave lautre de la chaicircne respiratoire (et ceci est eacutegalement vrai pour le flux des eacutelectrons dans les photo systegravemes du chloroplaste) dirige des protons (ions hydrogegravene) au travers de la membrane (vers lespace inter membranaire) creacuteant ainsi un gradient protonique (150 mV) Secondairement la production dATP est due au flux inverse de protons descendant le gradient Cette proposition constitue la base de la theacuteorie appeleacutee chimiosmose (Mitchell prix Nobel en 1978)
Creacuteatine phosphate
Bien que la production dATP soit essentiellement due aux processus meacutetaboliques deacutecrits plus haut la mitochondrie peut utiliser une voie alternative pour assurer la production immeacutediate dATP Elle possegravede en effet une enzyme creacuteatine kinase qui catalyse la production de creacuteatine-phosphate Celle-ci est agrave son tour transporteacutee dans le cytoplasme ougrave elle est utiliseacutee pour phosphoryler lADP en ATP (reacutegeacuteneacuteration tregraves rapide de lATP indeacutependante de la production dATP mitochondrial) (voir figure 15 ) Cette voie seacutepuise en environ 8 secondes dans le muscle au travail et pourrait donc ecirctre vue comme un processus tampon entre la demande immeacutediate et la possibiliteacute de production par la glycolyse et la chaicircne respiratoire
Figure 15 [agrave consulter agrave la source] Creacuteatine phosphate et ATP
La creacuteatine est un additif nutritionnel populaire chez les athlegravetes dont la speacutecialiteacute sportive neacutecessite un apport brutal deacutenergie (par exemple sprinters et halteacuterophiles) Lideacutee de deacutepart est datteindre un haut niveau de creacuteatine-phosphate et donc datteindre une production plus eacuteleveacutee dATP dans les 8 premiegraveres secondes Cependant il ny a pas de preuve eacutetablie que cette suppleacutementation artificielle augmente le niveau cellulaire de creacuteatine phosphate et donc augmente reacuteellement les possibiliteacutes de lathlegravete La figure 16 preacutesente lusage de diffeacuterentes sources deacutenergie utiliseacutees pour lapprovisionnement en ATP pendant un exercice physique
Figure 16 [agrave consulter agrave la source] Creacuteatine phosphate dans le temps (sources deacutenergie)
Source httpwwwulysseu-bordeauxfratelierikramerbiocell_diffusiongbbcelfa105b3contentcours07htm
Fluiditeacute du geacutenome ou geacutenome fluide ndash Note du traducteur cette notion est relativement reacutecente en biologie et en geacuteneacutetique et tregraves peu de reacutefeacuterences en franccedilais sont encore disponibles agrave ce jour Nous reprenons agrave la suite une note sur le sujetLa fluiditeacute des geacutenomes par Eric Coissac INRIA Rhocircne-Alpes - HELIX
Depuis le milieu des anneacutees 1990 et la publication des deux premiers geacutenomes complegravetement seacutequenceacutes (Haemophilus influenzae et Saccharomyces cerevisiae) la biologie a franchi une nouvelle eacutetape Apregraves la reacutevolution de la biologie moleacuteculaire du deacutebut des anneacutees 1970 et la vision que certains qualifient de reacuteductionniste quelle a ameneacutee legravere de la geacutenomique fait actuellement eacutevoluer la biologie vers une vision plus inteacutegrative Ce nouvel engouement pour une biologie dite inteacutegrative a permis de prendre conscience que lideacutee selon laquelle linventaire complet des gegravenes dun organisme permettrait dappreacutehender son fonctionnement est une vision simpliste bien quelle ait justifieacute en grande partie le deacuteveloppement de nombreux projets geacutenomes
Jai eu la chance de commencer mes travaux de recherche au deacutebut des projets geacutenomes et jai dans ce cadre participeacute au projet de seacutequenccedilage du geacutenome de la levureSaccharomyces cerevisiae Je ne pourrais dire si cest en opposition agrave lideacutee du geacutenome vu comme un simple sac agrave gegravenes mais degraves ce moment jai orienteacute mon travail de recherche vers leacutetude de leacutevolution de la structure des chromosomes de la maniegravere la plus indeacutependante possible des gegravenes quils portent Il mimporte au travers de mes
travaux dessayer de mettre en eacutevidence des contraintes eacutevolutive qui sont lieacutees agrave la nature mecircme du support de linformation geacuteneacutetique et non agrave linformation porteacutee
La strateacutegie suivie ma conduit agrave eacutetudier les meacutecanismes de duplication agrave lorigine de nombreux remaniements chromosomiques Il ma eacuteteacute ainsi possible de proposer un modegravele expliquant lorigine de nombreuses reacutepeacutetitions observables dans les geacutenomes ainsi que leurs eacutevolutions Ce modegravele semble ecirctre applicable pour ses grandes lignes aux trois super regravegnes (Eucaryotae Eubacteriacae et Archae) ce qui montre le caractegravere ancestral des meacutecanismes sous-jacents
Mecircme si lexercice preacutesente un inteacuterecirct il ne serait sans doute pas raisonnable de poursuivre ce type de travail sans tenter de croiser les reacutesultats ainsi obtenus avec des donneacutees relatives agrave linformation preacutesente sur les chromosomes et donc agrave la fonction des gegravenes codeacutes par ceux-ci La mise en place du lien entre les donneacutees de reacutepeacutetitions dont je dispose et les donneacutees fonctionnelles disponibles relegraveve de linteacutegration et donc de la repreacutesentation des connaissances MicrOBI peut ecirctre consideacutereacute comme ma reacuteponse agrave ce problegraveme Aujourdhui cette base de donneacutees permet de maintenir coheacuterents les liens existant entre plusieurs bases de donneacutees publiques deacutecrivant diffeacuterents types dinformations biologiques Lajout des donneacutees de reacutepeacutetition au scheacutema actuel permettra de poser au systegraveme des requecirctes complexes inteacutegrant les diffeacuterents niveaux de donneacutees que sont le geacutenome le proteacuteome et les classifications fonctionnelles Source httpwww-helixinrialpesfrIMGpdfhdr-coissacpdf via httptelarchivesouvertesfrtel-00011102en
Glycolyse ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
La glycolyse (γλῠκὖς glykyacutes laquo sucreacute raquo et λύσις lyacutesis laquo dissolution raquo) ou voie dEmbden-Meyerhof-Parnas est une voie meacutetabolique dassimilation du glucose et de production deacutenergie Elle se deacuteroule dans le cytoplasme (ou cytosol) de la cellule Comme son nom lindique elle neacutecessite du glucose et a pour produit du pyruvate Ce dernier peut soit entrer dans le cycle de Krebs qui se deacuteroule dans la mitochondrie des eucaryotes ou le cytoplasme des bacteacuteries en aeacuterobiose soit ecirctre meacutetaboliseacute par fermentation en anaeacuterobiose pour produire par exemple du lactate ou de leacutethanol
Sommaire
bull 1 Principe geacuteneacuteral
bull 2 Eacutetapes de la glycolyse
o 21 Activation des hexoses par phosphorylations successives
211 Phosphorylation du glucose en glucose-6-phosphate
212 Isomeacuterisation du glucose-6-phosphate en fructose-6-phosphate
213 Phosphorylation du fructose-6-phosphate en fructose-16- diphosphate
o 22 Clivage du fructose-16-diphosphate en deux moleacutecules de
glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate
221 Clivage du fructose-16-diphosphate en glyceacuteraldeacutehyde-3- phosphate et dihydroxyaceacutetone phosphate
222 Isomeacuterisation de la dihydroxyaceacutetone phosphate en glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate
o 23 Reacutecupeacuteration de leacutenergie investie dans les phosphorylations
231 Phosphorylation du glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate en 13- diphosphoglyceacuterate
232 Conversion du 13-diphosphoglyceacuterate en 3-phosphoglyceacuterate avec reacutecupeacuteration dATP
233 Isomeacuterisation du 3-phosphoglyceacuterate en 2-phosphoglyceacuterate
234 Conversion du 2-phosphoglyceacuterate en phosphoeacutenolpyruvate
235 Conversion du phosphoeacutenolpyruvate en pyruvate avec reacutecupeacuteration dATP
bull 3 Bilan de la glycolyse
bull 4 Reacutegulation de la glycolyse
o 41 Reacutegulation de la PFK-1
o 42 Reacutegulation de la pyruvate kinase
o 43 Reacutegulation au niveau de lhexokinase
bull 5 Reacuteoxydation des coenzymes
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Voir aussi
o 71 Articles connexes
Principe geacuteneacuteral
La glycolyse est un meacutecanisme de reacutegeacuteneacuteration dATP qui ne neacutecessite pas doxygegravene Au cours de ce processus on assiste agrave
bull des reacuteactions doxydo-reacuteduction au cours desquelles un accepteur deacutelectrons
(coenzyme NAD + ) est reacuteduit
NAD + + 2 H + + 2 e minus rarr NADH + H +
bull des synthegraveses dATP par phosphorylation dADP (formation de quatre moleacutecules dATP mais consommation de deux moleacutecules dATP soit au total formation nette de deux moleacutecules dATP)
2 ADP + 2 Pi + 2 H + rarr 2 ATP + 2 H2O
Le symbole Pi repreacutesente ici le phosphate inorganique HPO42- ou hydrogeacutenophosphate1
La glycolyse se traduisant par la reacuteduction de coenzymes elle saccompagne donc de loxydation de moleacutecules organiques On peut dire quelle correspond agrave loxydation du glucose en pyruvate
glucose + 2 NAD + rarr 2 CH3-CO-COO - + 2 (NADH + H + )
coupleacutee agrave
2 ADP + 2 Pi + 2 H + rarr 2 ATP + 2 H2O
soit au total
glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD + rarr 2 pyruvate + 2 ATP + 2 (NADH + H + ) + 2 H2O
Le pyruvate CH3-CO-COO- deacutesigne en toute rigueur la base conjugueacutee de lacide pyruvique CH3-CO-COOH
Article complet sur le site httpfrwikipediaorgwikiGlycolyse
Glycolyse ndash Document Universiteacute Jussieu Paris Contributions de Caroline Benlot Nicole Blanchouin Collaboration Philippe Denoulet
La voie de la glycolyse correspond agrave une seacuterie de reacuteactions catalyseacutees par des enzymes qui deacutegradent une moleacutecule de glucose (6 carbones) en deux moleacutecules de pyruvate (3 carbones) Chez les eucaryotes cette transformation a lieu dans le cytosol de la cellule
Cette voie meacutetabolique produit de leacutenergie libre sous forme dATP Il est agrave noter que tous les intermeacutediaires entre le glucose et le pyruvate sont phosphoryleacutes ce qui leur confegravere une charge neacutegative nette agrave pH 7 les empecircchant ainsi de diffuser agrave lexteacuterieur de la cellule
La glycolyse se deacutecompose en deux phases
- La phase preacuteparatoire ougrave le glucose est transformeacute en deux trioses phosphates avec consommation deacutenergie
- La phase de remboursement qui produit de leacutenergie sous forme dATP
Le bilan global de la glycolyse est
Glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ -----gt 2 pyruvate + 2 ATP + 2 H2O + 2 NADH
Les diffeacuterents chaicircnons meacutetaboliques intervenant dans la glycolyse sont soit des reacuteactions simples soit des reacuteactions deacutecomposables en reacuteactions simples Parmi les dix reacuteactions enzymatiques de la glycolyse trois sont exergoniques et donc irreacuteversibles Les autres chaicircnons seffectuant avec des ΔG proches de leacutequilibre sont reacuteversibles et permettent la gluconeacuteogenegravese
Source httpwwwsnvjussieufrbmediaMetaboglyco1html
Lactate ndash Renvoi agrave Acide lactique selon une introduction agrave un articl de Wikipeacutedia
Lacide lactique est un acide organique qui joue un rocircle dans divers processus biochimiques Un lactate est un sel de cet acide Contrairement agrave ce que peut laisser penser son nom lacide lactique nest pas preacutesent uniquement dans le lait mais eacutegalement dans le vin certains fruits et leacutegumes et dans les muscles
Lacide lactique est un acide alpha hydroxyleacute sa formule chimique est C3H6O3 et sa structure se reflegravete dans son nom systeacutematique lacide 2-hydroxypropanoiumlque
Sommaire
bull 1 Chimie
bull 2 Effort musculaire et fermentation lactique
bull 3 Fermentation bacteacuterienne
bull 4 Utilisations
bull 5 Historique
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
o 61 Voir aussi
611 Articles connexes
612 Liens externes
Chimie [modifier]
Latome de carbone 2 portant le groupe hydroxyle est asymeacutetrique rendant la moleacutecule dacide lactique chirale Il se preacutesente donc sous forme de deux eacutenantiomegraveres
bull (R)-acide lactique ou D(ndash)-acide lactique
bull (S)-acide lactique ou L(+)-acide lactique
En solution le groupe carboxyle -COOH peut perdre un proton donnant un ion lactate CH3CHOHCOO-
Lacide lactique est soluble dans leau et consideacutereacute comme un acide faible (pKa=390) cest-agrave-dire que la reacuteaction de dissociation dans leau nest pas totale
CH3CHOHCOOH + H2O CH3CHOHCOO- + H3O+
On trouve donc agrave la fois en solution lacide lactique et sa forme basique lion lactate en proportions variables selon le pH
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiAcide_lactique
Meacutedecine personnaliseacutee ndash Articles seacutelectionneacutes par Jacques Hallard
Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche ndash Document lsquoGroupe Les eacutechosfrrsquo Par Marc-Olivier Beacutevierre Partner Cepton Strategies bureau de Paris 03 deacutecembre 2011
Du profilage des patients aux theacuterapies geacuteniques en passant par le diagnostic moleacuteculaire et de nouvelles formes de vaccination les possibiliteacutes ouvertes par la meacutedecine personnaliseacutee sont immenses Crsquoest aussi un enjeu consideacuterable pour lrsquoeacuteconomie des systegravemes de santeacute et bien sucircr pour les grandes firmes pharmaceutiques qui ont ducirc repenser en profondeur leurs deacutemarches de recherche et deacuteveloppement
Le concept de meacutedecine personnaliseacutee a eacuteteacute deacuteveloppeacute il y a deux deacutecennies par la socieacuteteacute suisse Roche lrsquoun des leaders mondiaux de lrsquoindustrie pharmaceutique Le concept initial eacutetait fondeacute sur une reacutealiteacute tregraves simple dans la pratique meacutedicale le mecircme meacutedicament peut provoquer des reacuteactions diffeacuterentes selon les patients et pour un patient donneacute certains meacutedicaments fonctionnent et drsquoautres non
Avec lrsquointroduction dans les anneacutees 1990 de lrsquoHerceptine un traitement pour le cancer du sein Roche a deacutemontreacute qursquoil eacutetait possible drsquoanticiper gracircce agrave un simple test sur les patients ceux pour qui le traitement serait le plus beacuteneacutefique et ceux pour qui il ne le serait probablement pas
Il est deacutesormais possible de personnaliser les traitements crsquoest-agrave-dire de nrsquoadministrer un meacutedicament qursquoaux patients qui reacuteagissent positivement Lrsquoimpact de cette nouvelle approche est eacutenorme une efficaciteacute accrue moins drsquoeffets secondaires et plus de temps ni de ressources perdus pour un traitement inopeacuterant
Les cinq grandes approchesCette premiegravere forme de meacutedecine personnaliseacutee a ouvert la voie agrave une multitude drsquoapproches diffeacuterentes que lrsquoon peut classer en cinq cateacutegories
1 La meacutedecine stratifieacutee Crsquoest lrsquoapproche retenue pour lrsquoHerceptine elle consiste agrave diviser les patients en quatre groupes en fonction de leur reacuteaction agrave un meacutedicament en termes drsquoefficaciteacute et drsquoeffets secondaires Le meacutedicament est administreacute uniquement au groupe pour lequel la reacuteponse aura eacuteteacute positive et qui nrsquoaura pas preacutesenteacute drsquoeffets secondaires
2 Les vaccinations antitumorales Il srsquoagit drsquoune autre forme de meacutedecine personnaliseacutee ici le systegraveme immunitaire du patient est ldquoentraicircneacuterdquo agrave deacutetruire les cellules tumorales On obtient un tel reacutesultat en reacuteinjectant dans le corps drsquoun patient un eacutechantillon de ses propres cellules apregraves un traitement externe Les cellules ainsi traiteacutees sont destineacutees agrave stimuler le systegraveme immunitaire du patient speacutecifiquement contre les cellules tumorales
3 Lrsquoingeacutenierie tissulaire La reconstruction tissulaire est un domaine meacutedical nouveau et extrecircmement prometteur Elle srsquoaccomplit gracircce agrave lrsquoimplantation de cellules capables de pousser sur un tissu endommageacute et de le ldquoreacuteparerrdquo Ces cellules peuvent provenir soit du patient lui-mecircme apregraves traitement externe soit de cellules souches provenant de donneurs
4 La theacuterapie geacutenique Elle vise agrave modifier le geacutenome drsquoun patient afin drsquoeacuteliminer la mutation qui est agrave lrsquoorigine drsquoune maladie Il y a trois types de theacuterapie geacutenique la transfection permanente drsquoADN la transfection transitoire drsquoADN et les theacuterapies portant sur lrsquoARN Aujourdrsquohui le premier type a eacuteteacute pratiquement abandonneacute alteacuterer de faccedilon permanente le geacutenome drsquoune personne peut avoir des conseacutequences sur le long terme y compris apregraves la mort du patient ndash puisque les modifications de son geacutenome seront aussi transmises agrave sa descendance Qui plus est elle a souvent des conseacutequences impreacutevisibles sur drsquoautres processus biologiques La recherche se concentre agrave preacutesent sur les deux autres approches qui ont elles lrsquoavantage drsquoecirctre reacuteversibles Les premiers meacutedicaments arrivent maintenant sur le marcheacute Un exemple inteacuteressant le Glybera premier traitement efficace contre la LPLD une maladie orpheline dont les patients ont un deacuteficit en proteacuteines LPL ce qui entraicircne lrsquoapparition de diabegravete et de maladies cardiovasculaires
5 Le profilage du risque La forme la plus meacutediatiseacutee de meacutedecine personnaliseacutee est probablement le profilage du risque gracircce au seacutequenccedilage du geacutenome drsquoun patient il devient deacutesormais possible de calculer le risque que cette personne deacuteveloppe un jour une maladie Etant donneacute que le coucirct total pour seacutequencer le geacutenome entier drsquoune personne diminue drsquoanneacutee en anneacutee il sera bientocirct possible pour tout le monde drsquoobtenir son propre seacutequenccedilage de geacutenome et donc de connaicirctre son profil de risque pour un certain nombre de maladies Par ailleurs certaines autres formes de profilage du risque plus preacutecises existent deacutejagrave en cardiologie par exemple en mesurant le niveau de concentration drsquoune certaine proteacuteine dans le sang il devient possible de preacutedire avec preacutecision le risque pour un patient drsquoavoir un accident cardio-vasculaire (AVC insuffisance cardiaque) dans les mois ou les anneacutees agrave venir
Le profilage du risque est un aspect particuliegraverement important pour la meacutedecine personnaliseacutee car il ouvre la voie agrave la preacutevention une source potentiellement gigantesque de bien-ecirctre pour les personnes mais aussi drsquoeacuteconomies substantielles pour les systegravemes de santeacute
Afin de comprendre pourquoi et comment lrsquoindustrie de la santeacute tout entiegravere se tourne drsquoores et deacutejagrave vers la meacutedecine personnaliseacutee il est important de srsquoarrecircter un instant sur la reacutevolution scientifique qui a deacuteclencheacute ce changement de paradigme
Le diagnostic moleacuteculaire moteur sous-jacentTout au long des dix derniegraveres anneacutees lrsquoameacutelioration de la productiviteacute en R amp D a eacuteteacute lrsquoun des principaux enjeux pour les entreprises pharmaceutiques Alors que la plupart de leurs meacutedicaments les plus vendeurs tombent ou vont tomber dans le domaine public ndash depuis 2004 et jusqursquoagrave 2012 ndash et en lrsquoabsence drsquoun nombre suffisant de nouveaux produits pour compenser la perte associeacutee cette riche industrie a eacuteteacute confronteacutee agrave une pression croissante pour aller vers plus drsquoinnovation
Rationaliser la gestion des projets de R amp D former des alliances construire des accords agrave long terme avec des eacutequipes de recherche universitaires ou en biotechnologie breveter les projets de recherche dans le cadre de structures de partenariat sophistiqueacutees autant de reacuteponses qui caracteacuterisent ce deacutefi et qui parfois ont eacuteteacute tregraves efficaces Cependant aucune de ces approches nrsquoa vraiment abordeacute le problegraveme qui est aujourdrsquohui au cœur de la recherche et du deacuteveloppement pharmaceutique Pour trouver demain de nouveaux meacutedicaments les scientifiques auront besoin de mieux comprendre les processus moleacuteculaires qui reacutegissent les maladies et comment la diversiteacute geacuteneacutetique des patients influe sur les reacutesultats des traitements
Parallegravelement lrsquoindustrialisation des techniques de biologie moleacuteculaire a permis drsquoimportants progregraves dans la deacutetection et lrsquoanalyse de moleacutecules drsquoune complexiteacute toujours croissante telles que de longs fragments drsquoADN ARN des proteacuteines voire des cellules entiegraveres Ces techniques ont permis aux scientifiques de parvenir agrave une compreacutehension beaucoup plus preacutecise des processus moleacuteculaires qui sont agrave lrsquoorigine de nombreuses maladies Le potentiel de ce qursquoon appelle maintenant le diagnostic moleacuteculaire est immense non seulement en termes de R amp D mais aussi dans la pratique meacutedicale quotidienne
Agrave lrsquoautre extreacutemiteacute du spectre les systegravemes de santeacute sont de plus en plus sous pression Ils ne remboursent plus que les meacutedicaments qui apportent un reacuteel plus par rapport aux traitements deacutejagrave en place et dans certains cas ils ne paient que si le traitement a un reacutesultat positif Dans un nombre croissant de systegravemes de santeacute le besoin drsquoun retour sur investissement ndash sujet qui eacutetait tabou dans le passeacute ndash est en train de devenir une reacutealiteacute
Le diagnostic moleacuteculaire fournit agrave ces deux deacutefis la reacuteponse de la science non seulement il accroicirct la productiviteacute de R amp D mais il fournit aussi aux cliniciens des outils puissants pour mieux comprendre ce qursquoils font et quelle est lrsquoefficaciteacute reacuteelle de leurs deacutecisions theacuterapeutiques Au final ils traitent mieux leurs patients et pour un coucirct moindre
Diagnostic moleacuteculaire et biomarqueurs quelques deacutefinitionsLe diagnostic moleacuteculaire deacutetecte des cibles moleacuteculaires speacutecifiques par le truchement de sondes seacutelectives qui sont toujours associeacutees agrave une meacutethode de visualisation La valeur de ces cibles ndash appeleacutees biomarqueurs ndash est qursquoelles sont correacuteleacutees agrave une maladie parfois elles sont mecircme la racine du mal Les biomarqueurs peuvent ecirctre de natures tregraves diffeacuterentes allant de la simple petite moleacutecule (comme les meacutetabolites) agrave des structures complexes comme les proteacuteines les acides nucleacuteiques ou mecircme des cellules entiegraveres
Trouver le biomarqueur adeacutequat qui permettra aux cliniciens de comprendre et de suivre avec preacutecision lrsquoeacutevolution de la maladie ndash ou bien sa reacuteponse agrave un traitement ndash est lrsquoun des principaux enjeux de la recherche pharmaceutique aujourdrsquohui En effet il nrsquoy a souvent pas de lien de causaliteacute direct entre un biomarqueur et une maladie ou sa reacuteponse Certains biomarqueurs peuvent ecirctre repreacutesentatifs de plusieurs maladies et inversement il peut ecirctre neacutecessaire de deacutetecter plusieurs biomarqueurs afin de deacutepister une maladie donneacutee
Les technologies de deacutetection et drsquoamplification ont progresseacute agrave pas de geacuteant ces derniegraveres anneacutees et sont devenues les principaux moteurs du deacuteveloppement des outils de diagnostic moleacuteculaire La meacutethode la plus connue est la Reacuteaction en Chaicircne par Polymeacuterase (PCR) mais il en est drsquoautres telles que les puces agrave ADN et ARN (ou micro-arrays) lrsquohybridation in situ en fluorescence (FISH) lrsquoimmunohistochimie la cytomeacutetrie en flux (CMF FACS en anglais) et bien drsquoautres qui sont agrave preacutesent arriveacutees agrave maturiteacute
Le rocircle des biomarqueurs dans la chaicircne de valeur pharmaceutiqueLes biomarqueurs jouent un rocircle important agrave tous les niveaux de la chaicircne de valeur pharmaceutique ils interviennent tregraves tocirct dans le processus de deacutecouverte puis dans le deacuteveloppement du produit ils ont eacutegalement leur importance au niveau du patient notamment pour la preacutevention le suivi du traitement et la gestion de la maladie
Les biomarqueurs peuvent ecirctre trieacutes en trois cateacutegories leur rocircle deacutepend de leur positionnement dans la chaicircne de valeur
Les biomarqueurs de deacutecouverte sont des entiteacutes moleacuteculaires qui sont geacuteneacuteralement identifieacutees pendant les premiegraveres phases du processus de deacutecouverte drsquoun nouveau meacutedicament Ces biomarqueurs sont lieacutes agrave la cible biologique et sont utiliseacutes pour valider les meacutecanismes de la maladie pour sonder de potentiels effets toxicologiques ou pour anticiper les variations geacuteneacutetiques potentielles dans la reacuteponse de lrsquoorganisme aux meacutedicaments Lrsquoespoir pour les responsables de R amp D pharmaceutique est que ces biomarqueurs vont aider agrave atteindre plus rapidement chez lrsquohomme la preuve de concept ou deacutemonstration de validiteacute lrsquoideacutee est drsquoecirctre en mesure drsquoeffectuer des essais cliniques en toute seacutecuriteacute avec de tregraves faibles doses sur un petit nombre de patients et beaucoup plus preacutecocement avant mecircme que les essais preacutecliniques ne soit pleinement acheveacutes Les meacutedicaments qui srsquoaveacutereraient ne pas fonctionner lors de ces essais preacutecoces seraient alors eacutelimineacutes plus tocirct ce qui permettrait par conseacutequent de tester plus de substances
Plus tard dans le processus on trouve les biomarqueurs de deacuteveloppement qui peuvent eacutegalement ecirctre drsquoune grande utiliteacute Ce sont habituellement les mecircmes que ceux qui ont eacuteteacute identifieacutes lors du processus de deacutecouverte et qui sont utiliseacutes dans les essais cliniques pour fournir des informations preacuteliminaires sur lrsquoefficaciteacute du meacutedicament et sa seacutecuriteacute avant qursquoon ne soit agrave mecircme de mesurer des paramegravetres cliniques drsquoaucune sorte Gracircce agrave leur capaciteacute agrave fournir des informations qui ne seraient pas accessibles agrave travers un monitoring clinique classique ils contribuent parfois agrave acceacuteleacuterer sensiblement le processus de deacuteveloppement En un mot afin de mesurer lrsquoefficaciteacute drsquoun nouveau meacutedicament de simples tests sanguins peuvent agrave preacutesent (dans certains cas) remplacer des mois voire des anneacutees drsquoobservation clinique
Et enfin nous avons les biomarqueurs commerciaux Par commercial nous entendons les biomarqueurs qui ont eacuteteacute officiellement reconnus par les autoriteacutes sanitaires comme des outils apportant des informations utiles sur lrsquoeacutetat drsquoun patient et pouvant ecirctre utiliseacutes pour prendre des deacutecisions cliniques des outils de diagnostic recourant agrave ces biomarqueurs seront par ailleurs susceptibles drsquoecirctre rembourseacutes par les systegravemes de santeacute Ce type de biomarqueur nrsquoest pas nouveau Pour ne citer que deux exemples le glucose est reconnu comme biomarqueur du diabegravete depuis le XIXe siegravecle (aujourdrsquohui il a eacuteteacute remplaceacute par lrsquoHbA1c) et le PSA (Antigegravene prostatique speacutecifique) lrsquoest depuis les anneacutees 1980 pour le cancer de la prostate
Bien que lrsquoon utilise les biomarqueurs depuis fort longtemps le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire la bio-informatique et les meacutethodes de deacutetection innovantes ont deacutemultiplieacute les possibiliteacutes de faccedilon spectaculaire et un nouveau type drsquooutil a eacutemergeacute le diagnostic moleacuteculaire Les premiers exemples embleacutematiques de ces nouvelles et puissantes technologies sont les ldquodiagnostics compagnonsrdquo qui ont eacuteteacute introduits dans le traitement du cancer (drsquoabord avec lrsquoHerceptine que nous avons mentionneacutee plus haut) et plus reacutecemment du VIH ougrave certains traitements oneacutereux nrsquoont eacuteteacute prescrits qursquoagrave condition que le patient reacuteponde agrave un test geacuteneacutetique speacutecifique Drsquoautres exemples bien connus sont les tests de deacutepistage de routine des maladies infectieuses (VIH) dont le degreacute de speacutecificiteacute et de sensibiliteacute est tregraves eacuteleveacute
Les diagnostics moleacuteculaires sont les outils de la meacutedecine moderne Ils permettent aux cliniciens drsquoidentifier les signes avant-coureurs des maladies de choisir le bon traitement en fonction des profils geacuteneacutetiques (diagnostics ldquocompagnonsrdquo) de superviser lrsquoefficaciteacute des traitements et bien mieux informeacutes de prendre de meilleures deacutecisions en fonction du profil particulier de chaque patient et de sa reacuteaction aux traitements anteacuterieurs Les diagnostics moleacuteculaires ont eacutegalement un rocircle eacuteconomique agrave jouer car ils pourraient tregraves bien conduire dans certains cas agrave des eacuteconomies substantielles en eacutevitant au meacutedecin de prescrire inutilement des traitements coucircteux
Lrsquoimpact eacuteconomique de la meacutedecine personnaliseacuteeLa demande mondiale pour les produits et services de santeacute est estimeacutee agrave lrsquoheure actuelle agrave 5500 milliards de dollars et elle devrait atteindre 12 000 milliards de dollars agrave lrsquohorizon 2030 La meacutedecine personnaliseacutee va transformer ce marcheacute sur deux plans premiegraverement en fournissant des traitements plus efficaces et deuxiegravemement en offrant le moyen de faire des eacuteconomies
Des traitements plus efficaces Pour un meacutedecin la valeur intrinsegraveque du diagnostic moleacuteculaire ne reacuteside bien sucircr pas dans le traitement drsquoune maladie mais dans lrsquoinformation que ce diagnostic viendra fournir Cette information peut ecirctre inestimable car elle aide les meacutedecins agrave prendre de meilleures deacutecisions sur la faccedilon de traiter un patient Par ailleurs elle est parfois consideacutereacutee par les autoriteacutes sanitaires comme une condition preacutealable pour la prescription drsquoune moleacutecule comme crsquoest le cas en meacutedecine stratifieacutee
LrsquoHerceptine a eacuteteacute le premier meacutedicament issu de la meacutedecine stratifieacutee agrave ecirctre autoriseacute Elle traite le cancer du sein et fonctionne extrecircmement bien mais seulement pour des femmes qui surexpriment un gegravene speacutecifique appeleacute HER-2 Elle est donc commercialiseacutee avec un kit de diagnostic HER-2 et nrsquoest rembourseacutee par les systegravemes de santeacute que si le test est positif LrsquoHerceptine est lrsquoun des meacutedicaments les plus vendus
aujourdrsquohui (pour un total de plus de 5 milliards de dollars) A lrsquoavenir ce type de produit deviendra monnaie courante demain les assureurs de la santeacute ne paieront plus pour des meacutedicaments mais pour des reacutesultats Crsquoest preacuteciseacutement lagrave ce que la meacutedecine personnaliseacutee peut apporter une faccedilon de maximiser lrsquoefficaciteacute des traitements
La reacuteduction des deacutepenses Mecircme si certaines formes de meacutedecine personnaliseacutee (telles que les vaccins contre des cancers ou lrsquoingeacutenierie tissulaire) sont oneacutereuses et vont peser sur les systegravemes de santeacute drsquoautres vont contribuer agrave reacuteduire la facture La meacutedecine preacuteventive en particulier est une solution agrave long terme contre lrsquoexplosion des deacutepenses de santeacute comme chacun sait il est beaucoup moins cher de deacutepister et de preacutevenir une maladie que de la traiter lorsqursquoelle srsquoest deacuteclareacutee Il est deacutesormais possible par exemple de deacutetecter des ldquoindicateurs preacutecocesrdquo (biomarqueurs) de sorte que des mesures efficaces pourront ecirctre prises en amont ndash avant que la maladie ne se deacuteclenche Le coucirct total direct et indirect des maladies cardio-vasculaires et accidents vasculaires ceacutereacutebraux aux Etats-Unis a eacuteteacute estimeacute agrave 450 milliards de dollars en 2008 Reacuteduire la facture de seulement 10 aurait deacutejagrave un impact eacuteconomique eacutenorme
Les eacutevolutions agrave venirLa deacutecouverte de la structure en double heacutelice de lrsquoADN par Watson et Crick en 1953 a ouvert une nouvelle egravere le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire Durant la seconde moitieacute du XXe siegravecle les biologistes et les meacutedecins ont fait eacutenormeacutement progresser notre compreacutehension des meacutecanismes de la vie Cette progression a eacuteteacute consideacuterablement acceacuteleacutereacutee gracircce au deacuteveloppement drsquooutils de diagnostic moleacuteculaire qui permettent aujourdrsquohui aux meacutedecins de reacuteellement comprendre les meacutecanismes intimes moleacuteculaires des maladies Et ce que ces outils apportent crsquoest de lrsquoinformation de lrsquoinformation qui peut sauver ou prolonger la vie eacuteviter la douleur seacutecuriser le patient et aider le praticien agrave prendre la bonne deacutecision
Chaque ecirctre humain est une personne unique avec sa propre histoire ses besoins et ses objectifs personnels et veut ecirctre consideacutereacute en tant que tel La promesse de la meacutedecine personnaliseacutee est qursquoagrave lrsquoavenir la technologie permettra aux professionnels de la santeacute drsquoaccomplir quelques pas de plus pour se rapprocher de ce besoin fondamental
(Ce contenu est issu de ParisTech Review ougrave il a eacuteteacute publieacute agrave lrsquoorigine sous le titre Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche Nous vous invitons agrave vous abonner gratuitement agrave ParisTech Review) - Groupe lsquoLes eacutechosrsquo- Tous droits reacuteserveacutes - Les Echos 2012
Source httpblogslesechosfrparistech-reviewmedecine-personnalisee-la-revolution-est-en-marche-a7747html
Addenda - References
Academic
bull Steven M Paul et al ldquoHow to improve RampD productivity the pharmaceutical industryrsquos grand challengerdquo Nature Reviews 9 March 2010 203
bull Iain Miller et al ldquoMarket access challenges in the EU for high medical value
diagnostic testsrdquo Personalized Medicine (2011) 8(2)
bull Cepton Strategies ldquoLes perspectives de lrsquoindustrie pharmaceutique agrave lrsquohorizon 2020rdquo septembre 2011
Online
bull ldquo The revolution of molecular diagnosticsrdquo (Cepton Strategies)
bull ldquo Pharma 2015 le nouveau modegravelerdquo (Cepton Strategies)
This content is licensed under a Creative Commons Attribution 30 LicenseYou are free to share copy distribute and transmit this content - Source httpwwwparistechreviewcom20111108medecine-personnalisee-revolution
laquo Meacutedecine personnaliseacutee raquo la part du bluff et celle de la reacutealiteacute Document lsquoScience et pseudo-sciencesrsquo Auteur Bertrand Jordan biologiste moleacuteculaire Directeur de recherche eacutemeacuterite au CNRS Auteur de nombreux articles et drsquoune dizaine de livres sur la geacuteneacutetique et ses applicationshellip SPS ndeg 292 octobre 2010
Lrsquoideacutee (ou le fantasme) de la meacutedecine personnaliseacutee peut se reacutesumer ainsi on va tregraves prochainement pouvoir acceacuteder agrave la totaliteacute de lrsquoinformation geacuteneacutetique drsquoune personne en deacuteduire lrsquoensemble de ses preacutedispositions agrave diffeacuterentes maladies (et mecircme agrave certains comportements) ainsi que sa reacuteaction agrave diffeacuterents types de traitements et de meacutedicaments On pourra alors adopter des conduites de preacutevention cibleacutees et efficaces et traiter lrsquoaffection lorsqursquoelle apparaicirctra avec le meacutedicament preacutesentant le meilleur rapport entre efficaciteacute et effets indeacutesirables Au-delagrave de lrsquoinformation geacuteneacutetique proprement dite la mesure drsquoautres paramegravetres (niveau drsquoexpression de gegravenes preacutesence de diffeacuterentes proteacuteines eacutetat de certains reacutecepteurs) fournira des laquo biomarqueurs raquo1 suppleacutementaires permettant drsquoadapter finement le traitement agrave lrsquoeacutetat du patient
Au niveau de lrsquoaccegraves agrave lrsquoinformation geacuteneacutetique inteacutegrale il srsquoagit bien drsquoune reacutealiteacute maintenant proche (moins de cinq ans agrave coup sucircr) Les nouvelles techniques de seacutequenccedilage drsquoADN apparues depuis 2005 sont de plus en plus rapides et efficaces et degraves aujourdrsquohui la lecture inteacutegrale de lrsquoADN drsquoune personne revient agrave moins de 10 000 euro2 Les progregraves continuent agrave un rythme rapide et il est tregraves vraisemblable que le laquo geacutenome agrave 1000 dollars raquo devienne une reacutealiteacute drsquoici deux agrave trois ans Il sera alors bien plus rationnel drsquoobtenir cette information systeacutematiquement pour chaque individu (agrave la naissance par exemple) plutocirct que de pratiquer des analyses drsquoADN cibleacutees lorsque le besoin en apparaicirct
La traduction de cette information geacuteneacutetique en termes de physiopathologie (le passage du laquo geacutenotype raquo au laquo pheacutenotype raquo) est par contre encore tregraves imparfaite Bien entendu certaines mutations entraicircnent systeacutematiquement une pathologie preacutecise (comme pour la mucoviscidose les myopathies la choreacutee de Huntingtonhellip) mais en geacuteneacuteral la composante geacuteneacutetique drsquoune maladie implique des dizaines des centaines de gegravenes dont certains variants ont un effet aggravant ou au contraire protecteur Nos connaissances sont encore tregraves incomplegravetes et les entreprisequi agrave lrsquoeacutetranger (USA) offrent de reacutealiser un profil geacuteneacutetique (actuellement beaucoup moins preacutecis que le seacutequenccedilage inteacutegral) ne fournissent agrave leurs clients que des informations tregraves vagues (laquo risque drsquoarthrite rhumatoiumlde accru de 20 raquo crsquoestagrave-dire risque absolu passant de 1 agrave 1 2 ) La validiteacute mecircme de ces chiffres est sujette agrave caution dans la mesure ougrave ils ont eacuteteacute eacutetablis sur des groupes de population auxquels le client nrsquoappartient pas neacutecessaire-menthellip La
traduction meacutedicale de lrsquoinformation geacuteneacutetique est donc tregraves partielle et entacheacutee de grandes incertitudes
Photo Une vision du futur proche la carte Vitale contenant la seacutequence drsquoADN du patient
Cependant les choses changent rapidement Le passage prochain du pro-fil geacuteneacutetique (eacutetabli sur 500 000 agrave 1 000 000 de points dans le geacutenome) agrave la lecture inteacutegrale des trois milliards de bases de ce geacutenome va donner une information beaucoup plus fine ndash incluant en particulier les mutations rares qui pour des raisons techniques ne sont guegravere repreacutesenteacutees dans les profils actuels Et la poursuite des grandes eacutetudes de correacutelation entre pathologies et constitution geacuteneacutetique3 (eacutetudes qui vont elles aussi passer agrave la seacutequence) va ameacuteliorer peu agrave peu la traduction du geacutenotype en pheacutenotype y compris pour les maladies dont la part geacuteneacutetique est complexe (soit la grande majoriteacute) Cette transition est deacutejagrave bien amorceacutee pour divers types de cancers pour lesquels la connaissance des caracteacuteristiques geacuteneacutetiques de la cellule tumorale est deacuteterminante pour le choix du traitement4 On peut ainsi espeacuterer agrave terme eacuteradiquer la pratique de chimiotheacuterapies peu speacutecifiques et fortement deacutelabrantes et combiner la chirurgie avec le traitement par des moleacutecules ayant une action reacuteellement cibleacutee sur les cellules tumorales Il est certain que cette approche va srsquoeacutetendre au domaine de la santeacute en geacuteneacuteral et que lrsquoon va de plus en plus vers des traitements cibleacutes fondeacutes sur la connaissance du geacutenome du patient et sur des informations scientifiques constamment mises agrave jour
Au-delagrave de la geacuteneacutetique il faut drsquoailleurs eacutelargir le propos agrave lrsquoensemble des biomarqueurs qui deviennent accessibles Il peut srsquoagir de donneacutees concernant lrsquoADN comme ci-dessus mais aussi du niveau drsquoexpression drsquoun ensemble de gegravenes de la preacutesence de diverses proteacuteines de concentrations de meacutetabolites ou de lrsquoactiviteacute drsquoenzymes comme les kinases Le biomarqueur peut ecirctre simple ou le plus souvent complexe impliquant la mesure simultaneacutee drsquoun nombre important drsquoentiteacutes et donc une technologie sophistiqueacutee Le champ drsquoapplication des biomarqueurs est tregraves large et concerne potentiellement toutes les pathologies Ce domaine de recherches est en plein deacuteveloppement avec encore une fois beaucoup drsquoexageacuterations et drsquoaffirmations peu rigoureuses qursquoil srsquoagisse de la validiteacute statistique des correacutelations repeacutereacutees ou de lrsquoutiliteacute clinique reacuteelle de lrsquoinformation fournie On peut neacuteanmoins penser que la phase critique actuelle va deacuteboucher sur une clarification et un renforcement des exigences et que des biomarqueurs reacuteellement valides et utiles eacutemergeront de ces travaux il deviendra alors indispensable de les deacuteterminer avant tout traitement
Photo - Lrsquointerpreacutetation meacutedicale drsquoune seacutequence drsquoADN nrsquoest pas eacutevidente
La meacutedecine personnaliseacutee nrsquoest donc pas qursquoun fantasme le concept comporte une part de veacuteriteacute qui va aller croissant Les conseacutequences sur le systegraveme de santeacute sont multiples Les meacutedicaments vont de plus en plus srsquoadresser agrave un sous-ensemble de patients geacuteneacutetiquement deacutefini ce qui nrsquoest pas sans poser de seacuterieux problegravemes aux industriels de la pharmacie (deacutecheacuteance du modegravele de blockbuster5 mais peut paradoxalement permettre drsquoacceacuteleacuterer les essais cliniques en les pratiquant sur des groupes drsquoindividus seacutelectionneacutes Lrsquoimportance du diagnostic va srsquoaccentuer notamment ndash mais pas seulement ndash pour tous les cancers et la mise agrave jour incessante des connaissances sera essentielle pour tirer le maximum de sens clinique des informations geacuteneacutetiques et des
biomarqueurs en geacuteneacuteral Il faudra donc disposer agrave lrsquohocircpital drsquoinstallations et de personnels capables drsquoobtenir ces informations et de les interpreacuteter Le rocircle de moleacutecules cibleacutees efficaces et preacutesentant peu drsquoeffets secondaires va srsquoaccroicirctre au deacutetriment des theacuterapeutiques geacuteneacuteralistes et reacuteduire les temps drsquohospitalisation Il srsquoagit lagrave de tendances lourdes dont lrsquoorientation ne fait aucun doute Seul le calendrier preacutesente quelques incertitudes La pratique de la meacutedecine va donc changer Espeacuterons que notre systegraveme de santeacute qui est (encore) lrsquoun des meilleurs au monde saura srsquoadapter agrave cette nouvelle donnehellip
1 Biomarqueur tout paramegravetre biologique mesurable qui fournit des informations pour le diagnostic le pronostic ou le choix du traitement pour tout type de maladie
2 Il srsquoagit lagrave de donneacutees veacuterifieacutees et drsquooffres commerciales existantes et non drsquoextrapolations publicitaires ou journalistiques
3 Etudes dites WGAS Whole Genome Association Studies Il srsquoen est deacutejagrave pratiqueacute plus de 500 portant agrave chaque fois sur des milliers de malades et de teacutemoins
4 Pour les leuceacutemies la preacutesence drsquoun reacutearrangement chromosomique impliquant les gegravenes BCR et Abl permet un traitement tregraves efficace par le Gleevec
5 Meacutedicament largement prescrit et geacuteneacuterant plus drsquoun milliard de dollars de chiffre drsquoaffaires
Source httpwwwpseudo-sciencesorgspipphparticle1500
Mitochondrie ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Une mitochondrie (du grec mitos fil et chondros grain) est un organite agrave linteacuterieur dune cellule eucaryote dont la taille est de lordre du micromegravetre Son rocircle physiologique est primordial puisque cest dans les mitochondries que leacutenergie fournie par les moleacutecules organiques est reacutecupeacutereacutee sous forme dATP (eacutenergie contenue dans la liaison phosphate-phosphate) la source principale deacutenergie pour la cellule eucaryote par le processus doxydation phosphorylante
Lensemble des mitochondries dune cellule constitue ce que lon appelle son chondriome
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Structure
bull 3 Origine
bull 4 Geacutenome mitochondrial
bull 5 Proteacuteome mitochondrie
o 51 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome mitochondrial
o 52 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome nucleacuteaire
o 53 Chez lHomme
bull 6 Fonctionnement
bull 7 Poisons mitochondriaux
bull 8 Maladies mitochondriales
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiMitochondrie
Oncogegravene
Les oncogegravenes sont une cateacutegorie de gegravenes dont lexpression favorise la survenue de cancers Ce sont des gegravenes qui commandent la synthegravese doncoproteacuteines (proteacuteines anormales stimulant la division et la diffeacuterenciation cellulaire) et deacuteclenchent une prolifeacuteration deacutesordonneacutee des cellules Le terme vient du grec onkos signifiant vrac masse ou tumeur
Le terme oncogegravene peut deacutesigner aussi des virus qui provoquent lapparition de cancers On parle doncovirus
Sommaire
[masquer]
bull 1 Introduction
bull 2 Oncogegravenes
o 21 Seacutemantique et histoire du terme
o 22 Oncogegravenes et cancers
o 23 Diffeacuterents oncogegravenes
o 24 Les oncogegravenes comme cibles pour le deacuteveloppement de nouvelles
theacuterapies
bull 3 Notes et reacutefeacuterences
bull 4 Voir aussi
o 41 Article connexe
o 42 Liens externes
Introduction[modifier]
Notre organisme est composeacute denviron 1014 cellules reacuteparties dans plus de 200 types cellulaires diffeacuterents qui composent les tissus (cellules sanguines nerveuses germinales etc) La prolifeacuteration cellulaire au sein de ces tissus est rigoureusement controcircleacutee au cours de notre vie certaines cellules (les neurones) ne neacutecessitant pas un renouvellement constant dautres eacutetant perpeacutetuellement en cours de multiplication (cellules sanguines ou de la peau) Le controcircle de cette multiplication cellulaire normale se fait par lintermeacutediaire dun eacutequilibre permanent entre facteurs activateurs (stimulateurs de la division cellulaire) et facteurs inhibiteurs (freins de la division cellulaire) Toute alteacuteration de cet eacutequilibre ou homeacuteostasie cellulaire peut faire pencher la balance soit du cocircteacute inhibiteur dans ce cas la cellule meurt et disparaicirct soit du cocircteacute activateur et la cellule se divise de faccedilon incontrocircleacutee et peut donner naissance agrave un cancerDe maniegravere scheacutematique on peut faire une analogie entre une voiture et une cellule Lorsque les systegravemes qui controcirclent lrsquoacceacuteleacuterateur et les freins de la voiture sont en bon eacutetat celle-ci va donc pouvoir avoir une vitesse de croisiegravere parfaitement controcircleacutee Une voiture dans laquelle lrsquoacceacuteleacuterateur serait activeacute en permanence ou bien ayant une absence totale de frein est donc lanceacutee dans une course folle qui ne peut plus ecirctre arrecircteacutee sauf par une catastrophe Dans les cellules canceacutereuses cela se passe exactement de la mecircme faccedilon
Il y a trois grandes cateacutegories de gegravenes associeacutes aux pathologies canceacutereuses les oncogegravenes (cet article) les gegravenes suppresseur de tumeurs et les gegravenes de Reacuteparation de lADN
Les proto-oncogegravenes sont les reacutegulateurs positifs de la prolifeacuteration cellulaire (les acceacuteleacuterateurs) Ils deviennent hyper-actifs et leur modification (en oncogegravene) est dominante car il suffit quune des deux copies du gegravene soit modifieacutee On a identifieacute actuellement plus de 100 proto-oncogegravenes Les plus connus sont les gegravenes Ha-ras myc ou abl
La seconde cateacutegorie comprend les gegravenes suppresseurs de tumeurs qui sont des reacutegulateurs neacutegatifs de la prolifeacuteration cellulaire (les freins)
Il existe eacutegalement les gegravenes de reacuteparation qui sont capables de deacutetecter et de reacuteparer les leacutesions de lrsquoADN qui ont modifieacute les oncogegravenes ou les gegravenes suppresseurs de tumeur Ces systegravemes de reacuteparation sont eacutegalement inactiveacutes dans les cellules canceacutereuses
Les cancers sont des pathologies geacuteneacutetiques crsquoest-agrave-dire qursquoils ont pour origine une modification quantitative etou qualitative des gegravenes deacutecrits ci-dessus Comme il srsquoagit drsquoalteacuterations geacuteneacutetiques somatiques qui ne sont preacutesentes que dans le tissu malade la plupart des cancers ne sont donc pas heacutereacuteditaires Les cancers familiaux (10 des cancers humains) sont associeacutes agrave une alteacuteration constitutionnelle (ou germinale) drsquoun gegravene Cette alteacuteration est donc preacutesente dans toutes les cellules de notre organisme gamegravetes incluses elle peut donc ecirctre transmise agrave la descendance
Scheacutemas agrave consulter agrave la source- Lespegravece humaine possegravede 23 paires de chromosomes (tous les gegravenes sont donc preacutesent agrave leacutetat de deux copies par cellules agrave lexception des cellules germinales et on fait abstraction des chromosomes sexuels X et Y) Lalteacuteration dune copie dun proto-oncogegravene produit une proteacuteine dont lactiviteacute diffegravere fortement de celle du produit normale (par exemple expression tregraves augmenteacutee ou encore preacutesence du produit dans des cellules innapproprieacutes) Cette proteacuteine muteacutee stimule de faccedilon constante la division cellulaire qui ne sera plus reacuteguleacutee normalement Cette alteacuteration est dite dominante car la production de proteacuteine alteacutereacutee par une seule des deux copies du proto-oncogegravene est neacutecessaire et suffisante pour alteacuterer sa fonction
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiOncogC3A8ne
Phosphorylation oxydative ndash Article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biochimie Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
La phosphorylation oxydative est une voie meacutetabolique qui utilise leacutenergie libeacutereacutee par loxydation des nutriments pour la production dadeacutenosine triphosphate
Voir aussi
bull Chaicircne respiratoire
Source httpfrwikipediaorgwikiPhosphorylation_oxydative
Photosynthegravese - lsquoNote de Futura-Sciencesrsquo
La photosynthegravese est une reacuteaction biochimique eacutenergeacutetique qui se deacuteroule chez les plantes
Rocircle de la photosynthegravese
La photosynthegravese a pour but de creacuteer de leacutenergie (sous forme de glucide) agrave partir de leacutenergie lumineuse provenant du soleil Les organismes qui utilisent le meacutecanisme de photosynthegravese sont autotrophes car ils fabriquent des matiegraveres organiques agrave partir de matiegraveres inorganiques
Meacutecanisme de la photosynthegravese
Leacutenergie solaire est utiliseacutee pour oxyder leau et reacuteduire le gaz carbonique afin de syntheacutetiser des substances organiques (glucides) Ce pheacutenomegravene a lieu dans les choloroplastes un organite speacutecifique des plantes au niveau des membranes des thylacoiumldes ougrave se situent les photosystegravemes I et II et les cytochromes
Bilan eacutenergeacutetique de la photosynthegravese
Il faut six moleacutecules de dioxyde de carbone et six moleacutecules deau pour syntheacutetiser une moleacutecule de glucose relacircchant six moleacutecules de dioxygegravene gracircce agrave leacutenergie lumineuse
6 CO2 + 6 H2O + eacutenergie lumineuse rarr C6H12O6 (glucose) + 6 O2
Mais ce bilan est en fait deacutecomposeacute en deux eacutetapes successives
bull les reacuteactions photochimiques (phase claire) 12 H2O + lumiegravere rarr 6 O2 + eacutenergie chimique (24 H)
bull le cycle de Calvin (phase sombre) 6 CO2 + eacutenergie chimique (24 H) rarr C6H12O6 + 6 H2O
La photosynthegravese est un meacutecanisme speacutecifique des plantes vertes copy Jon Sullivan Wikimedia domaine publicSource httpwwwfutura-sciencescomfrdefinitiontbotanique-2dphotosynthese_227
Photosynthegravese - Introduction drsquoun article XWikipeacutedia
La photosynthegravese (grec φῶς phōs lumiegravere et σύνθεσις syacutenthesis composition) est le processus bioeacutenergeacutetique qui permet aux plantes et agrave certaines bacteacuteries de syntheacutetiser de la matiegravere organique en exploitant la lumiegravere du soleil Les besoins nutritifs de ces organismes sont du dioxyde de carbone de lrsquoeau et des sels mineacuteraux La photosynthegravese est agrave la base de lautotrophie de ces organismes La photosynthegravese est la principale voie de transformation du carbone mineacuteral en carbone organique En tout les organismes photosyntheacutetiques assimilent environ 100 milliards de tonnes de carbone en biomasse chaque anneacutee1
La photosynthegravese se deacuteroule dans les membranes des thylakoiumldes chez les plantes les algues et les cyanobacteacuteries ou dans la membrane plasmique chez les bacteacuteries photosyntheacutetiques Une conseacutequence importante est la libeacuteration de moleacutecules de dioxygegravene
Sommaire
bull 1 La deacutecouverte du meacutecanisme
bull 2 Vue geacuteneacuterale
bull 3 Le support de la photosynthegravese
bull 4 Les deux phases de la photosynthegravese
o 41 Les reacuteactions photochimiques ou phase claire
411 Le photosystegraveme II
412 Le photosystegraveme I
413 La photophosphorylation cyclique
o 42 Le cycle de Calvin ou phase chimique non photo-deacutependante (ou
laquo phase sombre raquo expression deacutesormais deacutesuegravete)
bull 5 Les diffeacuterents types de fixation du carbone
o 51 Le meacutecanisme des plantes en C3
o 52 Le meacutecanisme des plantes en C4
o 53 Le meacutecanisme des plantes CAM ( Crassulacean Acid Metabolism )
bull 6 Cas particuliers de photosynthegravese
o 61 Photosynthegravese chez un animal
o 62 Photosynthegravese artificielle
bull 7 Production doxygegravene amp captage deacutenergie
bull 8 Notes
bull 9 Reacutefeacuterences
bull 10 Voir aussi
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiPhotosynthC3A8se
Potentiel doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Le potentiel doxydo-reacuteduction ou potentiel redox est une grandeur empirique exprimeacutee en volt (de symbole V) et noteacutee E Ce potentiel est exprimeacute par rapport agrave une reacutefeacuterence souvent mesureacutee par une eacutelectrode normale agrave hydrogegravene (ENH) dougrave luniteacute VENH rencontreacutee dans certains ouvrages Cette mesure est appliqueacutee aux couples
doxydo-reacuteduction pour preacutevoir la reacuteactiviteacute des espegraveces chimiques entre elles Par convention le potentiel standard Edeg est mesureacute par rapport au couple protonhydrogegravene (H+ H2) de potentiel nul
Sommaire
bull 1 Mesure
o 11 Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
111 Exemples
bull 2 Oxydant et reacuteducteur
bull 3 Potentiels standard doxydo-reacuteduction agrave 25 degC
bull 4 laquo Noblesse raquo dun meacutetal
bull 5 Applications pratiques
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Articles connexes
Mesure [modifier]
La mesure dun potentiel deacutelectro-reacuteduction se fait expeacuterimentalement agrave laide de deux demi-piles Pour obtenir le potentiel standard dun couple redox lune de ces piles doit mettre en œuvre le couple de reacutefeacuterence H+ H2 et lautre celui dont on veut mesurer le potentiel
Concregravetement les deux demi-piles sont constitueacutees chacune dun soluteacute et dune eacutelectrode les soluteacutes sont relieacutes entre eux par un pont salin qui leur permet deacutechanger des ions et les eacutelectrodes sont relieacutees entre elles par un circuit eacutelectrique sur lequel est placeacute un voltmegravetre Les deux demi-piles une fois relieacutees forment une pile eacutelectrique fournissant un courant continu alimenteacute par les reacuteactions chimiques qui ont lieu spontaneacutement aux eacutelectrodes degraves lors quest formeacutee la pile
-Le sens de courant eacutelectrique donne le signe du potentiel (neacutegatif si les eacutelectrons vont vers H+H2 et positif au contraire)
-Le voltmegravetre donne la valeur du potentiel du couple redox
-Les couples ayant des Edeg eacuteleveacutes (positifs) impliquent des oxydants forts
-Les couples ayant des Edeg tregraves bas (neacutegatifs) impliquent des reacuteducteurs forts
Ce potentiel peut deacutependre du contexte chimique et notamment du pH et mecircme du contexte physique les effets de la lumiegravere sont mis agrave profit aussi bien par la nature dans la photosynthegravese que par lhomme dans la photographie
Les chimistes utilisent des tables deacutejagrave deacutefinies elles fournissent les potentiels mesureacutes dans les conditions standard de pression et de tempeacuterature (25 degC 1 bar) par rapport au couple H+ H2
Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo [modifier]
Pour une reacuteaction redox on peut deacutefinir la diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur)
Exemples [modifier]
a)NAD+ + 2H+ + 2 e- rarr NADH + H+ E0rsquo = -0320 V
b) Aceacutetaldeacutehyde + 2 H+ + 2 e- rarr Eacutethanol E0rsquo = -0197 V
Reacuteaction redox
Aceacutetaldeacutehyde + NADH + H+ rarr Eacutethanol + NAD+ ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur) = -0197 ndash (-0320) = + 0123 V
Regravegle geacuteneacuterale
Les reacuteactions redox spontaneacutees possegravedent un ΔE gt 0
Oxydant et reacuteducteur [modifier]
La reacutefeacuterence du potentiel doxydo-reacuteduction est celui de leau pure conventionnellement fixeacute agrave zeacutero Les corps dits laquo oxydants raquo sont les oxydants des couples ayant un potentiel positif (ils captent des eacutelectrons ce qui se traduit par une charge eacutelectrique neacutegative) les corps dits laquo reacuteducteurs raquo sont les reacuteducteurs des couples ayant un potentiel neacutegatif (ils cegravedent des eacutelectrons dougrave une charge eacutelectrique positive) Les valeurs caracteacuteristiques des potentiels sont de lordre de quelques volts
On voit lagrave que lon a deux significations diffeacuterentes pour les termes laquo oxydant raquo et laquo reacuteducteur raquo
bull la signification lieacutee agrave une reacuteaction doxydo-reacuteduction donneacutee (capteur ou eacutemetteur deacutelectron dans la reacuteaction)
bull la signification lieacutee au potentiel doxydo-reacuteduction un laquo reacuteducteur raquo est un corps qui joue le rocircle de reacuteducteur dans de nombreuses reacuteactions un laquo oxydant raquo est un corps qui joue le rocircle doxydant dans de nombreuses reacuteactions mais un laquo oxydant raquo peut parfois ecirctre un reacuteducteur sil est face agrave un laquo oxydant raquo plus fort et quil peut encore soxyder
Cest cette deuxiegraveme signification qui est utiliseacutee ici Les laquo oxydants raquo les plus forts ne peuvent pas soxyder eux-mecircmes et sont donc toujours des oxydants les laquo reacuteducteurs raquo les plus forts ne peuvent pas se reacuteduire eux-mecircmes et sont donc toujours des reacuteducteurs Mais certains corps peuvent ecirctre alternativement oxydants et reacuteducteurs comme par exemple leau ou le monoxyde de carbone
Les oxydants les plus forts dans cette eacutechelle sont les halogegravenes (F2 Cl2) lion permanganate (MnO4
-) en milieu acide lion hypochlorite (ClO-) le dioxygegravene (O2) le soufre (S)
Des reacuteducteurs classiques sont les meacutetaux le carbone et lhydrogegravene solide1
Lire lrsquoarticle complet sur httpfrwikipediaorgwikiPotentiel_d27oxydo-rC3A9duction
Reacuteaction doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Des informations de cet article ou section devraient ecirctre mieux relieacutees aux sources mentionneacutees dans la bibliographie ou en liens externes Ameacuteliorez sa veacuterifiabiliteacute en les associant par des reacutefeacuterences
Une reacuteaction doxydo-reacuteduction est une reacuteaction chimique au cours de laquelle se produit un eacutechange deacutelectrons Lespegravece chimique qui capte les eacutelectrons est appeleacutee laquo oxydant raquo celle qui les cegravede laquo reacuteducteur raquo On abregravege couramment loxydo-reacuteduction par redox
Les reacuteactions doxydo-reacuteductions constituent une grande famille comprenant de nombreuses reacuteactions chimiques puisquelles interviennent dans les combustions certains dosages meacutetallurgiques la corrosion des meacutetaux leacutelectrochimie ou la respiration cellulaire Ces reacuteactions jouent en particulier un rocircle fondamental en biologie dans la transformation de loxygegravene au sein des corps vivants Elles sont eacutegalement massivement utiliseacutees par lindustrie humaine agrave lexemple de lobtention de la fonte agrave partir de minerais composeacutes doxyde de fer par reacuteduction puis de fer et dacier agrave partir de la fonte par oxydation
Cette varieacuteteacute sexplique par la mobiliteacute la leacutegegravereteacute et lomnipreacutesence dans toutes les formes de la matiegravere de leacutelectron
Sommaire
bull 1 Deacutefinitions
o 11 Premiegravere deacutefinition
o 12 Deacutefinitions plus modernes
bull 2 Vocabulaire
bull 3 Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction
bull 4 Potentiel doxydo-reacuteduction
bull 5 Principaux couples doxydants-reacuteducteurs
bull 6 Reacuteactions doxydo-reacuteduction sans transfert eacutevident deacutelectrons [1]
o 61 Position du problegraveme
o 62 Geacuteneacuteralisation de la notion de transfert deacutelectrons
621 Formation dune liaison chimique et eacutelectroneacutegativiteacute
622 Transfert total deacutelectrons
623 Transfert total fictif (virtuel)
624 Application agrave la reacuteaction 2 H 2 + O2 rarr 2 H 2O
o 63 Nombre doxydation dun eacuteleacutement
o 64 Geacuteneacuteralisation de loxydo-reacuteduction
o 65 Utilisation des nombres doxydation
bull 7 Notes et reacutefeacuterences
bull 8 Bibliographie
bull 9 Voir aussi
o 91 Articles connexes
o 92 Liens externes
Deacutefinitions [modifier]
Premiegravere deacutefinition [modifier]
Suite agrave des expeacuteriences avec le mercure Lavoisier met en eacutevidence en 1772 le rocircle du dioxygegravene dans certaines reacuteactions doxydo-reacuteduction Il pose les premiegraveres deacutefinitions
bull Loxydation signifie laquo combinaison avec loxygegravene raquo Par exemple
2 Hg + O2 rarr Hg2O2
bull Une reacuteduction est laquo lextraction dun meacutetal de son oxyde raquo deacutefinition deacutejagrave utiliseacutee
en meacutetallurgie Par exemple
SO2 rarr S + O2
Dans le langage courant loxydation est la reacuteaction chimique dans laquelle un composeacute se combine avec un ou plusieurs atomes doxygegravene Comme loxydation du fer qui produit la rouille
4 Fe + 3O2 rarr 2 Fe2O3
Ce nest quau XX e siegravecle apregraves la deacutecouverte de leacutelectron (JJ Thomson 1897) et lintroduction du modegravele atomique de Bohr (1913) que les reacuteactions chimiques ont eacuteteacute reacuteexamineacutees agrave la lumiegravere de ces nouveaux modegraveles et que des similitudes observeacutees permirent de deacutegager progressivement le concept actuel doxydo-reacuteduction qui sexprime en termes de transferts deacutelectrons
Les reacuteactions doxydo-reacuteduction par voie segraveche (eacutechange de dioxygegravene) sont efficacement deacutecrites par les diagrammes Ellingham Loutil principal des reacuteactions redox en milieu aqueux eacutetant la formule de Nernst
Deacutefinitions plus modernes [modifier]
Pour faciliter leacutetude des reacuteactions on utilise un outil qui associe (parfois abstraitement) agrave chaque atome dun composeacute un nombre doxydation (no) qui symbolise la valeur de la charge porteacutee (Fe2+ a un nombre doxydation de 2)
bull Une oxydation est une perte deacutelectrons (donc une augmentation du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Zn rarr Zn2+ + 2 e-
bull Ce don deacutelectrons ne se produit que sil existe un corps susceptible de les
accepter
bull Le pheacutenomegravene inverse (acceptation des eacutelectrons) est appeleacute la reacuteduction
bull Une reacuteduction est un gain deacutelectrons (donc une diminution du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Cu2+ + 2 e- rarr Cu
Ainsi les laquo combinaisons avec loxygegravene raquo ne sont quun cas particulier des reacuteactions doxydo-reacuteduction Voici deux reacuteactions avec le cuivre
2Cu + O2 rarr 2CuO
Cu + Cl2 rarr CuCl2
La premiegravere combine le cuivre et le dioxygegravene tandis que la seconde combine le cuivre et le dichlore Le chlore et loxygegravene ont un point commun ce sont des eacuteleacutements plus eacutelectroneacutegatifs que le cuivre
Loxydation dun corps saccompagne toujours de la reacuteduction dun autre (les eacutelectrons ne peuvent pas circuler seuls et sont neacutecessairement capteacutes) on parle dune reacuteaction doxydo-reacuteduction Loxydation est une demi-reacuteaction de loxydo-reacuteduction et la reacuteduction est lautre demi-reacuteaction
Vocabulaire [modifier]
Scheacutema - Preacutevision du sens dune reacuteaction doxydo-reacuteduction en utilisant la regravegle du gamma
Dans une oxydo-reacuteduction
bull leacuteleacutement qui cegravede un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo reacuteducteur raquo
bull leacuteleacutement qui capte un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo oxydant raquo
Le reacuteducteur soxyde (reacuteaction doxydation) loxydant se reacuteduit (reacuteaction de reacuteduction) Loxydo-reacuteduction se compose donc de deux demi-reacuteactions une oxydation et une reacuteduction
bull Oxydationreacuteducteur(1) = oxydant(1) + ne- (les flegraveches napparaissent que si la reacuteaction est totale quand K gt 10 000)
bull Reacuteduction
oxydant(2) + ne- = reacuteducteur(2)
bull Oxydo-reacuteduction (laquo somme raquo de loxydation et de la reacuteduction)
oxydant(2) + reacuteducteur(1) rarr oxydant(1) + reacuteducteur(2)
Exemple
Ce4+ + e- = Ce3+ (Reacuteduction)
Fe2+ = Fe3+ + e- (Oxydation)
dougrave la reacuteaction bilan
Ce4+ + Fe2+ rarr Ce3+ + Fe3+
Un reacuteducteur oxydeacute (=forme oxydeacutee) est un oxydant et un oxydant reacuteduit (=forme reacuteduite) est un reacuteducteur On deacutefinit ainsi le couple oxydant-reacuteducteur (aussi appeleacute laquo couple redox raquo) qui se compose de loxydant et du reacuteducteur conjugueacute (loxydant reacuteduit) On le note sous la forme Oxydant Reacuteducteur
En biochimie et notamment agrave propos de la synthegravese des moleacutecules preacutebiotiques on parle de reacuteactions se produisant dans une atmosphegravere oxydante cest-agrave-dire en preacutesence doxygegravene par opposition agrave une atmosphegravere reacuteductrice contenant par exemple du gaz carbonique
Certain composeacutes chimiques peuvent se comporter aussi bien en oxydant quen reacuteducteur Cest notamment le cas de leau oxygeacuteneacutee dont on dit quelle se dismute et qui par conseacutequent ne peut ecirctre conserveacutee longtemps
H2O2 = 2H+ + O2 + 2e- (oxydation)
H2O2 + 2H+ + 2e- = 2H2O (reacuteduction)
Soit au final
2H2O2 rarr 2H2O + O2 (oxydo-reacuteduction)
On a par exemple les couples oxydant-reacuteducteur Cu 2+ Cu et Zn 2+ Zn qui donnent la reacuteaction en solution aqueuse
Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+
(aq) + Cu(s) (oxydo-reacuteduction)
Cette reacuteaction peut se deacutecomposer en une reacuteduction (de loxydant) et une oxydation (du reacuteducteur)
Zn(s) = Zn2+(aq) + 2e- (oxydation)
Cu2+(aq) + 2e- = Cu(s) (reacuteduction)
Les deux demi-reacuteactions doxydation et de reacuteduction peuvent reacuteellement ecirctre seacutepareacutees dans certains cas (cest-agrave-dire quelles ne se produisent pas au mecircme endroit) ce qui permet de geacuteneacuterer un courant eacutelectrique (cest ce qui se passe dans les piles eacutelectriques) Dans les autres cas par exemple dans lexemple donneacute elles nont quun inteacuterecirct formel (les eacutelectrons libres nexistent pas dans leau)
Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction hellip
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRC3A9action_d27oxydo-rC3A9duction
Respiration ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biologie et la meacutedecine Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
Dans le langage courant la respiration deacutesigne agrave la fois les eacutechanges gazeux (rejet de dioxyde de carbone CO2 appeleacute parfois de faccedilon impropre laquo gaz carbonique raquo et absorption de dioxygegravene O2 ou appeleacute couramment laquo oxygegravene raquo) et la respiration cellulaire qui permet en deacutegradant du glucose gracircce au dioxygegravene dobtenir de leacutenergie Les eacutechanges gazeux assistent la respiration cellulaire en lui fournissant le dioxygegravene et en le deacutebarrassant du dioxyde de carbone produit
Pour certains organismes ces eacutechanges se reacutealisent directement par diffusion aux travers des parois cellulaires Pour dautres des organes speacutecialiseacutes se sont formeacutes permettant ainsi daugmenter les quantiteacutes de gaz brasseacutes Il existe plusieurs types dorganes
bull les branchies qui sont les adaptations respiratoires des animaux aquatiques poissons mais aussi certains anneacutelides (vers) eacutechinodermes (eacutetoiles de mers) et mollusques
bull les poumons qui sont les adaptations des verteacutebreacutes terrestres
Dans le cas des animaux qui possegravedent des poumons on parle de ventilation pulmonaire pour deacutesigner lensemble des meacutecanismes qui permettent les transferts de gaz entre les milieux exteacuterieur et inteacuterieur (le sang)
Sommaire
bull 1 Aspect biochimique
bull 2 La respiration chez lecirctre humain
bull 3 Classification des sujets lieacutes agrave la respiration
o 31 Par maladie et urgences
o 32 Par meacutedication
o 33 Par soins intensifs et meacutedecine durgence
o 34 Par autres sujets meacutedicaux
bull 4 Voir aussi
o 41 Articles connexes
o 42 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRespiration
Tomographie par eacutemission de positons - Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
La tomographie par eacutemission de positons (TEP) deacutenommeacutee PET ou PET scan pour laquo positron emission tomography raquo dans la terminologie anglo-saxonne est une meacutethode
dimagerie meacutedicale pratiqueacutee par les speacutecialistes en meacutedecine nucleacuteaire qui permet de mesurer en trois dimensions lactiviteacute meacutetabolique dun organe gracircce aux eacutemissions produites par les positons (ou positrons) issus de la deacutesinteacutegration dun produit radioactif injecteacute au preacutealable
La TEP repose sur le principe geacuteneacuteral de la scintigraphie qui consiste agrave injecter un traceur dont on connaicirct le comportement et les proprieacuteteacutes biologiques pour obtenir une image du fonctionnement dun organe Ce traceur est marqueacute par un atome radioactif (carbone fluor azote oxygegravene) qui eacutemet des positons dont lannihilation produit elle-mecircme deux photons La deacutetection de la trajectoire de ces photons par le collimateur de la cameacutera TEP permet de localiser le lieu de leur eacutemission et donc la concentration du traceur en chaque point de lorgane Cest cette information quantitative que lon repreacutesente sous la forme dune image faisant apparaicirctre en couleurs les zones de forte concentration du traceur
Ainsi la TEP permet de visualiser les activiteacutes du meacutetabolisme des cellules on parle dimagerie fonctionnelle par opposition aux techniques dimagerie dite structurelle comme celles baseacutees sur les rayons X (radiologie ou CT-scan) qui reacutealisent des images de lanatomie Par conseacutequent la tomographie par eacutemission de positons est un outil diagnostique qui permet de deacuteceler certaines pathologies qui se traduisent par une alteacuteration de la physiologie normale comme les cancers La TEP est aussi utiliseacutee en recherche biomeacutedicale par exemple en imagerie ceacutereacutebrale ougrave elle permet de reacuteveacuteler les reacutegions actives du cerveau lors de telle ou telle activiteacute cognitive de maniegravere analogue agrave ce qui se fait avec limagerie par reacutesonance magneacutetique fonctionnelle (IRM)
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Deacutefinition
o 21 Principe
o 22 Exposition aux radiations et radioprotection
bull 3 Principaux traceurs utiliseacutes
o 31 Le 18 F FDG
bull 4 Deacuteroulement dun examen TEP
bull 5 Diagnostic
bull 6 Applications
o 61 Canceacuterologie
o 62 Imagerie ceacutereacutebrale et neurologie
o 63 Cardiologie
bull 7 Limites
bull 8 Avenir de la TEP
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Annexes
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiTomographie_par_C3A9mission_de_positons
Warburg ndash Selon Wikipeacutedia
Otto Heinrich Warburg (8 octobre 1883 agrave Fribourg-en-Brisgau Bade-Wurtemberg Allemagne - 1 er aoucirct 1970 agrave Berlin) est un meacutedecin physiologiste et biochimiste allemand Il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine de 19311
Sommaire
bull 1 Biographie
bull 2 Hypothegravese
bull 3 Le cas Warburg
bull 4 Notes et reacutefeacuterences
bull 5 Voir aussi
o 51 Liens externes
Biographie
Docteur en chimie et docteur en meacutedecine il a deacutecouvert des processus-cleacutes de la respiration cellulaire et de diffeacuterents systegravemes enzymatiques En 1931 il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine laquo pour sa deacutecouverte de la nature et du mode opeacuteratoire de lenzyme respiratoire1 raquo
Ayant deacutemontreacute que les cellules canceacutereuses changent leur meacutetabolisme pour passer agrave un meacutetabolisme anaeacuterobie il a formuleacute lhypothegravese non confirmeacutee que le cancer na pas besoin dun milieu riche en oxygegravene pour se deacutevelopper Parmi ses eacutetudiants le plus illustre est Hans Adolf Krebs prix Nobel en 1953
Hypothegravese
Il constata lors de ses observations sur des cellules canceacutereuses une concentration anormalement eacuteleveacutee dions lactates lun des sels de lacide lactique Or cet acide est typiquement le reacutesultat dune fermentation
En 1924 Warburg en tira une hypothegravese sur la formation de cellules canceacutereuses celles-ci tireraient principalement leur eacutenergie de la fermentation anaeacuterobie du glucose (glycolyse anaeacuterobie) et par conseacutequent la preacutesence doxygegravene ne serait pas neacutecessaire agrave leur deacuteveloppement
Lapparition du cancer serait due agrave un dysfonctionnement des mitochondries des cellules canceacutereuses au lieu de le consommer elles fermenteraient le glucose
Selon Warburg linduction dun eacutetat dacidification dans lorganisme est incompatible avec le meacutetabolisme des cellules canceacutereuses2
Le cas Warburg
Otto Warburg eacutetait juif Agrave ce titre il aurait ducirc ecirctre soit expulseacute dAllemagne soit deacuteporteacute dans les camps de concentration Il nen fut rien En effet parce quAdolf Hitler eacutetait particuliegraverement preacuteoccupeacute davoir un cancer et parce quil pensait que Warburg serait le seul scientifique susceptible de trouver un traitement efficace il donna donc des instructions pour quil fucirct preacuteserveacute de la deacuteportation3 Warburg est enterreacute au cimetiegravere de Dahlem agrave Berlin
Photo - Otto Heinrich Warburg en 1931
Notes et reacutefeacuterences
1 uarr a et b (en) laquo for his discovery of the nature and mode of action of the respiratory enzyme raquo in Personnel de reacutedaction laquo The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1931 [archive] raquo Fondation Nobel 2010 Consulteacute le 26 novembre 2010
2 uarr La theacuteorie de O H Warburg Nexus ndeg48 page 66
3 uarr Robert Paxton la France de Vichy 1940-1944 coll Points-Histoire eacuted Seuil 1973 p178
Source httpfrwikipediaorgwikiOtto_Heinrich_Warburg
Traduction deacutefinitions et compleacutements
Jacques Hallard Ing CNAM consultant indeacutependantRelecture et corrections Christiane Hallard-Lauffenburger professeur des eacutecoleshonoraireAdresse 585 19 Chemin du Malpas 13940 Molleacutegegraves FranceCourriel jacqueshallard921orangefr
Fichier ISIS Santeacute Cancer a Redox Disease French version3 alleacutegeacutee
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Sommaire
bull 1 Origine des reacuteactifs de la chaicircne respiratoire
bull 2 Enchaicircnement des systegravemes doxydoreacuteduction de la chaicircne respiratoire
bull 3 Inhibiteurs de la chaicircne respiratoire
bull 4 Reacutegulation
bull 5 Theacuteorie chimio-osmotique de Mitchell
bull 6 Complexes et fonctionnement
bull 7 Transport des moleacutecules dATP formeacutees
bull 8 Bilan total
bull 9 Des chaicircnes respiratoires particuliegraveres celles des bacteacuteries
bull 10 Notes et reacutefeacuterences
bull 11 Voir aussi
o 111 Articles connexes
o 112 Liens externes
Origine des reacuteactifs de la chaicircne respiratoire [modifier]
Lors des reacuteactions du catabolisme que sont la glycolyse (dans le cytosol) et le cycle de Krebs (dans la mitochondrie) il y a production de coenzymes reacuteduits (NADH et CoQH2) Ces coenzymes vont ecirctre reacuteoxydeacutes par la chaicircne respiratoire (en aeacuterobiose) au niveau des crecirctes de la membrane interne mitochondriale ou dans la membrane plasmique des bacteacuteries
Enchaicircnement des systegravemes doxydoreacuteduction de la chaicircne respiratoire [modifier]
Remarque lenchaicircnement indiqueacute ici concerne les organismes eucaryotes la chaicircne respiratoire au niveau de la mitochondrie
Lordre dans lequel on trouve les eacuteleacutements de la chaicircne respiratoire (figure 1) deacutepend de leur potentiel standard doxydoreacuteduction (tableau 1)
Tableau 1 Systegravemes reacutedox mis en jeu dans la chaicircne respiratoire
Systegravemes reacutedox Potentiel standard (agrave pH = 7 et 25 degC) (V)
NAD+NADH -032
FPFPH2 -014
CoQCoQH2 -009
Cytb Fe3+Cytb Fe2+ +004
CytC1 Fe3+CytC1 Fe2+ +022
CytC Fe3+CytC Fe2+ +026
Cyt(a+a3) Fe3+Cyt(a+a3) Fe2+ +029
frac12O2O2- +082
Figure 1 enchaicircnement des constituants de la chaicircne respiratoire
La reacuteaction de synthegravese dATP
est une reacuteaction endergonique elle a besoin deacutenergie pour avoir lieu Sa variation denthalpie libre standard (ΔGdeg) est eacutegale agrave + 30 kJmol
Lors de la chaicircne respiratoire trois reacuteactions libegraverent suffisamment deacutenergie (variation denthalpie libre standard (ΔGdeg) est infeacuterieure ou eacutegale agrave - 30 kJmol)
bull ΔGdeg = - 42 460 Jmolminus1
bull ΔGdeg = - 34 740 Jmolminus1
bull ΔGdeg = -
102 290 Jmolminus1
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiChaC3AEne_respiratoire
Phosphorylation oxydative lieacutee agrave la chaicircne de transport des eacutelectrons ndash Document lsquoulysse u-bordeauxrsquo
La chaicircne de transport des eacutelectrons
Les hydrogegravenes (eacutelectrons plus protons) capteacutes par le (qui devient le
) issus de la deacutegradation des moleacutecules de glucose et dacide gras sont
transfeacutereacutes agrave l gracircce agrave une seacuterie deacutevegravenements qui aboutit agrave la formation d la chaicircne de transport des eacutelectrons Cette chaicircne se deacuteroule dans la membrane interne de la mitochondrie surtout dans les crecirctes et elle fait intervenir plusieurs complexes enzymatiques appeleacutes NADH-quinone oxydoreacuteductase (complexe I) succinate-quinone oxydoreacuteductase (complexe II) Quinol-cytochrome c oxydoreacuteductase (complexe III ou complexe bc1) et Cytochrome c oxydase (complexe IV)
Elle contient eacutegalement 1) lubiquinone qui se trouve dans leacutepaisseur de la membrane interne (moleacutecule lipophile) qui transporte les eacutelectrons (et protons) du complexe II au complexe III et 2) le cytochrome c qui se trouve dans lespace inter membranaire et qui eacutetablit une navette deacutelectrons entre complexes III et IV Les eacuteveacutenements sont preacutesenteacutes scheacutematiquement figure 11 Dans cette image les complexes sont repreacutesenteacutes en une seule entiteacute mais en reacutealiteacute ils sont constitueacutes de plusieurs sous-uniteacutes proteacuteiques Le tableau ci-dessous donne une ideacutee de la taille et de lheacuteteacuterogeacuteneacuteiteacute des complexes de la chaicircne respiratoire
fonction enzymatique poids moleacuteculaire
nombre de sous-uniteacutes
Complexe I NADH-quinone oxydoreacuteductase 800 kDa 25
Complexe II succinate-quinone oxydoreacuteductase
140 kDa 4
Complexe III quinol-cytochrome c oxydoreacuteductase
250 kDa 9-10
Complexe IV cytochrome c oxydase 170 kDa 13
Complexe V ATP synthase 380 kDa 12-14
Figure 11 [agrave consulter agrave la source] La chaicircne respiratoire
Pour plus dinformation sur la composition des proteacuteines de la chaicircne respiratoire et leur arrangement dans des super complexes consultez le document suivant
laquo Supercomplexes dans la chaine respiratoire de la mitochondrie 2010_Boekema raquo (pdf 1 Mo)
Animation cette animation montre comment le passage des eacutelectrons de cytochrome c agrave cytochrome c oxydase (complexe IV) permet le transport
simultaneacute de protons ( ) agrave travers la membrane interne de la mitochondrie (fonction de pompe de la cytochrome c oxydase)
Macromedia Shockwave - 106Ko
La direction du flux deacutelectrons le long de la chaicircne de transport est deacutetermineacutee par la faculteacute des composants agrave perdre ou agrave gagner des eacutelectrons Par exemple
a une affiniteacute modeacutereacutee pour les eacutelectrons si bien que sa forme reacuteduite
peut facilement ceacuteder ses deux eacutelectrons Au contraire loxygegravene moleacuteculaire a une tregraves forte affiniteacute pour les eacutelectrons et est donc un tregraves bon agent oxydant capable de capturer avidement les eacutelectrons des autres moleacutecules La capaciteacute agrave laquo donner raquo ou agrave laquo prendre raquo des eacutelectrons est exprimeacutee
par un paramegravetre nommeacute potentiel doxydoreacuteduction (symbole Eograve) ayant
un potentiel de et loxygegravene moleacuteculaire un potentiel de Les eacutelectrons se deacuteplacent des moleacutecules agrave faible potentiel doxydoreacuteduction vers
les moleacutecules posseacutedant un potentiel fort et donc dans le cas de la chaicircne mitochondriale de transport des eacutelectrons du NADH agrave loxygegravene moleacuteculaire (voir figure 12 )
Figure 12 [agrave consulter agrave la source] Potentiel doxydoreacuteduction
Fondamentalement au cours de la capture des eacutelectrons par les complexes I III et IV il y a simultaneacutement translocation des protons vers lespace
inter membranaire (pompe ) (voir figure 11 et son animation) Le processus creacutee un gradient protonique (potentiel membranaire de 150 mV neacutegatif cocircteacute espace matriciel et une diffeacuterence de pH de 05) Le gradient eacutelectrochimique ainsi geacuteneacutereacute est utiliseacute pour la phosphorylation de lADP en ATP par lATP synthase (complexe V qui constitue une particule dite eacuteleacutementaire visible en microscopie eacutelectronique) (voir figure 13 ) Le couplage de loxydation des
meacutetabolites en et et la production dATP est appeleacute phosphorylation oxydative
Figure 13 [agrave consulter agrave la source] ATP synthase
Heacutebergement des eacutelectrons dans les composants de la chaicircne
Au sein de la chaicircne de transport les eacutelectrons sont successivement et transitoirement laquo heacutebergeacutes raquo par diffeacuterents sites moleacuteculaires appeleacutes groupes prostheacutetiques (porphyrines et flavine mononucleacuteotides (FMN apporteacutee par la
vitamine laquo riboflavine raquo) Les atomes qui heacutebergent les eacutelectrons dans ces
groupes prostheacutetiques peuvent ecirctre des atomes de C ou N pour (apporteacute
par la laquo vitamine raquo (acide nicotinique) et ubiquinone des atomes de Fe inclus dans une structure moleacuteculaire appeleacutee hegraveme ou heacutemochrome pour les cytochromes des complexes de FeS pour les FMN et cytochrome bc1 des atomes de Cu dans la cytochrome c oxydase Cette ressource na pas pour but dexposer en deacutetail laspect biochimique et biophysique de la phosphorylation oxydative Pour information compleacutementaire sur le sujet nous vous suggeacuterons de consulter laquo La biochimie Tome 1 biochimie structurale et meacutetabolique raquo Christian Moussard De Boeck Universiteacute
Etymologie des termes cytochrome et ubiquinone
Les cytochromes sont des pigments cellulaires (chromos = couleur) deacutetectables dans lintervalle 300 agrave 600 nm du spectre de la lumiegravere Le terme deacutesigne un ensemble formeacute dune proteacuteine et dun groupe prostheacutetique (heacutemochrome)
responsable de labsorption caracteacuteristique de la lumiegravere
Ubiquinone nommeacutee pour sa reacutepartition tregraves large ubiquitaire chez les veacutegeacutetaux animaux et micro-organismes (latin ubique = preacutesent partout) Elle fut identifieacutee plus tard agrave un co-enzyme de la chaicircne respiratoire nommeacute pour cela co-enzyme Q10 (ubiQuinone) 10 fait reacutefeacuterence au nombre duniteacutes isopreacuteniques (
) preacutesentes dans la queue hydrophobe de la moleacutecule (situeacutee dans la membrane)
Cardiolipine et chaicircne respiratoire
La cardiolipine ou diphosphatidylglyceacuterol est un lipide qui est speacutecifique des membranes des bacteacuteries et des mitochondries autrement dit des membranes dont la fonction est de fournir un potentiel eacutelectrochimique pour le transport des eacutelectrons et la synthegravese dATP Le terme cardiolipine vient du fait que ce lipide a eacuteteacute isoleacute agrave partir de cœur de bovin dans lequel il repreacutesente 10 des phospholipides totaux Plus tard la cardiolipine a eacuteteacute trouveacutee en abondance dans la mitochondrie ougrave elle repreacutesente 20 des phospholipides totaux et dans la membrane externe des bacteacuteries Etant donneacute que la cardiolipine est un lipide speacutecifique de la mitochondrie on est en droit de penser que sa fonction biologique dans cet organite est fondamentale Elle est localiseacutee principalement dans la membrane interne ougrave elle interagit avec plusieurs proteacuteines parmi lesquelles les complexes III (cytochrome bc1) et IV (cytochrome c oxydase) la proteacuteine deacutechange ATPADP lATP synthase et le transporteur de phosphate inorganique (Pi) Il a eacuteteacute montreacute que la cardiolipine deacuteterminait la structure quaternaire (et donc fonctionnelle) de ces proteacuteines enzymatiques et assurait eacutegalement la bonne orientation et la bonne position (pour faciliter le passage des eacutelectrons) des diffeacuterents composants de la chaicircne respiratoire Ce rocircle est bien illustreacute par le syndrome de Barth myopathie speacutecifique due agrave une production deacutefectueuse de cardiolipine reacutesultant en un fort deacuteficit dans la production dATP La cardiolipine limite aussi la diffusion de protons situeacutes dans lespace inter membranaire en les liant agrave ses groupes phosphates tamponnant ainsi le pH global (voir figure 14 ) Enfin la cardiolipine est consideacutereacutee comme un co-facteur deacuteterminant de limportation du cholesteacuterol indispensable au deacuteroulement de la steacuteroiumldogenegravese mitochondriale
Figure 14 [agrave consulter agrave la source] Cardiolipine dans la membrane interne de la mitochondrie
LATP synthase ( )
En preacutesence du gradient de protons eacutetabli entre les deux faces de la membrane mitochondriale interne et en absence de concentrations eacuteleveacutees dATP dans la matrice
lATP synthase laisse passer les protons au niveau du domaine membranaire un
passage qui permet la production dATP par le domaine Plus preacuteciseacutement chaque
sous-uniteacute du domaine de la proteacuteine couple rapidement lADP et le Pi en produisant lATP qui reste en place Cest le potentiel de membrane et le passage des protons qui en reacutesulte (laquo source deacutenergie raquo) qui permet lexpulsion de lATP vers
lespace matriciel au cours dun mouvement de rotation de la sous-uniteacute dans le
domaine La place de lATP est immeacutediatement prise par un nouvel ADP + Pi Il faut 12 protons pour la production de 3 ATP (voir figure 13 ci-dessus)
Cette enzyme peut eacutegalement fonctionner dans lautre sens ce qui se produit en absence de gradient de protons et en preacutesence dATP Dans ce cas elle fonctionne comme une
pompe agrave protons comparable agrave l -ATPase de la membrane des lysosomes deacutecrite dans la ressource laquo Transport membranaire raquo
Bilan final
Le bilan final de toutes ces inter conversions chimiques cest que loxydation complegravete dune moleacutecule de glucose fournira 30 moleacutecules dATP et quune moleacutecule dacide gras tel que le palmitate (C16) fournira 120 moleacutecules dATP La complexiteacute des inter conversions chimiques qui seffectuent dans les mitochondries trouve sa justification dans un pheacutenomegravene de fractionnement de leacutenergie libeacutereacutee qui eacutevite un deacutegagement
excessif de chaleur ducirc agrave la condensation de et (en ) Leacutenergie peut ecirctre convertie efficacement en liaisons riches en eacutenergie dans des moleacutecules telles que lATP gracircce agrave des reacuteactions coupleacutees
La theacuteorie de chimiosmose
Le processus preacuteceacutedemment deacutecrit est analogue agrave un geacuteneacuterateur faisant passer un courant agrave travers une seacuterie de moteurs eacutelectriques Cependant dans les systegravemes biologiques les eacutelectrons sont transporteacutes dun site agrave lautre par des moleacutecules diffusibles qui prennent des eacutelectrons au niveau dun site pour les apporter sur un autre site Dans le cas de la chaicircne mitochondriale de transfert
deacutelectrons le processus commence avec le
Cest langlais Peter Mitchell qui proposa le meacutecanisme de couplage entre le transport des eacutelectrons et la synthegravese de lATP Il suggeacutera que le flux des eacutelectrons dun composant agrave lautre de la chaicircne respiratoire (et ceci est eacutegalement vrai pour le flux des eacutelectrons dans les photo systegravemes du chloroplaste) dirige des protons (ions hydrogegravene) au travers de la membrane (vers lespace inter membranaire) creacuteant ainsi un gradient protonique (150 mV) Secondairement la production dATP est due au flux inverse de protons descendant le gradient Cette proposition constitue la base de la theacuteorie appeleacutee chimiosmose (Mitchell prix Nobel en 1978)
Creacuteatine phosphate
Bien que la production dATP soit essentiellement due aux processus meacutetaboliques deacutecrits plus haut la mitochondrie peut utiliser une voie alternative pour assurer la production immeacutediate dATP Elle possegravede en effet une enzyme creacuteatine kinase qui catalyse la production de creacuteatine-phosphate Celle-ci est agrave son tour transporteacutee dans le cytoplasme ougrave elle est utiliseacutee pour phosphoryler lADP en ATP (reacutegeacuteneacuteration tregraves rapide de lATP indeacutependante de la production dATP mitochondrial) (voir figure 15 ) Cette voie seacutepuise en environ 8 secondes dans le muscle au travail et pourrait donc ecirctre vue comme un processus tampon entre la demande immeacutediate et la possibiliteacute de production par la glycolyse et la chaicircne respiratoire
Figure 15 [agrave consulter agrave la source] Creacuteatine phosphate et ATP
La creacuteatine est un additif nutritionnel populaire chez les athlegravetes dont la speacutecialiteacute sportive neacutecessite un apport brutal deacutenergie (par exemple sprinters et halteacuterophiles) Lideacutee de deacutepart est datteindre un haut niveau de creacuteatine-phosphate et donc datteindre une production plus eacuteleveacutee dATP dans les 8 premiegraveres secondes Cependant il ny a pas de preuve eacutetablie que cette suppleacutementation artificielle augmente le niveau cellulaire de creacuteatine phosphate et donc augmente reacuteellement les possibiliteacutes de lathlegravete La figure 16 preacutesente lusage de diffeacuterentes sources deacutenergie utiliseacutees pour lapprovisionnement en ATP pendant un exercice physique
Figure 16 [agrave consulter agrave la source] Creacuteatine phosphate dans le temps (sources deacutenergie)
Source httpwwwulysseu-bordeauxfratelierikramerbiocell_diffusiongbbcelfa105b3contentcours07htm
Fluiditeacute du geacutenome ou geacutenome fluide ndash Note du traducteur cette notion est relativement reacutecente en biologie et en geacuteneacutetique et tregraves peu de reacutefeacuterences en franccedilais sont encore disponibles agrave ce jour Nous reprenons agrave la suite une note sur le sujetLa fluiditeacute des geacutenomes par Eric Coissac INRIA Rhocircne-Alpes - HELIX
Depuis le milieu des anneacutees 1990 et la publication des deux premiers geacutenomes complegravetement seacutequenceacutes (Haemophilus influenzae et Saccharomyces cerevisiae) la biologie a franchi une nouvelle eacutetape Apregraves la reacutevolution de la biologie moleacuteculaire du deacutebut des anneacutees 1970 et la vision que certains qualifient de reacuteductionniste quelle a ameneacutee legravere de la geacutenomique fait actuellement eacutevoluer la biologie vers une vision plus inteacutegrative Ce nouvel engouement pour une biologie dite inteacutegrative a permis de prendre conscience que lideacutee selon laquelle linventaire complet des gegravenes dun organisme permettrait dappreacutehender son fonctionnement est une vision simpliste bien quelle ait justifieacute en grande partie le deacuteveloppement de nombreux projets geacutenomes
Jai eu la chance de commencer mes travaux de recherche au deacutebut des projets geacutenomes et jai dans ce cadre participeacute au projet de seacutequenccedilage du geacutenome de la levureSaccharomyces cerevisiae Je ne pourrais dire si cest en opposition agrave lideacutee du geacutenome vu comme un simple sac agrave gegravenes mais degraves ce moment jai orienteacute mon travail de recherche vers leacutetude de leacutevolution de la structure des chromosomes de la maniegravere la plus indeacutependante possible des gegravenes quils portent Il mimporte au travers de mes
travaux dessayer de mettre en eacutevidence des contraintes eacutevolutive qui sont lieacutees agrave la nature mecircme du support de linformation geacuteneacutetique et non agrave linformation porteacutee
La strateacutegie suivie ma conduit agrave eacutetudier les meacutecanismes de duplication agrave lorigine de nombreux remaniements chromosomiques Il ma eacuteteacute ainsi possible de proposer un modegravele expliquant lorigine de nombreuses reacutepeacutetitions observables dans les geacutenomes ainsi que leurs eacutevolutions Ce modegravele semble ecirctre applicable pour ses grandes lignes aux trois super regravegnes (Eucaryotae Eubacteriacae et Archae) ce qui montre le caractegravere ancestral des meacutecanismes sous-jacents
Mecircme si lexercice preacutesente un inteacuterecirct il ne serait sans doute pas raisonnable de poursuivre ce type de travail sans tenter de croiser les reacutesultats ainsi obtenus avec des donneacutees relatives agrave linformation preacutesente sur les chromosomes et donc agrave la fonction des gegravenes codeacutes par ceux-ci La mise en place du lien entre les donneacutees de reacutepeacutetitions dont je dispose et les donneacutees fonctionnelles disponibles relegraveve de linteacutegration et donc de la repreacutesentation des connaissances MicrOBI peut ecirctre consideacutereacute comme ma reacuteponse agrave ce problegraveme Aujourdhui cette base de donneacutees permet de maintenir coheacuterents les liens existant entre plusieurs bases de donneacutees publiques deacutecrivant diffeacuterents types dinformations biologiques Lajout des donneacutees de reacutepeacutetition au scheacutema actuel permettra de poser au systegraveme des requecirctes complexes inteacutegrant les diffeacuterents niveaux de donneacutees que sont le geacutenome le proteacuteome et les classifications fonctionnelles Source httpwww-helixinrialpesfrIMGpdfhdr-coissacpdf via httptelarchivesouvertesfrtel-00011102en
Glycolyse ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
La glycolyse (γλῠκὖς glykyacutes laquo sucreacute raquo et λύσις lyacutesis laquo dissolution raquo) ou voie dEmbden-Meyerhof-Parnas est une voie meacutetabolique dassimilation du glucose et de production deacutenergie Elle se deacuteroule dans le cytoplasme (ou cytosol) de la cellule Comme son nom lindique elle neacutecessite du glucose et a pour produit du pyruvate Ce dernier peut soit entrer dans le cycle de Krebs qui se deacuteroule dans la mitochondrie des eucaryotes ou le cytoplasme des bacteacuteries en aeacuterobiose soit ecirctre meacutetaboliseacute par fermentation en anaeacuterobiose pour produire par exemple du lactate ou de leacutethanol
Sommaire
bull 1 Principe geacuteneacuteral
bull 2 Eacutetapes de la glycolyse
o 21 Activation des hexoses par phosphorylations successives
211 Phosphorylation du glucose en glucose-6-phosphate
212 Isomeacuterisation du glucose-6-phosphate en fructose-6-phosphate
213 Phosphorylation du fructose-6-phosphate en fructose-16- diphosphate
o 22 Clivage du fructose-16-diphosphate en deux moleacutecules de
glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate
221 Clivage du fructose-16-diphosphate en glyceacuteraldeacutehyde-3- phosphate et dihydroxyaceacutetone phosphate
222 Isomeacuterisation de la dihydroxyaceacutetone phosphate en glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate
o 23 Reacutecupeacuteration de leacutenergie investie dans les phosphorylations
231 Phosphorylation du glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate en 13- diphosphoglyceacuterate
232 Conversion du 13-diphosphoglyceacuterate en 3-phosphoglyceacuterate avec reacutecupeacuteration dATP
233 Isomeacuterisation du 3-phosphoglyceacuterate en 2-phosphoglyceacuterate
234 Conversion du 2-phosphoglyceacuterate en phosphoeacutenolpyruvate
235 Conversion du phosphoeacutenolpyruvate en pyruvate avec reacutecupeacuteration dATP
bull 3 Bilan de la glycolyse
bull 4 Reacutegulation de la glycolyse
o 41 Reacutegulation de la PFK-1
o 42 Reacutegulation de la pyruvate kinase
o 43 Reacutegulation au niveau de lhexokinase
bull 5 Reacuteoxydation des coenzymes
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Voir aussi
o 71 Articles connexes
Principe geacuteneacuteral
La glycolyse est un meacutecanisme de reacutegeacuteneacuteration dATP qui ne neacutecessite pas doxygegravene Au cours de ce processus on assiste agrave
bull des reacuteactions doxydo-reacuteduction au cours desquelles un accepteur deacutelectrons
(coenzyme NAD + ) est reacuteduit
NAD + + 2 H + + 2 e minus rarr NADH + H +
bull des synthegraveses dATP par phosphorylation dADP (formation de quatre moleacutecules dATP mais consommation de deux moleacutecules dATP soit au total formation nette de deux moleacutecules dATP)
2 ADP + 2 Pi + 2 H + rarr 2 ATP + 2 H2O
Le symbole Pi repreacutesente ici le phosphate inorganique HPO42- ou hydrogeacutenophosphate1
La glycolyse se traduisant par la reacuteduction de coenzymes elle saccompagne donc de loxydation de moleacutecules organiques On peut dire quelle correspond agrave loxydation du glucose en pyruvate
glucose + 2 NAD + rarr 2 CH3-CO-COO - + 2 (NADH + H + )
coupleacutee agrave
2 ADP + 2 Pi + 2 H + rarr 2 ATP + 2 H2O
soit au total
glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD + rarr 2 pyruvate + 2 ATP + 2 (NADH + H + ) + 2 H2O
Le pyruvate CH3-CO-COO- deacutesigne en toute rigueur la base conjugueacutee de lacide pyruvique CH3-CO-COOH
Article complet sur le site httpfrwikipediaorgwikiGlycolyse
Glycolyse ndash Document Universiteacute Jussieu Paris Contributions de Caroline Benlot Nicole Blanchouin Collaboration Philippe Denoulet
La voie de la glycolyse correspond agrave une seacuterie de reacuteactions catalyseacutees par des enzymes qui deacutegradent une moleacutecule de glucose (6 carbones) en deux moleacutecules de pyruvate (3 carbones) Chez les eucaryotes cette transformation a lieu dans le cytosol de la cellule
Cette voie meacutetabolique produit de leacutenergie libre sous forme dATP Il est agrave noter que tous les intermeacutediaires entre le glucose et le pyruvate sont phosphoryleacutes ce qui leur confegravere une charge neacutegative nette agrave pH 7 les empecircchant ainsi de diffuser agrave lexteacuterieur de la cellule
La glycolyse se deacutecompose en deux phases
- La phase preacuteparatoire ougrave le glucose est transformeacute en deux trioses phosphates avec consommation deacutenergie
- La phase de remboursement qui produit de leacutenergie sous forme dATP
Le bilan global de la glycolyse est
Glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ -----gt 2 pyruvate + 2 ATP + 2 H2O + 2 NADH
Les diffeacuterents chaicircnons meacutetaboliques intervenant dans la glycolyse sont soit des reacuteactions simples soit des reacuteactions deacutecomposables en reacuteactions simples Parmi les dix reacuteactions enzymatiques de la glycolyse trois sont exergoniques et donc irreacuteversibles Les autres chaicircnons seffectuant avec des ΔG proches de leacutequilibre sont reacuteversibles et permettent la gluconeacuteogenegravese
Source httpwwwsnvjussieufrbmediaMetaboglyco1html
Lactate ndash Renvoi agrave Acide lactique selon une introduction agrave un articl de Wikipeacutedia
Lacide lactique est un acide organique qui joue un rocircle dans divers processus biochimiques Un lactate est un sel de cet acide Contrairement agrave ce que peut laisser penser son nom lacide lactique nest pas preacutesent uniquement dans le lait mais eacutegalement dans le vin certains fruits et leacutegumes et dans les muscles
Lacide lactique est un acide alpha hydroxyleacute sa formule chimique est C3H6O3 et sa structure se reflegravete dans son nom systeacutematique lacide 2-hydroxypropanoiumlque
Sommaire
bull 1 Chimie
bull 2 Effort musculaire et fermentation lactique
bull 3 Fermentation bacteacuterienne
bull 4 Utilisations
bull 5 Historique
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
o 61 Voir aussi
611 Articles connexes
612 Liens externes
Chimie [modifier]
Latome de carbone 2 portant le groupe hydroxyle est asymeacutetrique rendant la moleacutecule dacide lactique chirale Il se preacutesente donc sous forme de deux eacutenantiomegraveres
bull (R)-acide lactique ou D(ndash)-acide lactique
bull (S)-acide lactique ou L(+)-acide lactique
En solution le groupe carboxyle -COOH peut perdre un proton donnant un ion lactate CH3CHOHCOO-
Lacide lactique est soluble dans leau et consideacutereacute comme un acide faible (pKa=390) cest-agrave-dire que la reacuteaction de dissociation dans leau nest pas totale
CH3CHOHCOOH + H2O CH3CHOHCOO- + H3O+
On trouve donc agrave la fois en solution lacide lactique et sa forme basique lion lactate en proportions variables selon le pH
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiAcide_lactique
Meacutedecine personnaliseacutee ndash Articles seacutelectionneacutes par Jacques Hallard
Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche ndash Document lsquoGroupe Les eacutechosfrrsquo Par Marc-Olivier Beacutevierre Partner Cepton Strategies bureau de Paris 03 deacutecembre 2011
Du profilage des patients aux theacuterapies geacuteniques en passant par le diagnostic moleacuteculaire et de nouvelles formes de vaccination les possibiliteacutes ouvertes par la meacutedecine personnaliseacutee sont immenses Crsquoest aussi un enjeu consideacuterable pour lrsquoeacuteconomie des systegravemes de santeacute et bien sucircr pour les grandes firmes pharmaceutiques qui ont ducirc repenser en profondeur leurs deacutemarches de recherche et deacuteveloppement
Le concept de meacutedecine personnaliseacutee a eacuteteacute deacuteveloppeacute il y a deux deacutecennies par la socieacuteteacute suisse Roche lrsquoun des leaders mondiaux de lrsquoindustrie pharmaceutique Le concept initial eacutetait fondeacute sur une reacutealiteacute tregraves simple dans la pratique meacutedicale le mecircme meacutedicament peut provoquer des reacuteactions diffeacuterentes selon les patients et pour un patient donneacute certains meacutedicaments fonctionnent et drsquoautres non
Avec lrsquointroduction dans les anneacutees 1990 de lrsquoHerceptine un traitement pour le cancer du sein Roche a deacutemontreacute qursquoil eacutetait possible drsquoanticiper gracircce agrave un simple test sur les patients ceux pour qui le traitement serait le plus beacuteneacutefique et ceux pour qui il ne le serait probablement pas
Il est deacutesormais possible de personnaliser les traitements crsquoest-agrave-dire de nrsquoadministrer un meacutedicament qursquoaux patients qui reacuteagissent positivement Lrsquoimpact de cette nouvelle approche est eacutenorme une efficaciteacute accrue moins drsquoeffets secondaires et plus de temps ni de ressources perdus pour un traitement inopeacuterant
Les cinq grandes approchesCette premiegravere forme de meacutedecine personnaliseacutee a ouvert la voie agrave une multitude drsquoapproches diffeacuterentes que lrsquoon peut classer en cinq cateacutegories
1 La meacutedecine stratifieacutee Crsquoest lrsquoapproche retenue pour lrsquoHerceptine elle consiste agrave diviser les patients en quatre groupes en fonction de leur reacuteaction agrave un meacutedicament en termes drsquoefficaciteacute et drsquoeffets secondaires Le meacutedicament est administreacute uniquement au groupe pour lequel la reacuteponse aura eacuteteacute positive et qui nrsquoaura pas preacutesenteacute drsquoeffets secondaires
2 Les vaccinations antitumorales Il srsquoagit drsquoune autre forme de meacutedecine personnaliseacutee ici le systegraveme immunitaire du patient est ldquoentraicircneacuterdquo agrave deacutetruire les cellules tumorales On obtient un tel reacutesultat en reacuteinjectant dans le corps drsquoun patient un eacutechantillon de ses propres cellules apregraves un traitement externe Les cellules ainsi traiteacutees sont destineacutees agrave stimuler le systegraveme immunitaire du patient speacutecifiquement contre les cellules tumorales
3 Lrsquoingeacutenierie tissulaire La reconstruction tissulaire est un domaine meacutedical nouveau et extrecircmement prometteur Elle srsquoaccomplit gracircce agrave lrsquoimplantation de cellules capables de pousser sur un tissu endommageacute et de le ldquoreacuteparerrdquo Ces cellules peuvent provenir soit du patient lui-mecircme apregraves traitement externe soit de cellules souches provenant de donneurs
4 La theacuterapie geacutenique Elle vise agrave modifier le geacutenome drsquoun patient afin drsquoeacuteliminer la mutation qui est agrave lrsquoorigine drsquoune maladie Il y a trois types de theacuterapie geacutenique la transfection permanente drsquoADN la transfection transitoire drsquoADN et les theacuterapies portant sur lrsquoARN Aujourdrsquohui le premier type a eacuteteacute pratiquement abandonneacute alteacuterer de faccedilon permanente le geacutenome drsquoune personne peut avoir des conseacutequences sur le long terme y compris apregraves la mort du patient ndash puisque les modifications de son geacutenome seront aussi transmises agrave sa descendance Qui plus est elle a souvent des conseacutequences impreacutevisibles sur drsquoautres processus biologiques La recherche se concentre agrave preacutesent sur les deux autres approches qui ont elles lrsquoavantage drsquoecirctre reacuteversibles Les premiers meacutedicaments arrivent maintenant sur le marcheacute Un exemple inteacuteressant le Glybera premier traitement efficace contre la LPLD une maladie orpheline dont les patients ont un deacuteficit en proteacuteines LPL ce qui entraicircne lrsquoapparition de diabegravete et de maladies cardiovasculaires
5 Le profilage du risque La forme la plus meacutediatiseacutee de meacutedecine personnaliseacutee est probablement le profilage du risque gracircce au seacutequenccedilage du geacutenome drsquoun patient il devient deacutesormais possible de calculer le risque que cette personne deacuteveloppe un jour une maladie Etant donneacute que le coucirct total pour seacutequencer le geacutenome entier drsquoune personne diminue drsquoanneacutee en anneacutee il sera bientocirct possible pour tout le monde drsquoobtenir son propre seacutequenccedilage de geacutenome et donc de connaicirctre son profil de risque pour un certain nombre de maladies Par ailleurs certaines autres formes de profilage du risque plus preacutecises existent deacutejagrave en cardiologie par exemple en mesurant le niveau de concentration drsquoune certaine proteacuteine dans le sang il devient possible de preacutedire avec preacutecision le risque pour un patient drsquoavoir un accident cardio-vasculaire (AVC insuffisance cardiaque) dans les mois ou les anneacutees agrave venir
Le profilage du risque est un aspect particuliegraverement important pour la meacutedecine personnaliseacutee car il ouvre la voie agrave la preacutevention une source potentiellement gigantesque de bien-ecirctre pour les personnes mais aussi drsquoeacuteconomies substantielles pour les systegravemes de santeacute
Afin de comprendre pourquoi et comment lrsquoindustrie de la santeacute tout entiegravere se tourne drsquoores et deacutejagrave vers la meacutedecine personnaliseacutee il est important de srsquoarrecircter un instant sur la reacutevolution scientifique qui a deacuteclencheacute ce changement de paradigme
Le diagnostic moleacuteculaire moteur sous-jacentTout au long des dix derniegraveres anneacutees lrsquoameacutelioration de la productiviteacute en R amp D a eacuteteacute lrsquoun des principaux enjeux pour les entreprises pharmaceutiques Alors que la plupart de leurs meacutedicaments les plus vendeurs tombent ou vont tomber dans le domaine public ndash depuis 2004 et jusqursquoagrave 2012 ndash et en lrsquoabsence drsquoun nombre suffisant de nouveaux produits pour compenser la perte associeacutee cette riche industrie a eacuteteacute confronteacutee agrave une pression croissante pour aller vers plus drsquoinnovation
Rationaliser la gestion des projets de R amp D former des alliances construire des accords agrave long terme avec des eacutequipes de recherche universitaires ou en biotechnologie breveter les projets de recherche dans le cadre de structures de partenariat sophistiqueacutees autant de reacuteponses qui caracteacuterisent ce deacutefi et qui parfois ont eacuteteacute tregraves efficaces Cependant aucune de ces approches nrsquoa vraiment abordeacute le problegraveme qui est aujourdrsquohui au cœur de la recherche et du deacuteveloppement pharmaceutique Pour trouver demain de nouveaux meacutedicaments les scientifiques auront besoin de mieux comprendre les processus moleacuteculaires qui reacutegissent les maladies et comment la diversiteacute geacuteneacutetique des patients influe sur les reacutesultats des traitements
Parallegravelement lrsquoindustrialisation des techniques de biologie moleacuteculaire a permis drsquoimportants progregraves dans la deacutetection et lrsquoanalyse de moleacutecules drsquoune complexiteacute toujours croissante telles que de longs fragments drsquoADN ARN des proteacuteines voire des cellules entiegraveres Ces techniques ont permis aux scientifiques de parvenir agrave une compreacutehension beaucoup plus preacutecise des processus moleacuteculaires qui sont agrave lrsquoorigine de nombreuses maladies Le potentiel de ce qursquoon appelle maintenant le diagnostic moleacuteculaire est immense non seulement en termes de R amp D mais aussi dans la pratique meacutedicale quotidienne
Agrave lrsquoautre extreacutemiteacute du spectre les systegravemes de santeacute sont de plus en plus sous pression Ils ne remboursent plus que les meacutedicaments qui apportent un reacuteel plus par rapport aux traitements deacutejagrave en place et dans certains cas ils ne paient que si le traitement a un reacutesultat positif Dans un nombre croissant de systegravemes de santeacute le besoin drsquoun retour sur investissement ndash sujet qui eacutetait tabou dans le passeacute ndash est en train de devenir une reacutealiteacute
Le diagnostic moleacuteculaire fournit agrave ces deux deacutefis la reacuteponse de la science non seulement il accroicirct la productiviteacute de R amp D mais il fournit aussi aux cliniciens des outils puissants pour mieux comprendre ce qursquoils font et quelle est lrsquoefficaciteacute reacuteelle de leurs deacutecisions theacuterapeutiques Au final ils traitent mieux leurs patients et pour un coucirct moindre
Diagnostic moleacuteculaire et biomarqueurs quelques deacutefinitionsLe diagnostic moleacuteculaire deacutetecte des cibles moleacuteculaires speacutecifiques par le truchement de sondes seacutelectives qui sont toujours associeacutees agrave une meacutethode de visualisation La valeur de ces cibles ndash appeleacutees biomarqueurs ndash est qursquoelles sont correacuteleacutees agrave une maladie parfois elles sont mecircme la racine du mal Les biomarqueurs peuvent ecirctre de natures tregraves diffeacuterentes allant de la simple petite moleacutecule (comme les meacutetabolites) agrave des structures complexes comme les proteacuteines les acides nucleacuteiques ou mecircme des cellules entiegraveres
Trouver le biomarqueur adeacutequat qui permettra aux cliniciens de comprendre et de suivre avec preacutecision lrsquoeacutevolution de la maladie ndash ou bien sa reacuteponse agrave un traitement ndash est lrsquoun des principaux enjeux de la recherche pharmaceutique aujourdrsquohui En effet il nrsquoy a souvent pas de lien de causaliteacute direct entre un biomarqueur et une maladie ou sa reacuteponse Certains biomarqueurs peuvent ecirctre repreacutesentatifs de plusieurs maladies et inversement il peut ecirctre neacutecessaire de deacutetecter plusieurs biomarqueurs afin de deacutepister une maladie donneacutee
Les technologies de deacutetection et drsquoamplification ont progresseacute agrave pas de geacuteant ces derniegraveres anneacutees et sont devenues les principaux moteurs du deacuteveloppement des outils de diagnostic moleacuteculaire La meacutethode la plus connue est la Reacuteaction en Chaicircne par Polymeacuterase (PCR) mais il en est drsquoautres telles que les puces agrave ADN et ARN (ou micro-arrays) lrsquohybridation in situ en fluorescence (FISH) lrsquoimmunohistochimie la cytomeacutetrie en flux (CMF FACS en anglais) et bien drsquoautres qui sont agrave preacutesent arriveacutees agrave maturiteacute
Le rocircle des biomarqueurs dans la chaicircne de valeur pharmaceutiqueLes biomarqueurs jouent un rocircle important agrave tous les niveaux de la chaicircne de valeur pharmaceutique ils interviennent tregraves tocirct dans le processus de deacutecouverte puis dans le deacuteveloppement du produit ils ont eacutegalement leur importance au niveau du patient notamment pour la preacutevention le suivi du traitement et la gestion de la maladie
Les biomarqueurs peuvent ecirctre trieacutes en trois cateacutegories leur rocircle deacutepend de leur positionnement dans la chaicircne de valeur
Les biomarqueurs de deacutecouverte sont des entiteacutes moleacuteculaires qui sont geacuteneacuteralement identifieacutees pendant les premiegraveres phases du processus de deacutecouverte drsquoun nouveau meacutedicament Ces biomarqueurs sont lieacutes agrave la cible biologique et sont utiliseacutes pour valider les meacutecanismes de la maladie pour sonder de potentiels effets toxicologiques ou pour anticiper les variations geacuteneacutetiques potentielles dans la reacuteponse de lrsquoorganisme aux meacutedicaments Lrsquoespoir pour les responsables de R amp D pharmaceutique est que ces biomarqueurs vont aider agrave atteindre plus rapidement chez lrsquohomme la preuve de concept ou deacutemonstration de validiteacute lrsquoideacutee est drsquoecirctre en mesure drsquoeffectuer des essais cliniques en toute seacutecuriteacute avec de tregraves faibles doses sur un petit nombre de patients et beaucoup plus preacutecocement avant mecircme que les essais preacutecliniques ne soit pleinement acheveacutes Les meacutedicaments qui srsquoaveacutereraient ne pas fonctionner lors de ces essais preacutecoces seraient alors eacutelimineacutes plus tocirct ce qui permettrait par conseacutequent de tester plus de substances
Plus tard dans le processus on trouve les biomarqueurs de deacuteveloppement qui peuvent eacutegalement ecirctre drsquoune grande utiliteacute Ce sont habituellement les mecircmes que ceux qui ont eacuteteacute identifieacutes lors du processus de deacutecouverte et qui sont utiliseacutes dans les essais cliniques pour fournir des informations preacuteliminaires sur lrsquoefficaciteacute du meacutedicament et sa seacutecuriteacute avant qursquoon ne soit agrave mecircme de mesurer des paramegravetres cliniques drsquoaucune sorte Gracircce agrave leur capaciteacute agrave fournir des informations qui ne seraient pas accessibles agrave travers un monitoring clinique classique ils contribuent parfois agrave acceacuteleacuterer sensiblement le processus de deacuteveloppement En un mot afin de mesurer lrsquoefficaciteacute drsquoun nouveau meacutedicament de simples tests sanguins peuvent agrave preacutesent (dans certains cas) remplacer des mois voire des anneacutees drsquoobservation clinique
Et enfin nous avons les biomarqueurs commerciaux Par commercial nous entendons les biomarqueurs qui ont eacuteteacute officiellement reconnus par les autoriteacutes sanitaires comme des outils apportant des informations utiles sur lrsquoeacutetat drsquoun patient et pouvant ecirctre utiliseacutes pour prendre des deacutecisions cliniques des outils de diagnostic recourant agrave ces biomarqueurs seront par ailleurs susceptibles drsquoecirctre rembourseacutes par les systegravemes de santeacute Ce type de biomarqueur nrsquoest pas nouveau Pour ne citer que deux exemples le glucose est reconnu comme biomarqueur du diabegravete depuis le XIXe siegravecle (aujourdrsquohui il a eacuteteacute remplaceacute par lrsquoHbA1c) et le PSA (Antigegravene prostatique speacutecifique) lrsquoest depuis les anneacutees 1980 pour le cancer de la prostate
Bien que lrsquoon utilise les biomarqueurs depuis fort longtemps le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire la bio-informatique et les meacutethodes de deacutetection innovantes ont deacutemultiplieacute les possibiliteacutes de faccedilon spectaculaire et un nouveau type drsquooutil a eacutemergeacute le diagnostic moleacuteculaire Les premiers exemples embleacutematiques de ces nouvelles et puissantes technologies sont les ldquodiagnostics compagnonsrdquo qui ont eacuteteacute introduits dans le traitement du cancer (drsquoabord avec lrsquoHerceptine que nous avons mentionneacutee plus haut) et plus reacutecemment du VIH ougrave certains traitements oneacutereux nrsquoont eacuteteacute prescrits qursquoagrave condition que le patient reacuteponde agrave un test geacuteneacutetique speacutecifique Drsquoautres exemples bien connus sont les tests de deacutepistage de routine des maladies infectieuses (VIH) dont le degreacute de speacutecificiteacute et de sensibiliteacute est tregraves eacuteleveacute
Les diagnostics moleacuteculaires sont les outils de la meacutedecine moderne Ils permettent aux cliniciens drsquoidentifier les signes avant-coureurs des maladies de choisir le bon traitement en fonction des profils geacuteneacutetiques (diagnostics ldquocompagnonsrdquo) de superviser lrsquoefficaciteacute des traitements et bien mieux informeacutes de prendre de meilleures deacutecisions en fonction du profil particulier de chaque patient et de sa reacuteaction aux traitements anteacuterieurs Les diagnostics moleacuteculaires ont eacutegalement un rocircle eacuteconomique agrave jouer car ils pourraient tregraves bien conduire dans certains cas agrave des eacuteconomies substantielles en eacutevitant au meacutedecin de prescrire inutilement des traitements coucircteux
Lrsquoimpact eacuteconomique de la meacutedecine personnaliseacuteeLa demande mondiale pour les produits et services de santeacute est estimeacutee agrave lrsquoheure actuelle agrave 5500 milliards de dollars et elle devrait atteindre 12 000 milliards de dollars agrave lrsquohorizon 2030 La meacutedecine personnaliseacutee va transformer ce marcheacute sur deux plans premiegraverement en fournissant des traitements plus efficaces et deuxiegravemement en offrant le moyen de faire des eacuteconomies
Des traitements plus efficaces Pour un meacutedecin la valeur intrinsegraveque du diagnostic moleacuteculaire ne reacuteside bien sucircr pas dans le traitement drsquoune maladie mais dans lrsquoinformation que ce diagnostic viendra fournir Cette information peut ecirctre inestimable car elle aide les meacutedecins agrave prendre de meilleures deacutecisions sur la faccedilon de traiter un patient Par ailleurs elle est parfois consideacutereacutee par les autoriteacutes sanitaires comme une condition preacutealable pour la prescription drsquoune moleacutecule comme crsquoest le cas en meacutedecine stratifieacutee
LrsquoHerceptine a eacuteteacute le premier meacutedicament issu de la meacutedecine stratifieacutee agrave ecirctre autoriseacute Elle traite le cancer du sein et fonctionne extrecircmement bien mais seulement pour des femmes qui surexpriment un gegravene speacutecifique appeleacute HER-2 Elle est donc commercialiseacutee avec un kit de diagnostic HER-2 et nrsquoest rembourseacutee par les systegravemes de santeacute que si le test est positif LrsquoHerceptine est lrsquoun des meacutedicaments les plus vendus
aujourdrsquohui (pour un total de plus de 5 milliards de dollars) A lrsquoavenir ce type de produit deviendra monnaie courante demain les assureurs de la santeacute ne paieront plus pour des meacutedicaments mais pour des reacutesultats Crsquoest preacuteciseacutement lagrave ce que la meacutedecine personnaliseacutee peut apporter une faccedilon de maximiser lrsquoefficaciteacute des traitements
La reacuteduction des deacutepenses Mecircme si certaines formes de meacutedecine personnaliseacutee (telles que les vaccins contre des cancers ou lrsquoingeacutenierie tissulaire) sont oneacutereuses et vont peser sur les systegravemes de santeacute drsquoautres vont contribuer agrave reacuteduire la facture La meacutedecine preacuteventive en particulier est une solution agrave long terme contre lrsquoexplosion des deacutepenses de santeacute comme chacun sait il est beaucoup moins cher de deacutepister et de preacutevenir une maladie que de la traiter lorsqursquoelle srsquoest deacuteclareacutee Il est deacutesormais possible par exemple de deacutetecter des ldquoindicateurs preacutecocesrdquo (biomarqueurs) de sorte que des mesures efficaces pourront ecirctre prises en amont ndash avant que la maladie ne se deacuteclenche Le coucirct total direct et indirect des maladies cardio-vasculaires et accidents vasculaires ceacutereacutebraux aux Etats-Unis a eacuteteacute estimeacute agrave 450 milliards de dollars en 2008 Reacuteduire la facture de seulement 10 aurait deacutejagrave un impact eacuteconomique eacutenorme
Les eacutevolutions agrave venirLa deacutecouverte de la structure en double heacutelice de lrsquoADN par Watson et Crick en 1953 a ouvert une nouvelle egravere le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire Durant la seconde moitieacute du XXe siegravecle les biologistes et les meacutedecins ont fait eacutenormeacutement progresser notre compreacutehension des meacutecanismes de la vie Cette progression a eacuteteacute consideacuterablement acceacuteleacutereacutee gracircce au deacuteveloppement drsquooutils de diagnostic moleacuteculaire qui permettent aujourdrsquohui aux meacutedecins de reacuteellement comprendre les meacutecanismes intimes moleacuteculaires des maladies Et ce que ces outils apportent crsquoest de lrsquoinformation de lrsquoinformation qui peut sauver ou prolonger la vie eacuteviter la douleur seacutecuriser le patient et aider le praticien agrave prendre la bonne deacutecision
Chaque ecirctre humain est une personne unique avec sa propre histoire ses besoins et ses objectifs personnels et veut ecirctre consideacutereacute en tant que tel La promesse de la meacutedecine personnaliseacutee est qursquoagrave lrsquoavenir la technologie permettra aux professionnels de la santeacute drsquoaccomplir quelques pas de plus pour se rapprocher de ce besoin fondamental
(Ce contenu est issu de ParisTech Review ougrave il a eacuteteacute publieacute agrave lrsquoorigine sous le titre Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche Nous vous invitons agrave vous abonner gratuitement agrave ParisTech Review) - Groupe lsquoLes eacutechosrsquo- Tous droits reacuteserveacutes - Les Echos 2012
Source httpblogslesechosfrparistech-reviewmedecine-personnalisee-la-revolution-est-en-marche-a7747html
Addenda - References
Academic
bull Steven M Paul et al ldquoHow to improve RampD productivity the pharmaceutical industryrsquos grand challengerdquo Nature Reviews 9 March 2010 203
bull Iain Miller et al ldquoMarket access challenges in the EU for high medical value
diagnostic testsrdquo Personalized Medicine (2011) 8(2)
bull Cepton Strategies ldquoLes perspectives de lrsquoindustrie pharmaceutique agrave lrsquohorizon 2020rdquo septembre 2011
Online
bull ldquo The revolution of molecular diagnosticsrdquo (Cepton Strategies)
bull ldquo Pharma 2015 le nouveau modegravelerdquo (Cepton Strategies)
This content is licensed under a Creative Commons Attribution 30 LicenseYou are free to share copy distribute and transmit this content - Source httpwwwparistechreviewcom20111108medecine-personnalisee-revolution
laquo Meacutedecine personnaliseacutee raquo la part du bluff et celle de la reacutealiteacute Document lsquoScience et pseudo-sciencesrsquo Auteur Bertrand Jordan biologiste moleacuteculaire Directeur de recherche eacutemeacuterite au CNRS Auteur de nombreux articles et drsquoune dizaine de livres sur la geacuteneacutetique et ses applicationshellip SPS ndeg 292 octobre 2010
Lrsquoideacutee (ou le fantasme) de la meacutedecine personnaliseacutee peut se reacutesumer ainsi on va tregraves prochainement pouvoir acceacuteder agrave la totaliteacute de lrsquoinformation geacuteneacutetique drsquoune personne en deacuteduire lrsquoensemble de ses preacutedispositions agrave diffeacuterentes maladies (et mecircme agrave certains comportements) ainsi que sa reacuteaction agrave diffeacuterents types de traitements et de meacutedicaments On pourra alors adopter des conduites de preacutevention cibleacutees et efficaces et traiter lrsquoaffection lorsqursquoelle apparaicirctra avec le meacutedicament preacutesentant le meilleur rapport entre efficaciteacute et effets indeacutesirables Au-delagrave de lrsquoinformation geacuteneacutetique proprement dite la mesure drsquoautres paramegravetres (niveau drsquoexpression de gegravenes preacutesence de diffeacuterentes proteacuteines eacutetat de certains reacutecepteurs) fournira des laquo biomarqueurs raquo1 suppleacutementaires permettant drsquoadapter finement le traitement agrave lrsquoeacutetat du patient
Au niveau de lrsquoaccegraves agrave lrsquoinformation geacuteneacutetique inteacutegrale il srsquoagit bien drsquoune reacutealiteacute maintenant proche (moins de cinq ans agrave coup sucircr) Les nouvelles techniques de seacutequenccedilage drsquoADN apparues depuis 2005 sont de plus en plus rapides et efficaces et degraves aujourdrsquohui la lecture inteacutegrale de lrsquoADN drsquoune personne revient agrave moins de 10 000 euro2 Les progregraves continuent agrave un rythme rapide et il est tregraves vraisemblable que le laquo geacutenome agrave 1000 dollars raquo devienne une reacutealiteacute drsquoici deux agrave trois ans Il sera alors bien plus rationnel drsquoobtenir cette information systeacutematiquement pour chaque individu (agrave la naissance par exemple) plutocirct que de pratiquer des analyses drsquoADN cibleacutees lorsque le besoin en apparaicirct
La traduction de cette information geacuteneacutetique en termes de physiopathologie (le passage du laquo geacutenotype raquo au laquo pheacutenotype raquo) est par contre encore tregraves imparfaite Bien entendu certaines mutations entraicircnent systeacutematiquement une pathologie preacutecise (comme pour la mucoviscidose les myopathies la choreacutee de Huntingtonhellip) mais en geacuteneacuteral la composante geacuteneacutetique drsquoune maladie implique des dizaines des centaines de gegravenes dont certains variants ont un effet aggravant ou au contraire protecteur Nos connaissances sont encore tregraves incomplegravetes et les entreprisequi agrave lrsquoeacutetranger (USA) offrent de reacutealiser un profil geacuteneacutetique (actuellement beaucoup moins preacutecis que le seacutequenccedilage inteacutegral) ne fournissent agrave leurs clients que des informations tregraves vagues (laquo risque drsquoarthrite rhumatoiumlde accru de 20 raquo crsquoestagrave-dire risque absolu passant de 1 agrave 1 2 ) La validiteacute mecircme de ces chiffres est sujette agrave caution dans la mesure ougrave ils ont eacuteteacute eacutetablis sur des groupes de population auxquels le client nrsquoappartient pas neacutecessaire-menthellip La
traduction meacutedicale de lrsquoinformation geacuteneacutetique est donc tregraves partielle et entacheacutee de grandes incertitudes
Photo Une vision du futur proche la carte Vitale contenant la seacutequence drsquoADN du patient
Cependant les choses changent rapidement Le passage prochain du pro-fil geacuteneacutetique (eacutetabli sur 500 000 agrave 1 000 000 de points dans le geacutenome) agrave la lecture inteacutegrale des trois milliards de bases de ce geacutenome va donner une information beaucoup plus fine ndash incluant en particulier les mutations rares qui pour des raisons techniques ne sont guegravere repreacutesenteacutees dans les profils actuels Et la poursuite des grandes eacutetudes de correacutelation entre pathologies et constitution geacuteneacutetique3 (eacutetudes qui vont elles aussi passer agrave la seacutequence) va ameacuteliorer peu agrave peu la traduction du geacutenotype en pheacutenotype y compris pour les maladies dont la part geacuteneacutetique est complexe (soit la grande majoriteacute) Cette transition est deacutejagrave bien amorceacutee pour divers types de cancers pour lesquels la connaissance des caracteacuteristiques geacuteneacutetiques de la cellule tumorale est deacuteterminante pour le choix du traitement4 On peut ainsi espeacuterer agrave terme eacuteradiquer la pratique de chimiotheacuterapies peu speacutecifiques et fortement deacutelabrantes et combiner la chirurgie avec le traitement par des moleacutecules ayant une action reacuteellement cibleacutee sur les cellules tumorales Il est certain que cette approche va srsquoeacutetendre au domaine de la santeacute en geacuteneacuteral et que lrsquoon va de plus en plus vers des traitements cibleacutes fondeacutes sur la connaissance du geacutenome du patient et sur des informations scientifiques constamment mises agrave jour
Au-delagrave de la geacuteneacutetique il faut drsquoailleurs eacutelargir le propos agrave lrsquoensemble des biomarqueurs qui deviennent accessibles Il peut srsquoagir de donneacutees concernant lrsquoADN comme ci-dessus mais aussi du niveau drsquoexpression drsquoun ensemble de gegravenes de la preacutesence de diverses proteacuteines de concentrations de meacutetabolites ou de lrsquoactiviteacute drsquoenzymes comme les kinases Le biomarqueur peut ecirctre simple ou le plus souvent complexe impliquant la mesure simultaneacutee drsquoun nombre important drsquoentiteacutes et donc une technologie sophistiqueacutee Le champ drsquoapplication des biomarqueurs est tregraves large et concerne potentiellement toutes les pathologies Ce domaine de recherches est en plein deacuteveloppement avec encore une fois beaucoup drsquoexageacuterations et drsquoaffirmations peu rigoureuses qursquoil srsquoagisse de la validiteacute statistique des correacutelations repeacutereacutees ou de lrsquoutiliteacute clinique reacuteelle de lrsquoinformation fournie On peut neacuteanmoins penser que la phase critique actuelle va deacuteboucher sur une clarification et un renforcement des exigences et que des biomarqueurs reacuteellement valides et utiles eacutemergeront de ces travaux il deviendra alors indispensable de les deacuteterminer avant tout traitement
Photo - Lrsquointerpreacutetation meacutedicale drsquoune seacutequence drsquoADN nrsquoest pas eacutevidente
La meacutedecine personnaliseacutee nrsquoest donc pas qursquoun fantasme le concept comporte une part de veacuteriteacute qui va aller croissant Les conseacutequences sur le systegraveme de santeacute sont multiples Les meacutedicaments vont de plus en plus srsquoadresser agrave un sous-ensemble de patients geacuteneacutetiquement deacutefini ce qui nrsquoest pas sans poser de seacuterieux problegravemes aux industriels de la pharmacie (deacutecheacuteance du modegravele de blockbuster5 mais peut paradoxalement permettre drsquoacceacuteleacuterer les essais cliniques en les pratiquant sur des groupes drsquoindividus seacutelectionneacutes Lrsquoimportance du diagnostic va srsquoaccentuer notamment ndash mais pas seulement ndash pour tous les cancers et la mise agrave jour incessante des connaissances sera essentielle pour tirer le maximum de sens clinique des informations geacuteneacutetiques et des
biomarqueurs en geacuteneacuteral Il faudra donc disposer agrave lrsquohocircpital drsquoinstallations et de personnels capables drsquoobtenir ces informations et de les interpreacuteter Le rocircle de moleacutecules cibleacutees efficaces et preacutesentant peu drsquoeffets secondaires va srsquoaccroicirctre au deacutetriment des theacuterapeutiques geacuteneacuteralistes et reacuteduire les temps drsquohospitalisation Il srsquoagit lagrave de tendances lourdes dont lrsquoorientation ne fait aucun doute Seul le calendrier preacutesente quelques incertitudes La pratique de la meacutedecine va donc changer Espeacuterons que notre systegraveme de santeacute qui est (encore) lrsquoun des meilleurs au monde saura srsquoadapter agrave cette nouvelle donnehellip
1 Biomarqueur tout paramegravetre biologique mesurable qui fournit des informations pour le diagnostic le pronostic ou le choix du traitement pour tout type de maladie
2 Il srsquoagit lagrave de donneacutees veacuterifieacutees et drsquooffres commerciales existantes et non drsquoextrapolations publicitaires ou journalistiques
3 Etudes dites WGAS Whole Genome Association Studies Il srsquoen est deacutejagrave pratiqueacute plus de 500 portant agrave chaque fois sur des milliers de malades et de teacutemoins
4 Pour les leuceacutemies la preacutesence drsquoun reacutearrangement chromosomique impliquant les gegravenes BCR et Abl permet un traitement tregraves efficace par le Gleevec
5 Meacutedicament largement prescrit et geacuteneacuterant plus drsquoun milliard de dollars de chiffre drsquoaffaires
Source httpwwwpseudo-sciencesorgspipphparticle1500
Mitochondrie ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Une mitochondrie (du grec mitos fil et chondros grain) est un organite agrave linteacuterieur dune cellule eucaryote dont la taille est de lordre du micromegravetre Son rocircle physiologique est primordial puisque cest dans les mitochondries que leacutenergie fournie par les moleacutecules organiques est reacutecupeacutereacutee sous forme dATP (eacutenergie contenue dans la liaison phosphate-phosphate) la source principale deacutenergie pour la cellule eucaryote par le processus doxydation phosphorylante
Lensemble des mitochondries dune cellule constitue ce que lon appelle son chondriome
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Structure
bull 3 Origine
bull 4 Geacutenome mitochondrial
bull 5 Proteacuteome mitochondrie
o 51 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome mitochondrial
o 52 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome nucleacuteaire
o 53 Chez lHomme
bull 6 Fonctionnement
bull 7 Poisons mitochondriaux
bull 8 Maladies mitochondriales
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiMitochondrie
Oncogegravene
Les oncogegravenes sont une cateacutegorie de gegravenes dont lexpression favorise la survenue de cancers Ce sont des gegravenes qui commandent la synthegravese doncoproteacuteines (proteacuteines anormales stimulant la division et la diffeacuterenciation cellulaire) et deacuteclenchent une prolifeacuteration deacutesordonneacutee des cellules Le terme vient du grec onkos signifiant vrac masse ou tumeur
Le terme oncogegravene peut deacutesigner aussi des virus qui provoquent lapparition de cancers On parle doncovirus
Sommaire
[masquer]
bull 1 Introduction
bull 2 Oncogegravenes
o 21 Seacutemantique et histoire du terme
o 22 Oncogegravenes et cancers
o 23 Diffeacuterents oncogegravenes
o 24 Les oncogegravenes comme cibles pour le deacuteveloppement de nouvelles
theacuterapies
bull 3 Notes et reacutefeacuterences
bull 4 Voir aussi
o 41 Article connexe
o 42 Liens externes
Introduction[modifier]
Notre organisme est composeacute denviron 1014 cellules reacuteparties dans plus de 200 types cellulaires diffeacuterents qui composent les tissus (cellules sanguines nerveuses germinales etc) La prolifeacuteration cellulaire au sein de ces tissus est rigoureusement controcircleacutee au cours de notre vie certaines cellules (les neurones) ne neacutecessitant pas un renouvellement constant dautres eacutetant perpeacutetuellement en cours de multiplication (cellules sanguines ou de la peau) Le controcircle de cette multiplication cellulaire normale se fait par lintermeacutediaire dun eacutequilibre permanent entre facteurs activateurs (stimulateurs de la division cellulaire) et facteurs inhibiteurs (freins de la division cellulaire) Toute alteacuteration de cet eacutequilibre ou homeacuteostasie cellulaire peut faire pencher la balance soit du cocircteacute inhibiteur dans ce cas la cellule meurt et disparaicirct soit du cocircteacute activateur et la cellule se divise de faccedilon incontrocircleacutee et peut donner naissance agrave un cancerDe maniegravere scheacutematique on peut faire une analogie entre une voiture et une cellule Lorsque les systegravemes qui controcirclent lrsquoacceacuteleacuterateur et les freins de la voiture sont en bon eacutetat celle-ci va donc pouvoir avoir une vitesse de croisiegravere parfaitement controcircleacutee Une voiture dans laquelle lrsquoacceacuteleacuterateur serait activeacute en permanence ou bien ayant une absence totale de frein est donc lanceacutee dans une course folle qui ne peut plus ecirctre arrecircteacutee sauf par une catastrophe Dans les cellules canceacutereuses cela se passe exactement de la mecircme faccedilon
Il y a trois grandes cateacutegories de gegravenes associeacutes aux pathologies canceacutereuses les oncogegravenes (cet article) les gegravenes suppresseur de tumeurs et les gegravenes de Reacuteparation de lADN
Les proto-oncogegravenes sont les reacutegulateurs positifs de la prolifeacuteration cellulaire (les acceacuteleacuterateurs) Ils deviennent hyper-actifs et leur modification (en oncogegravene) est dominante car il suffit quune des deux copies du gegravene soit modifieacutee On a identifieacute actuellement plus de 100 proto-oncogegravenes Les plus connus sont les gegravenes Ha-ras myc ou abl
La seconde cateacutegorie comprend les gegravenes suppresseurs de tumeurs qui sont des reacutegulateurs neacutegatifs de la prolifeacuteration cellulaire (les freins)
Il existe eacutegalement les gegravenes de reacuteparation qui sont capables de deacutetecter et de reacuteparer les leacutesions de lrsquoADN qui ont modifieacute les oncogegravenes ou les gegravenes suppresseurs de tumeur Ces systegravemes de reacuteparation sont eacutegalement inactiveacutes dans les cellules canceacutereuses
Les cancers sont des pathologies geacuteneacutetiques crsquoest-agrave-dire qursquoils ont pour origine une modification quantitative etou qualitative des gegravenes deacutecrits ci-dessus Comme il srsquoagit drsquoalteacuterations geacuteneacutetiques somatiques qui ne sont preacutesentes que dans le tissu malade la plupart des cancers ne sont donc pas heacutereacuteditaires Les cancers familiaux (10 des cancers humains) sont associeacutes agrave une alteacuteration constitutionnelle (ou germinale) drsquoun gegravene Cette alteacuteration est donc preacutesente dans toutes les cellules de notre organisme gamegravetes incluses elle peut donc ecirctre transmise agrave la descendance
Scheacutemas agrave consulter agrave la source- Lespegravece humaine possegravede 23 paires de chromosomes (tous les gegravenes sont donc preacutesent agrave leacutetat de deux copies par cellules agrave lexception des cellules germinales et on fait abstraction des chromosomes sexuels X et Y) Lalteacuteration dune copie dun proto-oncogegravene produit une proteacuteine dont lactiviteacute diffegravere fortement de celle du produit normale (par exemple expression tregraves augmenteacutee ou encore preacutesence du produit dans des cellules innapproprieacutes) Cette proteacuteine muteacutee stimule de faccedilon constante la division cellulaire qui ne sera plus reacuteguleacutee normalement Cette alteacuteration est dite dominante car la production de proteacuteine alteacutereacutee par une seule des deux copies du proto-oncogegravene est neacutecessaire et suffisante pour alteacuterer sa fonction
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiOncogC3A8ne
Phosphorylation oxydative ndash Article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biochimie Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
La phosphorylation oxydative est une voie meacutetabolique qui utilise leacutenergie libeacutereacutee par loxydation des nutriments pour la production dadeacutenosine triphosphate
Voir aussi
bull Chaicircne respiratoire
Source httpfrwikipediaorgwikiPhosphorylation_oxydative
Photosynthegravese - lsquoNote de Futura-Sciencesrsquo
La photosynthegravese est une reacuteaction biochimique eacutenergeacutetique qui se deacuteroule chez les plantes
Rocircle de la photosynthegravese
La photosynthegravese a pour but de creacuteer de leacutenergie (sous forme de glucide) agrave partir de leacutenergie lumineuse provenant du soleil Les organismes qui utilisent le meacutecanisme de photosynthegravese sont autotrophes car ils fabriquent des matiegraveres organiques agrave partir de matiegraveres inorganiques
Meacutecanisme de la photosynthegravese
Leacutenergie solaire est utiliseacutee pour oxyder leau et reacuteduire le gaz carbonique afin de syntheacutetiser des substances organiques (glucides) Ce pheacutenomegravene a lieu dans les choloroplastes un organite speacutecifique des plantes au niveau des membranes des thylacoiumldes ougrave se situent les photosystegravemes I et II et les cytochromes
Bilan eacutenergeacutetique de la photosynthegravese
Il faut six moleacutecules de dioxyde de carbone et six moleacutecules deau pour syntheacutetiser une moleacutecule de glucose relacircchant six moleacutecules de dioxygegravene gracircce agrave leacutenergie lumineuse
6 CO2 + 6 H2O + eacutenergie lumineuse rarr C6H12O6 (glucose) + 6 O2
Mais ce bilan est en fait deacutecomposeacute en deux eacutetapes successives
bull les reacuteactions photochimiques (phase claire) 12 H2O + lumiegravere rarr 6 O2 + eacutenergie chimique (24 H)
bull le cycle de Calvin (phase sombre) 6 CO2 + eacutenergie chimique (24 H) rarr C6H12O6 + 6 H2O
La photosynthegravese est un meacutecanisme speacutecifique des plantes vertes copy Jon Sullivan Wikimedia domaine publicSource httpwwwfutura-sciencescomfrdefinitiontbotanique-2dphotosynthese_227
Photosynthegravese - Introduction drsquoun article XWikipeacutedia
La photosynthegravese (grec φῶς phōs lumiegravere et σύνθεσις syacutenthesis composition) est le processus bioeacutenergeacutetique qui permet aux plantes et agrave certaines bacteacuteries de syntheacutetiser de la matiegravere organique en exploitant la lumiegravere du soleil Les besoins nutritifs de ces organismes sont du dioxyde de carbone de lrsquoeau et des sels mineacuteraux La photosynthegravese est agrave la base de lautotrophie de ces organismes La photosynthegravese est la principale voie de transformation du carbone mineacuteral en carbone organique En tout les organismes photosyntheacutetiques assimilent environ 100 milliards de tonnes de carbone en biomasse chaque anneacutee1
La photosynthegravese se deacuteroule dans les membranes des thylakoiumldes chez les plantes les algues et les cyanobacteacuteries ou dans la membrane plasmique chez les bacteacuteries photosyntheacutetiques Une conseacutequence importante est la libeacuteration de moleacutecules de dioxygegravene
Sommaire
bull 1 La deacutecouverte du meacutecanisme
bull 2 Vue geacuteneacuterale
bull 3 Le support de la photosynthegravese
bull 4 Les deux phases de la photosynthegravese
o 41 Les reacuteactions photochimiques ou phase claire
411 Le photosystegraveme II
412 Le photosystegraveme I
413 La photophosphorylation cyclique
o 42 Le cycle de Calvin ou phase chimique non photo-deacutependante (ou
laquo phase sombre raquo expression deacutesormais deacutesuegravete)
bull 5 Les diffeacuterents types de fixation du carbone
o 51 Le meacutecanisme des plantes en C3
o 52 Le meacutecanisme des plantes en C4
o 53 Le meacutecanisme des plantes CAM ( Crassulacean Acid Metabolism )
bull 6 Cas particuliers de photosynthegravese
o 61 Photosynthegravese chez un animal
o 62 Photosynthegravese artificielle
bull 7 Production doxygegravene amp captage deacutenergie
bull 8 Notes
bull 9 Reacutefeacuterences
bull 10 Voir aussi
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiPhotosynthC3A8se
Potentiel doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Le potentiel doxydo-reacuteduction ou potentiel redox est une grandeur empirique exprimeacutee en volt (de symbole V) et noteacutee E Ce potentiel est exprimeacute par rapport agrave une reacutefeacuterence souvent mesureacutee par une eacutelectrode normale agrave hydrogegravene (ENH) dougrave luniteacute VENH rencontreacutee dans certains ouvrages Cette mesure est appliqueacutee aux couples
doxydo-reacuteduction pour preacutevoir la reacuteactiviteacute des espegraveces chimiques entre elles Par convention le potentiel standard Edeg est mesureacute par rapport au couple protonhydrogegravene (H+ H2) de potentiel nul
Sommaire
bull 1 Mesure
o 11 Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
111 Exemples
bull 2 Oxydant et reacuteducteur
bull 3 Potentiels standard doxydo-reacuteduction agrave 25 degC
bull 4 laquo Noblesse raquo dun meacutetal
bull 5 Applications pratiques
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Articles connexes
Mesure [modifier]
La mesure dun potentiel deacutelectro-reacuteduction se fait expeacuterimentalement agrave laide de deux demi-piles Pour obtenir le potentiel standard dun couple redox lune de ces piles doit mettre en œuvre le couple de reacutefeacuterence H+ H2 et lautre celui dont on veut mesurer le potentiel
Concregravetement les deux demi-piles sont constitueacutees chacune dun soluteacute et dune eacutelectrode les soluteacutes sont relieacutes entre eux par un pont salin qui leur permet deacutechanger des ions et les eacutelectrodes sont relieacutees entre elles par un circuit eacutelectrique sur lequel est placeacute un voltmegravetre Les deux demi-piles une fois relieacutees forment une pile eacutelectrique fournissant un courant continu alimenteacute par les reacuteactions chimiques qui ont lieu spontaneacutement aux eacutelectrodes degraves lors quest formeacutee la pile
-Le sens de courant eacutelectrique donne le signe du potentiel (neacutegatif si les eacutelectrons vont vers H+H2 et positif au contraire)
-Le voltmegravetre donne la valeur du potentiel du couple redox
-Les couples ayant des Edeg eacuteleveacutes (positifs) impliquent des oxydants forts
-Les couples ayant des Edeg tregraves bas (neacutegatifs) impliquent des reacuteducteurs forts
Ce potentiel peut deacutependre du contexte chimique et notamment du pH et mecircme du contexte physique les effets de la lumiegravere sont mis agrave profit aussi bien par la nature dans la photosynthegravese que par lhomme dans la photographie
Les chimistes utilisent des tables deacutejagrave deacutefinies elles fournissent les potentiels mesureacutes dans les conditions standard de pression et de tempeacuterature (25 degC 1 bar) par rapport au couple H+ H2
Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo [modifier]
Pour une reacuteaction redox on peut deacutefinir la diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur)
Exemples [modifier]
a)NAD+ + 2H+ + 2 e- rarr NADH + H+ E0rsquo = -0320 V
b) Aceacutetaldeacutehyde + 2 H+ + 2 e- rarr Eacutethanol E0rsquo = -0197 V
Reacuteaction redox
Aceacutetaldeacutehyde + NADH + H+ rarr Eacutethanol + NAD+ ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur) = -0197 ndash (-0320) = + 0123 V
Regravegle geacuteneacuterale
Les reacuteactions redox spontaneacutees possegravedent un ΔE gt 0
Oxydant et reacuteducteur [modifier]
La reacutefeacuterence du potentiel doxydo-reacuteduction est celui de leau pure conventionnellement fixeacute agrave zeacutero Les corps dits laquo oxydants raquo sont les oxydants des couples ayant un potentiel positif (ils captent des eacutelectrons ce qui se traduit par une charge eacutelectrique neacutegative) les corps dits laquo reacuteducteurs raquo sont les reacuteducteurs des couples ayant un potentiel neacutegatif (ils cegravedent des eacutelectrons dougrave une charge eacutelectrique positive) Les valeurs caracteacuteristiques des potentiels sont de lordre de quelques volts
On voit lagrave que lon a deux significations diffeacuterentes pour les termes laquo oxydant raquo et laquo reacuteducteur raquo
bull la signification lieacutee agrave une reacuteaction doxydo-reacuteduction donneacutee (capteur ou eacutemetteur deacutelectron dans la reacuteaction)
bull la signification lieacutee au potentiel doxydo-reacuteduction un laquo reacuteducteur raquo est un corps qui joue le rocircle de reacuteducteur dans de nombreuses reacuteactions un laquo oxydant raquo est un corps qui joue le rocircle doxydant dans de nombreuses reacuteactions mais un laquo oxydant raquo peut parfois ecirctre un reacuteducteur sil est face agrave un laquo oxydant raquo plus fort et quil peut encore soxyder
Cest cette deuxiegraveme signification qui est utiliseacutee ici Les laquo oxydants raquo les plus forts ne peuvent pas soxyder eux-mecircmes et sont donc toujours des oxydants les laquo reacuteducteurs raquo les plus forts ne peuvent pas se reacuteduire eux-mecircmes et sont donc toujours des reacuteducteurs Mais certains corps peuvent ecirctre alternativement oxydants et reacuteducteurs comme par exemple leau ou le monoxyde de carbone
Les oxydants les plus forts dans cette eacutechelle sont les halogegravenes (F2 Cl2) lion permanganate (MnO4
-) en milieu acide lion hypochlorite (ClO-) le dioxygegravene (O2) le soufre (S)
Des reacuteducteurs classiques sont les meacutetaux le carbone et lhydrogegravene solide1
Lire lrsquoarticle complet sur httpfrwikipediaorgwikiPotentiel_d27oxydo-rC3A9duction
Reacuteaction doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Des informations de cet article ou section devraient ecirctre mieux relieacutees aux sources mentionneacutees dans la bibliographie ou en liens externes Ameacuteliorez sa veacuterifiabiliteacute en les associant par des reacutefeacuterences
Une reacuteaction doxydo-reacuteduction est une reacuteaction chimique au cours de laquelle se produit un eacutechange deacutelectrons Lespegravece chimique qui capte les eacutelectrons est appeleacutee laquo oxydant raquo celle qui les cegravede laquo reacuteducteur raquo On abregravege couramment loxydo-reacuteduction par redox
Les reacuteactions doxydo-reacuteductions constituent une grande famille comprenant de nombreuses reacuteactions chimiques puisquelles interviennent dans les combustions certains dosages meacutetallurgiques la corrosion des meacutetaux leacutelectrochimie ou la respiration cellulaire Ces reacuteactions jouent en particulier un rocircle fondamental en biologie dans la transformation de loxygegravene au sein des corps vivants Elles sont eacutegalement massivement utiliseacutees par lindustrie humaine agrave lexemple de lobtention de la fonte agrave partir de minerais composeacutes doxyde de fer par reacuteduction puis de fer et dacier agrave partir de la fonte par oxydation
Cette varieacuteteacute sexplique par la mobiliteacute la leacutegegravereteacute et lomnipreacutesence dans toutes les formes de la matiegravere de leacutelectron
Sommaire
bull 1 Deacutefinitions
o 11 Premiegravere deacutefinition
o 12 Deacutefinitions plus modernes
bull 2 Vocabulaire
bull 3 Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction
bull 4 Potentiel doxydo-reacuteduction
bull 5 Principaux couples doxydants-reacuteducteurs
bull 6 Reacuteactions doxydo-reacuteduction sans transfert eacutevident deacutelectrons [1]
o 61 Position du problegraveme
o 62 Geacuteneacuteralisation de la notion de transfert deacutelectrons
621 Formation dune liaison chimique et eacutelectroneacutegativiteacute
622 Transfert total deacutelectrons
623 Transfert total fictif (virtuel)
624 Application agrave la reacuteaction 2 H 2 + O2 rarr 2 H 2O
o 63 Nombre doxydation dun eacuteleacutement
o 64 Geacuteneacuteralisation de loxydo-reacuteduction
o 65 Utilisation des nombres doxydation
bull 7 Notes et reacutefeacuterences
bull 8 Bibliographie
bull 9 Voir aussi
o 91 Articles connexes
o 92 Liens externes
Deacutefinitions [modifier]
Premiegravere deacutefinition [modifier]
Suite agrave des expeacuteriences avec le mercure Lavoisier met en eacutevidence en 1772 le rocircle du dioxygegravene dans certaines reacuteactions doxydo-reacuteduction Il pose les premiegraveres deacutefinitions
bull Loxydation signifie laquo combinaison avec loxygegravene raquo Par exemple
2 Hg + O2 rarr Hg2O2
bull Une reacuteduction est laquo lextraction dun meacutetal de son oxyde raquo deacutefinition deacutejagrave utiliseacutee
en meacutetallurgie Par exemple
SO2 rarr S + O2
Dans le langage courant loxydation est la reacuteaction chimique dans laquelle un composeacute se combine avec un ou plusieurs atomes doxygegravene Comme loxydation du fer qui produit la rouille
4 Fe + 3O2 rarr 2 Fe2O3
Ce nest quau XX e siegravecle apregraves la deacutecouverte de leacutelectron (JJ Thomson 1897) et lintroduction du modegravele atomique de Bohr (1913) que les reacuteactions chimiques ont eacuteteacute reacuteexamineacutees agrave la lumiegravere de ces nouveaux modegraveles et que des similitudes observeacutees permirent de deacutegager progressivement le concept actuel doxydo-reacuteduction qui sexprime en termes de transferts deacutelectrons
Les reacuteactions doxydo-reacuteduction par voie segraveche (eacutechange de dioxygegravene) sont efficacement deacutecrites par les diagrammes Ellingham Loutil principal des reacuteactions redox en milieu aqueux eacutetant la formule de Nernst
Deacutefinitions plus modernes [modifier]
Pour faciliter leacutetude des reacuteactions on utilise un outil qui associe (parfois abstraitement) agrave chaque atome dun composeacute un nombre doxydation (no) qui symbolise la valeur de la charge porteacutee (Fe2+ a un nombre doxydation de 2)
bull Une oxydation est une perte deacutelectrons (donc une augmentation du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Zn rarr Zn2+ + 2 e-
bull Ce don deacutelectrons ne se produit que sil existe un corps susceptible de les
accepter
bull Le pheacutenomegravene inverse (acceptation des eacutelectrons) est appeleacute la reacuteduction
bull Une reacuteduction est un gain deacutelectrons (donc une diminution du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Cu2+ + 2 e- rarr Cu
Ainsi les laquo combinaisons avec loxygegravene raquo ne sont quun cas particulier des reacuteactions doxydo-reacuteduction Voici deux reacuteactions avec le cuivre
2Cu + O2 rarr 2CuO
Cu + Cl2 rarr CuCl2
La premiegravere combine le cuivre et le dioxygegravene tandis que la seconde combine le cuivre et le dichlore Le chlore et loxygegravene ont un point commun ce sont des eacuteleacutements plus eacutelectroneacutegatifs que le cuivre
Loxydation dun corps saccompagne toujours de la reacuteduction dun autre (les eacutelectrons ne peuvent pas circuler seuls et sont neacutecessairement capteacutes) on parle dune reacuteaction doxydo-reacuteduction Loxydation est une demi-reacuteaction de loxydo-reacuteduction et la reacuteduction est lautre demi-reacuteaction
Vocabulaire [modifier]
Scheacutema - Preacutevision du sens dune reacuteaction doxydo-reacuteduction en utilisant la regravegle du gamma
Dans une oxydo-reacuteduction
bull leacuteleacutement qui cegravede un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo reacuteducteur raquo
bull leacuteleacutement qui capte un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo oxydant raquo
Le reacuteducteur soxyde (reacuteaction doxydation) loxydant se reacuteduit (reacuteaction de reacuteduction) Loxydo-reacuteduction se compose donc de deux demi-reacuteactions une oxydation et une reacuteduction
bull Oxydationreacuteducteur(1) = oxydant(1) + ne- (les flegraveches napparaissent que si la reacuteaction est totale quand K gt 10 000)
bull Reacuteduction
oxydant(2) + ne- = reacuteducteur(2)
bull Oxydo-reacuteduction (laquo somme raquo de loxydation et de la reacuteduction)
oxydant(2) + reacuteducteur(1) rarr oxydant(1) + reacuteducteur(2)
Exemple
Ce4+ + e- = Ce3+ (Reacuteduction)
Fe2+ = Fe3+ + e- (Oxydation)
dougrave la reacuteaction bilan
Ce4+ + Fe2+ rarr Ce3+ + Fe3+
Un reacuteducteur oxydeacute (=forme oxydeacutee) est un oxydant et un oxydant reacuteduit (=forme reacuteduite) est un reacuteducteur On deacutefinit ainsi le couple oxydant-reacuteducteur (aussi appeleacute laquo couple redox raquo) qui se compose de loxydant et du reacuteducteur conjugueacute (loxydant reacuteduit) On le note sous la forme Oxydant Reacuteducteur
En biochimie et notamment agrave propos de la synthegravese des moleacutecules preacutebiotiques on parle de reacuteactions se produisant dans une atmosphegravere oxydante cest-agrave-dire en preacutesence doxygegravene par opposition agrave une atmosphegravere reacuteductrice contenant par exemple du gaz carbonique
Certain composeacutes chimiques peuvent se comporter aussi bien en oxydant quen reacuteducteur Cest notamment le cas de leau oxygeacuteneacutee dont on dit quelle se dismute et qui par conseacutequent ne peut ecirctre conserveacutee longtemps
H2O2 = 2H+ + O2 + 2e- (oxydation)
H2O2 + 2H+ + 2e- = 2H2O (reacuteduction)
Soit au final
2H2O2 rarr 2H2O + O2 (oxydo-reacuteduction)
On a par exemple les couples oxydant-reacuteducteur Cu 2+ Cu et Zn 2+ Zn qui donnent la reacuteaction en solution aqueuse
Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+
(aq) + Cu(s) (oxydo-reacuteduction)
Cette reacuteaction peut se deacutecomposer en une reacuteduction (de loxydant) et une oxydation (du reacuteducteur)
Zn(s) = Zn2+(aq) + 2e- (oxydation)
Cu2+(aq) + 2e- = Cu(s) (reacuteduction)
Les deux demi-reacuteactions doxydation et de reacuteduction peuvent reacuteellement ecirctre seacutepareacutees dans certains cas (cest-agrave-dire quelles ne se produisent pas au mecircme endroit) ce qui permet de geacuteneacuterer un courant eacutelectrique (cest ce qui se passe dans les piles eacutelectriques) Dans les autres cas par exemple dans lexemple donneacute elles nont quun inteacuterecirct formel (les eacutelectrons libres nexistent pas dans leau)
Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction hellip
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Respiration ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biologie et la meacutedecine Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
Dans le langage courant la respiration deacutesigne agrave la fois les eacutechanges gazeux (rejet de dioxyde de carbone CO2 appeleacute parfois de faccedilon impropre laquo gaz carbonique raquo et absorption de dioxygegravene O2 ou appeleacute couramment laquo oxygegravene raquo) et la respiration cellulaire qui permet en deacutegradant du glucose gracircce au dioxygegravene dobtenir de leacutenergie Les eacutechanges gazeux assistent la respiration cellulaire en lui fournissant le dioxygegravene et en le deacutebarrassant du dioxyde de carbone produit
Pour certains organismes ces eacutechanges se reacutealisent directement par diffusion aux travers des parois cellulaires Pour dautres des organes speacutecialiseacutes se sont formeacutes permettant ainsi daugmenter les quantiteacutes de gaz brasseacutes Il existe plusieurs types dorganes
bull les branchies qui sont les adaptations respiratoires des animaux aquatiques poissons mais aussi certains anneacutelides (vers) eacutechinodermes (eacutetoiles de mers) et mollusques
bull les poumons qui sont les adaptations des verteacutebreacutes terrestres
Dans le cas des animaux qui possegravedent des poumons on parle de ventilation pulmonaire pour deacutesigner lensemble des meacutecanismes qui permettent les transferts de gaz entre les milieux exteacuterieur et inteacuterieur (le sang)
Sommaire
bull 1 Aspect biochimique
bull 2 La respiration chez lecirctre humain
bull 3 Classification des sujets lieacutes agrave la respiration
o 31 Par maladie et urgences
o 32 Par meacutedication
o 33 Par soins intensifs et meacutedecine durgence
o 34 Par autres sujets meacutedicaux
bull 4 Voir aussi
o 41 Articles connexes
o 42 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRespiration
Tomographie par eacutemission de positons - Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
La tomographie par eacutemission de positons (TEP) deacutenommeacutee PET ou PET scan pour laquo positron emission tomography raquo dans la terminologie anglo-saxonne est une meacutethode
dimagerie meacutedicale pratiqueacutee par les speacutecialistes en meacutedecine nucleacuteaire qui permet de mesurer en trois dimensions lactiviteacute meacutetabolique dun organe gracircce aux eacutemissions produites par les positons (ou positrons) issus de la deacutesinteacutegration dun produit radioactif injecteacute au preacutealable
La TEP repose sur le principe geacuteneacuteral de la scintigraphie qui consiste agrave injecter un traceur dont on connaicirct le comportement et les proprieacuteteacutes biologiques pour obtenir une image du fonctionnement dun organe Ce traceur est marqueacute par un atome radioactif (carbone fluor azote oxygegravene) qui eacutemet des positons dont lannihilation produit elle-mecircme deux photons La deacutetection de la trajectoire de ces photons par le collimateur de la cameacutera TEP permet de localiser le lieu de leur eacutemission et donc la concentration du traceur en chaque point de lorgane Cest cette information quantitative que lon repreacutesente sous la forme dune image faisant apparaicirctre en couleurs les zones de forte concentration du traceur
Ainsi la TEP permet de visualiser les activiteacutes du meacutetabolisme des cellules on parle dimagerie fonctionnelle par opposition aux techniques dimagerie dite structurelle comme celles baseacutees sur les rayons X (radiologie ou CT-scan) qui reacutealisent des images de lanatomie Par conseacutequent la tomographie par eacutemission de positons est un outil diagnostique qui permet de deacuteceler certaines pathologies qui se traduisent par une alteacuteration de la physiologie normale comme les cancers La TEP est aussi utiliseacutee en recherche biomeacutedicale par exemple en imagerie ceacutereacutebrale ougrave elle permet de reacuteveacuteler les reacutegions actives du cerveau lors de telle ou telle activiteacute cognitive de maniegravere analogue agrave ce qui se fait avec limagerie par reacutesonance magneacutetique fonctionnelle (IRM)
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Deacutefinition
o 21 Principe
o 22 Exposition aux radiations et radioprotection
bull 3 Principaux traceurs utiliseacutes
o 31 Le 18 F FDG
bull 4 Deacuteroulement dun examen TEP
bull 5 Diagnostic
bull 6 Applications
o 61 Canceacuterologie
o 62 Imagerie ceacutereacutebrale et neurologie
o 63 Cardiologie
bull 7 Limites
bull 8 Avenir de la TEP
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Annexes
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiTomographie_par_C3A9mission_de_positons
Warburg ndash Selon Wikipeacutedia
Otto Heinrich Warburg (8 octobre 1883 agrave Fribourg-en-Brisgau Bade-Wurtemberg Allemagne - 1 er aoucirct 1970 agrave Berlin) est un meacutedecin physiologiste et biochimiste allemand Il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine de 19311
Sommaire
bull 1 Biographie
bull 2 Hypothegravese
bull 3 Le cas Warburg
bull 4 Notes et reacutefeacuterences
bull 5 Voir aussi
o 51 Liens externes
Biographie
Docteur en chimie et docteur en meacutedecine il a deacutecouvert des processus-cleacutes de la respiration cellulaire et de diffeacuterents systegravemes enzymatiques En 1931 il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine laquo pour sa deacutecouverte de la nature et du mode opeacuteratoire de lenzyme respiratoire1 raquo
Ayant deacutemontreacute que les cellules canceacutereuses changent leur meacutetabolisme pour passer agrave un meacutetabolisme anaeacuterobie il a formuleacute lhypothegravese non confirmeacutee que le cancer na pas besoin dun milieu riche en oxygegravene pour se deacutevelopper Parmi ses eacutetudiants le plus illustre est Hans Adolf Krebs prix Nobel en 1953
Hypothegravese
Il constata lors de ses observations sur des cellules canceacutereuses une concentration anormalement eacuteleveacutee dions lactates lun des sels de lacide lactique Or cet acide est typiquement le reacutesultat dune fermentation
En 1924 Warburg en tira une hypothegravese sur la formation de cellules canceacutereuses celles-ci tireraient principalement leur eacutenergie de la fermentation anaeacuterobie du glucose (glycolyse anaeacuterobie) et par conseacutequent la preacutesence doxygegravene ne serait pas neacutecessaire agrave leur deacuteveloppement
Lapparition du cancer serait due agrave un dysfonctionnement des mitochondries des cellules canceacutereuses au lieu de le consommer elles fermenteraient le glucose
Selon Warburg linduction dun eacutetat dacidification dans lorganisme est incompatible avec le meacutetabolisme des cellules canceacutereuses2
Le cas Warburg
Otto Warburg eacutetait juif Agrave ce titre il aurait ducirc ecirctre soit expulseacute dAllemagne soit deacuteporteacute dans les camps de concentration Il nen fut rien En effet parce quAdolf Hitler eacutetait particuliegraverement preacuteoccupeacute davoir un cancer et parce quil pensait que Warburg serait le seul scientifique susceptible de trouver un traitement efficace il donna donc des instructions pour quil fucirct preacuteserveacute de la deacuteportation3 Warburg est enterreacute au cimetiegravere de Dahlem agrave Berlin
Photo - Otto Heinrich Warburg en 1931
Notes et reacutefeacuterences
1 uarr a et b (en) laquo for his discovery of the nature and mode of action of the respiratory enzyme raquo in Personnel de reacutedaction laquo The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1931 [archive] raquo Fondation Nobel 2010 Consulteacute le 26 novembre 2010
2 uarr La theacuteorie de O H Warburg Nexus ndeg48 page 66
3 uarr Robert Paxton la France de Vichy 1940-1944 coll Points-Histoire eacuted Seuil 1973 p178
Source httpfrwikipediaorgwikiOtto_Heinrich_Warburg
Traduction deacutefinitions et compleacutements
Jacques Hallard Ing CNAM consultant indeacutependantRelecture et corrections Christiane Hallard-Lauffenburger professeur des eacutecoleshonoraireAdresse 585 19 Chemin du Malpas 13940 Molleacutegegraves FranceCourriel jacqueshallard921orangefr
Fichier ISIS Santeacute Cancer a Redox Disease French version3 alleacutegeacutee
---
Cytb Fe3+Cytb Fe2+ +004
CytC1 Fe3+CytC1 Fe2+ +022
CytC Fe3+CytC Fe2+ +026
Cyt(a+a3) Fe3+Cyt(a+a3) Fe2+ +029
frac12O2O2- +082
Figure 1 enchaicircnement des constituants de la chaicircne respiratoire
La reacuteaction de synthegravese dATP
est une reacuteaction endergonique elle a besoin deacutenergie pour avoir lieu Sa variation denthalpie libre standard (ΔGdeg) est eacutegale agrave + 30 kJmol
Lors de la chaicircne respiratoire trois reacuteactions libegraverent suffisamment deacutenergie (variation denthalpie libre standard (ΔGdeg) est infeacuterieure ou eacutegale agrave - 30 kJmol)
bull ΔGdeg = - 42 460 Jmolminus1
bull ΔGdeg = - 34 740 Jmolminus1
bull ΔGdeg = -
102 290 Jmolminus1
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiChaC3AEne_respiratoire
Phosphorylation oxydative lieacutee agrave la chaicircne de transport des eacutelectrons ndash Document lsquoulysse u-bordeauxrsquo
La chaicircne de transport des eacutelectrons
Les hydrogegravenes (eacutelectrons plus protons) capteacutes par le (qui devient le
) issus de la deacutegradation des moleacutecules de glucose et dacide gras sont
transfeacutereacutes agrave l gracircce agrave une seacuterie deacutevegravenements qui aboutit agrave la formation d la chaicircne de transport des eacutelectrons Cette chaicircne se deacuteroule dans la membrane interne de la mitochondrie surtout dans les crecirctes et elle fait intervenir plusieurs complexes enzymatiques appeleacutes NADH-quinone oxydoreacuteductase (complexe I) succinate-quinone oxydoreacuteductase (complexe II) Quinol-cytochrome c oxydoreacuteductase (complexe III ou complexe bc1) et Cytochrome c oxydase (complexe IV)
Elle contient eacutegalement 1) lubiquinone qui se trouve dans leacutepaisseur de la membrane interne (moleacutecule lipophile) qui transporte les eacutelectrons (et protons) du complexe II au complexe III et 2) le cytochrome c qui se trouve dans lespace inter membranaire et qui eacutetablit une navette deacutelectrons entre complexes III et IV Les eacuteveacutenements sont preacutesenteacutes scheacutematiquement figure 11 Dans cette image les complexes sont repreacutesenteacutes en une seule entiteacute mais en reacutealiteacute ils sont constitueacutes de plusieurs sous-uniteacutes proteacuteiques Le tableau ci-dessous donne une ideacutee de la taille et de lheacuteteacuterogeacuteneacuteiteacute des complexes de la chaicircne respiratoire
fonction enzymatique poids moleacuteculaire
nombre de sous-uniteacutes
Complexe I NADH-quinone oxydoreacuteductase 800 kDa 25
Complexe II succinate-quinone oxydoreacuteductase
140 kDa 4
Complexe III quinol-cytochrome c oxydoreacuteductase
250 kDa 9-10
Complexe IV cytochrome c oxydase 170 kDa 13
Complexe V ATP synthase 380 kDa 12-14
Figure 11 [agrave consulter agrave la source] La chaicircne respiratoire
Pour plus dinformation sur la composition des proteacuteines de la chaicircne respiratoire et leur arrangement dans des super complexes consultez le document suivant
laquo Supercomplexes dans la chaine respiratoire de la mitochondrie 2010_Boekema raquo (pdf 1 Mo)
Animation cette animation montre comment le passage des eacutelectrons de cytochrome c agrave cytochrome c oxydase (complexe IV) permet le transport
simultaneacute de protons ( ) agrave travers la membrane interne de la mitochondrie (fonction de pompe de la cytochrome c oxydase)
Macromedia Shockwave - 106Ko
La direction du flux deacutelectrons le long de la chaicircne de transport est deacutetermineacutee par la faculteacute des composants agrave perdre ou agrave gagner des eacutelectrons Par exemple
a une affiniteacute modeacutereacutee pour les eacutelectrons si bien que sa forme reacuteduite
peut facilement ceacuteder ses deux eacutelectrons Au contraire loxygegravene moleacuteculaire a une tregraves forte affiniteacute pour les eacutelectrons et est donc un tregraves bon agent oxydant capable de capturer avidement les eacutelectrons des autres moleacutecules La capaciteacute agrave laquo donner raquo ou agrave laquo prendre raquo des eacutelectrons est exprimeacutee
par un paramegravetre nommeacute potentiel doxydoreacuteduction (symbole Eograve) ayant
un potentiel de et loxygegravene moleacuteculaire un potentiel de Les eacutelectrons se deacuteplacent des moleacutecules agrave faible potentiel doxydoreacuteduction vers
les moleacutecules posseacutedant un potentiel fort et donc dans le cas de la chaicircne mitochondriale de transport des eacutelectrons du NADH agrave loxygegravene moleacuteculaire (voir figure 12 )
Figure 12 [agrave consulter agrave la source] Potentiel doxydoreacuteduction
Fondamentalement au cours de la capture des eacutelectrons par les complexes I III et IV il y a simultaneacutement translocation des protons vers lespace
inter membranaire (pompe ) (voir figure 11 et son animation) Le processus creacutee un gradient protonique (potentiel membranaire de 150 mV neacutegatif cocircteacute espace matriciel et une diffeacuterence de pH de 05) Le gradient eacutelectrochimique ainsi geacuteneacutereacute est utiliseacute pour la phosphorylation de lADP en ATP par lATP synthase (complexe V qui constitue une particule dite eacuteleacutementaire visible en microscopie eacutelectronique) (voir figure 13 ) Le couplage de loxydation des
meacutetabolites en et et la production dATP est appeleacute phosphorylation oxydative
Figure 13 [agrave consulter agrave la source] ATP synthase
Heacutebergement des eacutelectrons dans les composants de la chaicircne
Au sein de la chaicircne de transport les eacutelectrons sont successivement et transitoirement laquo heacutebergeacutes raquo par diffeacuterents sites moleacuteculaires appeleacutes groupes prostheacutetiques (porphyrines et flavine mononucleacuteotides (FMN apporteacutee par la
vitamine laquo riboflavine raquo) Les atomes qui heacutebergent les eacutelectrons dans ces
groupes prostheacutetiques peuvent ecirctre des atomes de C ou N pour (apporteacute
par la laquo vitamine raquo (acide nicotinique) et ubiquinone des atomes de Fe inclus dans une structure moleacuteculaire appeleacutee hegraveme ou heacutemochrome pour les cytochromes des complexes de FeS pour les FMN et cytochrome bc1 des atomes de Cu dans la cytochrome c oxydase Cette ressource na pas pour but dexposer en deacutetail laspect biochimique et biophysique de la phosphorylation oxydative Pour information compleacutementaire sur le sujet nous vous suggeacuterons de consulter laquo La biochimie Tome 1 biochimie structurale et meacutetabolique raquo Christian Moussard De Boeck Universiteacute
Etymologie des termes cytochrome et ubiquinone
Les cytochromes sont des pigments cellulaires (chromos = couleur) deacutetectables dans lintervalle 300 agrave 600 nm du spectre de la lumiegravere Le terme deacutesigne un ensemble formeacute dune proteacuteine et dun groupe prostheacutetique (heacutemochrome)
responsable de labsorption caracteacuteristique de la lumiegravere
Ubiquinone nommeacutee pour sa reacutepartition tregraves large ubiquitaire chez les veacutegeacutetaux animaux et micro-organismes (latin ubique = preacutesent partout) Elle fut identifieacutee plus tard agrave un co-enzyme de la chaicircne respiratoire nommeacute pour cela co-enzyme Q10 (ubiQuinone) 10 fait reacutefeacuterence au nombre duniteacutes isopreacuteniques (
) preacutesentes dans la queue hydrophobe de la moleacutecule (situeacutee dans la membrane)
Cardiolipine et chaicircne respiratoire
La cardiolipine ou diphosphatidylglyceacuterol est un lipide qui est speacutecifique des membranes des bacteacuteries et des mitochondries autrement dit des membranes dont la fonction est de fournir un potentiel eacutelectrochimique pour le transport des eacutelectrons et la synthegravese dATP Le terme cardiolipine vient du fait que ce lipide a eacuteteacute isoleacute agrave partir de cœur de bovin dans lequel il repreacutesente 10 des phospholipides totaux Plus tard la cardiolipine a eacuteteacute trouveacutee en abondance dans la mitochondrie ougrave elle repreacutesente 20 des phospholipides totaux et dans la membrane externe des bacteacuteries Etant donneacute que la cardiolipine est un lipide speacutecifique de la mitochondrie on est en droit de penser que sa fonction biologique dans cet organite est fondamentale Elle est localiseacutee principalement dans la membrane interne ougrave elle interagit avec plusieurs proteacuteines parmi lesquelles les complexes III (cytochrome bc1) et IV (cytochrome c oxydase) la proteacuteine deacutechange ATPADP lATP synthase et le transporteur de phosphate inorganique (Pi) Il a eacuteteacute montreacute que la cardiolipine deacuteterminait la structure quaternaire (et donc fonctionnelle) de ces proteacuteines enzymatiques et assurait eacutegalement la bonne orientation et la bonne position (pour faciliter le passage des eacutelectrons) des diffeacuterents composants de la chaicircne respiratoire Ce rocircle est bien illustreacute par le syndrome de Barth myopathie speacutecifique due agrave une production deacutefectueuse de cardiolipine reacutesultant en un fort deacuteficit dans la production dATP La cardiolipine limite aussi la diffusion de protons situeacutes dans lespace inter membranaire en les liant agrave ses groupes phosphates tamponnant ainsi le pH global (voir figure 14 ) Enfin la cardiolipine est consideacutereacutee comme un co-facteur deacuteterminant de limportation du cholesteacuterol indispensable au deacuteroulement de la steacuteroiumldogenegravese mitochondriale
Figure 14 [agrave consulter agrave la source] Cardiolipine dans la membrane interne de la mitochondrie
LATP synthase ( )
En preacutesence du gradient de protons eacutetabli entre les deux faces de la membrane mitochondriale interne et en absence de concentrations eacuteleveacutees dATP dans la matrice
lATP synthase laisse passer les protons au niveau du domaine membranaire un
passage qui permet la production dATP par le domaine Plus preacuteciseacutement chaque
sous-uniteacute du domaine de la proteacuteine couple rapidement lADP et le Pi en produisant lATP qui reste en place Cest le potentiel de membrane et le passage des protons qui en reacutesulte (laquo source deacutenergie raquo) qui permet lexpulsion de lATP vers
lespace matriciel au cours dun mouvement de rotation de la sous-uniteacute dans le
domaine La place de lATP est immeacutediatement prise par un nouvel ADP + Pi Il faut 12 protons pour la production de 3 ATP (voir figure 13 ci-dessus)
Cette enzyme peut eacutegalement fonctionner dans lautre sens ce qui se produit en absence de gradient de protons et en preacutesence dATP Dans ce cas elle fonctionne comme une
pompe agrave protons comparable agrave l -ATPase de la membrane des lysosomes deacutecrite dans la ressource laquo Transport membranaire raquo
Bilan final
Le bilan final de toutes ces inter conversions chimiques cest que loxydation complegravete dune moleacutecule de glucose fournira 30 moleacutecules dATP et quune moleacutecule dacide gras tel que le palmitate (C16) fournira 120 moleacutecules dATP La complexiteacute des inter conversions chimiques qui seffectuent dans les mitochondries trouve sa justification dans un pheacutenomegravene de fractionnement de leacutenergie libeacutereacutee qui eacutevite un deacutegagement
excessif de chaleur ducirc agrave la condensation de et (en ) Leacutenergie peut ecirctre convertie efficacement en liaisons riches en eacutenergie dans des moleacutecules telles que lATP gracircce agrave des reacuteactions coupleacutees
La theacuteorie de chimiosmose
Le processus preacuteceacutedemment deacutecrit est analogue agrave un geacuteneacuterateur faisant passer un courant agrave travers une seacuterie de moteurs eacutelectriques Cependant dans les systegravemes biologiques les eacutelectrons sont transporteacutes dun site agrave lautre par des moleacutecules diffusibles qui prennent des eacutelectrons au niveau dun site pour les apporter sur un autre site Dans le cas de la chaicircne mitochondriale de transfert
deacutelectrons le processus commence avec le
Cest langlais Peter Mitchell qui proposa le meacutecanisme de couplage entre le transport des eacutelectrons et la synthegravese de lATP Il suggeacutera que le flux des eacutelectrons dun composant agrave lautre de la chaicircne respiratoire (et ceci est eacutegalement vrai pour le flux des eacutelectrons dans les photo systegravemes du chloroplaste) dirige des protons (ions hydrogegravene) au travers de la membrane (vers lespace inter membranaire) creacuteant ainsi un gradient protonique (150 mV) Secondairement la production dATP est due au flux inverse de protons descendant le gradient Cette proposition constitue la base de la theacuteorie appeleacutee chimiosmose (Mitchell prix Nobel en 1978)
Creacuteatine phosphate
Bien que la production dATP soit essentiellement due aux processus meacutetaboliques deacutecrits plus haut la mitochondrie peut utiliser une voie alternative pour assurer la production immeacutediate dATP Elle possegravede en effet une enzyme creacuteatine kinase qui catalyse la production de creacuteatine-phosphate Celle-ci est agrave son tour transporteacutee dans le cytoplasme ougrave elle est utiliseacutee pour phosphoryler lADP en ATP (reacutegeacuteneacuteration tregraves rapide de lATP indeacutependante de la production dATP mitochondrial) (voir figure 15 ) Cette voie seacutepuise en environ 8 secondes dans le muscle au travail et pourrait donc ecirctre vue comme un processus tampon entre la demande immeacutediate et la possibiliteacute de production par la glycolyse et la chaicircne respiratoire
Figure 15 [agrave consulter agrave la source] Creacuteatine phosphate et ATP
La creacuteatine est un additif nutritionnel populaire chez les athlegravetes dont la speacutecialiteacute sportive neacutecessite un apport brutal deacutenergie (par exemple sprinters et halteacuterophiles) Lideacutee de deacutepart est datteindre un haut niveau de creacuteatine-phosphate et donc datteindre une production plus eacuteleveacutee dATP dans les 8 premiegraveres secondes Cependant il ny a pas de preuve eacutetablie que cette suppleacutementation artificielle augmente le niveau cellulaire de creacuteatine phosphate et donc augmente reacuteellement les possibiliteacutes de lathlegravete La figure 16 preacutesente lusage de diffeacuterentes sources deacutenergie utiliseacutees pour lapprovisionnement en ATP pendant un exercice physique
Figure 16 [agrave consulter agrave la source] Creacuteatine phosphate dans le temps (sources deacutenergie)
Source httpwwwulysseu-bordeauxfratelierikramerbiocell_diffusiongbbcelfa105b3contentcours07htm
Fluiditeacute du geacutenome ou geacutenome fluide ndash Note du traducteur cette notion est relativement reacutecente en biologie et en geacuteneacutetique et tregraves peu de reacutefeacuterences en franccedilais sont encore disponibles agrave ce jour Nous reprenons agrave la suite une note sur le sujetLa fluiditeacute des geacutenomes par Eric Coissac INRIA Rhocircne-Alpes - HELIX
Depuis le milieu des anneacutees 1990 et la publication des deux premiers geacutenomes complegravetement seacutequenceacutes (Haemophilus influenzae et Saccharomyces cerevisiae) la biologie a franchi une nouvelle eacutetape Apregraves la reacutevolution de la biologie moleacuteculaire du deacutebut des anneacutees 1970 et la vision que certains qualifient de reacuteductionniste quelle a ameneacutee legravere de la geacutenomique fait actuellement eacutevoluer la biologie vers une vision plus inteacutegrative Ce nouvel engouement pour une biologie dite inteacutegrative a permis de prendre conscience que lideacutee selon laquelle linventaire complet des gegravenes dun organisme permettrait dappreacutehender son fonctionnement est une vision simpliste bien quelle ait justifieacute en grande partie le deacuteveloppement de nombreux projets geacutenomes
Jai eu la chance de commencer mes travaux de recherche au deacutebut des projets geacutenomes et jai dans ce cadre participeacute au projet de seacutequenccedilage du geacutenome de la levureSaccharomyces cerevisiae Je ne pourrais dire si cest en opposition agrave lideacutee du geacutenome vu comme un simple sac agrave gegravenes mais degraves ce moment jai orienteacute mon travail de recherche vers leacutetude de leacutevolution de la structure des chromosomes de la maniegravere la plus indeacutependante possible des gegravenes quils portent Il mimporte au travers de mes
travaux dessayer de mettre en eacutevidence des contraintes eacutevolutive qui sont lieacutees agrave la nature mecircme du support de linformation geacuteneacutetique et non agrave linformation porteacutee
La strateacutegie suivie ma conduit agrave eacutetudier les meacutecanismes de duplication agrave lorigine de nombreux remaniements chromosomiques Il ma eacuteteacute ainsi possible de proposer un modegravele expliquant lorigine de nombreuses reacutepeacutetitions observables dans les geacutenomes ainsi que leurs eacutevolutions Ce modegravele semble ecirctre applicable pour ses grandes lignes aux trois super regravegnes (Eucaryotae Eubacteriacae et Archae) ce qui montre le caractegravere ancestral des meacutecanismes sous-jacents
Mecircme si lexercice preacutesente un inteacuterecirct il ne serait sans doute pas raisonnable de poursuivre ce type de travail sans tenter de croiser les reacutesultats ainsi obtenus avec des donneacutees relatives agrave linformation preacutesente sur les chromosomes et donc agrave la fonction des gegravenes codeacutes par ceux-ci La mise en place du lien entre les donneacutees de reacutepeacutetitions dont je dispose et les donneacutees fonctionnelles disponibles relegraveve de linteacutegration et donc de la repreacutesentation des connaissances MicrOBI peut ecirctre consideacutereacute comme ma reacuteponse agrave ce problegraveme Aujourdhui cette base de donneacutees permet de maintenir coheacuterents les liens existant entre plusieurs bases de donneacutees publiques deacutecrivant diffeacuterents types dinformations biologiques Lajout des donneacutees de reacutepeacutetition au scheacutema actuel permettra de poser au systegraveme des requecirctes complexes inteacutegrant les diffeacuterents niveaux de donneacutees que sont le geacutenome le proteacuteome et les classifications fonctionnelles Source httpwww-helixinrialpesfrIMGpdfhdr-coissacpdf via httptelarchivesouvertesfrtel-00011102en
Glycolyse ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
La glycolyse (γλῠκὖς glykyacutes laquo sucreacute raquo et λύσις lyacutesis laquo dissolution raquo) ou voie dEmbden-Meyerhof-Parnas est une voie meacutetabolique dassimilation du glucose et de production deacutenergie Elle se deacuteroule dans le cytoplasme (ou cytosol) de la cellule Comme son nom lindique elle neacutecessite du glucose et a pour produit du pyruvate Ce dernier peut soit entrer dans le cycle de Krebs qui se deacuteroule dans la mitochondrie des eucaryotes ou le cytoplasme des bacteacuteries en aeacuterobiose soit ecirctre meacutetaboliseacute par fermentation en anaeacuterobiose pour produire par exemple du lactate ou de leacutethanol
Sommaire
bull 1 Principe geacuteneacuteral
bull 2 Eacutetapes de la glycolyse
o 21 Activation des hexoses par phosphorylations successives
211 Phosphorylation du glucose en glucose-6-phosphate
212 Isomeacuterisation du glucose-6-phosphate en fructose-6-phosphate
213 Phosphorylation du fructose-6-phosphate en fructose-16- diphosphate
o 22 Clivage du fructose-16-diphosphate en deux moleacutecules de
glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate
221 Clivage du fructose-16-diphosphate en glyceacuteraldeacutehyde-3- phosphate et dihydroxyaceacutetone phosphate
222 Isomeacuterisation de la dihydroxyaceacutetone phosphate en glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate
o 23 Reacutecupeacuteration de leacutenergie investie dans les phosphorylations
231 Phosphorylation du glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate en 13- diphosphoglyceacuterate
232 Conversion du 13-diphosphoglyceacuterate en 3-phosphoglyceacuterate avec reacutecupeacuteration dATP
233 Isomeacuterisation du 3-phosphoglyceacuterate en 2-phosphoglyceacuterate
234 Conversion du 2-phosphoglyceacuterate en phosphoeacutenolpyruvate
235 Conversion du phosphoeacutenolpyruvate en pyruvate avec reacutecupeacuteration dATP
bull 3 Bilan de la glycolyse
bull 4 Reacutegulation de la glycolyse
o 41 Reacutegulation de la PFK-1
o 42 Reacutegulation de la pyruvate kinase
o 43 Reacutegulation au niveau de lhexokinase
bull 5 Reacuteoxydation des coenzymes
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Voir aussi
o 71 Articles connexes
Principe geacuteneacuteral
La glycolyse est un meacutecanisme de reacutegeacuteneacuteration dATP qui ne neacutecessite pas doxygegravene Au cours de ce processus on assiste agrave
bull des reacuteactions doxydo-reacuteduction au cours desquelles un accepteur deacutelectrons
(coenzyme NAD + ) est reacuteduit
NAD + + 2 H + + 2 e minus rarr NADH + H +
bull des synthegraveses dATP par phosphorylation dADP (formation de quatre moleacutecules dATP mais consommation de deux moleacutecules dATP soit au total formation nette de deux moleacutecules dATP)
2 ADP + 2 Pi + 2 H + rarr 2 ATP + 2 H2O
Le symbole Pi repreacutesente ici le phosphate inorganique HPO42- ou hydrogeacutenophosphate1
La glycolyse se traduisant par la reacuteduction de coenzymes elle saccompagne donc de loxydation de moleacutecules organiques On peut dire quelle correspond agrave loxydation du glucose en pyruvate
glucose + 2 NAD + rarr 2 CH3-CO-COO - + 2 (NADH + H + )
coupleacutee agrave
2 ADP + 2 Pi + 2 H + rarr 2 ATP + 2 H2O
soit au total
glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD + rarr 2 pyruvate + 2 ATP + 2 (NADH + H + ) + 2 H2O
Le pyruvate CH3-CO-COO- deacutesigne en toute rigueur la base conjugueacutee de lacide pyruvique CH3-CO-COOH
Article complet sur le site httpfrwikipediaorgwikiGlycolyse
Glycolyse ndash Document Universiteacute Jussieu Paris Contributions de Caroline Benlot Nicole Blanchouin Collaboration Philippe Denoulet
La voie de la glycolyse correspond agrave une seacuterie de reacuteactions catalyseacutees par des enzymes qui deacutegradent une moleacutecule de glucose (6 carbones) en deux moleacutecules de pyruvate (3 carbones) Chez les eucaryotes cette transformation a lieu dans le cytosol de la cellule
Cette voie meacutetabolique produit de leacutenergie libre sous forme dATP Il est agrave noter que tous les intermeacutediaires entre le glucose et le pyruvate sont phosphoryleacutes ce qui leur confegravere une charge neacutegative nette agrave pH 7 les empecircchant ainsi de diffuser agrave lexteacuterieur de la cellule
La glycolyse se deacutecompose en deux phases
- La phase preacuteparatoire ougrave le glucose est transformeacute en deux trioses phosphates avec consommation deacutenergie
- La phase de remboursement qui produit de leacutenergie sous forme dATP
Le bilan global de la glycolyse est
Glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ -----gt 2 pyruvate + 2 ATP + 2 H2O + 2 NADH
Les diffeacuterents chaicircnons meacutetaboliques intervenant dans la glycolyse sont soit des reacuteactions simples soit des reacuteactions deacutecomposables en reacuteactions simples Parmi les dix reacuteactions enzymatiques de la glycolyse trois sont exergoniques et donc irreacuteversibles Les autres chaicircnons seffectuant avec des ΔG proches de leacutequilibre sont reacuteversibles et permettent la gluconeacuteogenegravese
Source httpwwwsnvjussieufrbmediaMetaboglyco1html
Lactate ndash Renvoi agrave Acide lactique selon une introduction agrave un articl de Wikipeacutedia
Lacide lactique est un acide organique qui joue un rocircle dans divers processus biochimiques Un lactate est un sel de cet acide Contrairement agrave ce que peut laisser penser son nom lacide lactique nest pas preacutesent uniquement dans le lait mais eacutegalement dans le vin certains fruits et leacutegumes et dans les muscles
Lacide lactique est un acide alpha hydroxyleacute sa formule chimique est C3H6O3 et sa structure se reflegravete dans son nom systeacutematique lacide 2-hydroxypropanoiumlque
Sommaire
bull 1 Chimie
bull 2 Effort musculaire et fermentation lactique
bull 3 Fermentation bacteacuterienne
bull 4 Utilisations
bull 5 Historique
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
o 61 Voir aussi
611 Articles connexes
612 Liens externes
Chimie [modifier]
Latome de carbone 2 portant le groupe hydroxyle est asymeacutetrique rendant la moleacutecule dacide lactique chirale Il se preacutesente donc sous forme de deux eacutenantiomegraveres
bull (R)-acide lactique ou D(ndash)-acide lactique
bull (S)-acide lactique ou L(+)-acide lactique
En solution le groupe carboxyle -COOH peut perdre un proton donnant un ion lactate CH3CHOHCOO-
Lacide lactique est soluble dans leau et consideacutereacute comme un acide faible (pKa=390) cest-agrave-dire que la reacuteaction de dissociation dans leau nest pas totale
CH3CHOHCOOH + H2O CH3CHOHCOO- + H3O+
On trouve donc agrave la fois en solution lacide lactique et sa forme basique lion lactate en proportions variables selon le pH
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiAcide_lactique
Meacutedecine personnaliseacutee ndash Articles seacutelectionneacutes par Jacques Hallard
Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche ndash Document lsquoGroupe Les eacutechosfrrsquo Par Marc-Olivier Beacutevierre Partner Cepton Strategies bureau de Paris 03 deacutecembre 2011
Du profilage des patients aux theacuterapies geacuteniques en passant par le diagnostic moleacuteculaire et de nouvelles formes de vaccination les possibiliteacutes ouvertes par la meacutedecine personnaliseacutee sont immenses Crsquoest aussi un enjeu consideacuterable pour lrsquoeacuteconomie des systegravemes de santeacute et bien sucircr pour les grandes firmes pharmaceutiques qui ont ducirc repenser en profondeur leurs deacutemarches de recherche et deacuteveloppement
Le concept de meacutedecine personnaliseacutee a eacuteteacute deacuteveloppeacute il y a deux deacutecennies par la socieacuteteacute suisse Roche lrsquoun des leaders mondiaux de lrsquoindustrie pharmaceutique Le concept initial eacutetait fondeacute sur une reacutealiteacute tregraves simple dans la pratique meacutedicale le mecircme meacutedicament peut provoquer des reacuteactions diffeacuterentes selon les patients et pour un patient donneacute certains meacutedicaments fonctionnent et drsquoautres non
Avec lrsquointroduction dans les anneacutees 1990 de lrsquoHerceptine un traitement pour le cancer du sein Roche a deacutemontreacute qursquoil eacutetait possible drsquoanticiper gracircce agrave un simple test sur les patients ceux pour qui le traitement serait le plus beacuteneacutefique et ceux pour qui il ne le serait probablement pas
Il est deacutesormais possible de personnaliser les traitements crsquoest-agrave-dire de nrsquoadministrer un meacutedicament qursquoaux patients qui reacuteagissent positivement Lrsquoimpact de cette nouvelle approche est eacutenorme une efficaciteacute accrue moins drsquoeffets secondaires et plus de temps ni de ressources perdus pour un traitement inopeacuterant
Les cinq grandes approchesCette premiegravere forme de meacutedecine personnaliseacutee a ouvert la voie agrave une multitude drsquoapproches diffeacuterentes que lrsquoon peut classer en cinq cateacutegories
1 La meacutedecine stratifieacutee Crsquoest lrsquoapproche retenue pour lrsquoHerceptine elle consiste agrave diviser les patients en quatre groupes en fonction de leur reacuteaction agrave un meacutedicament en termes drsquoefficaciteacute et drsquoeffets secondaires Le meacutedicament est administreacute uniquement au groupe pour lequel la reacuteponse aura eacuteteacute positive et qui nrsquoaura pas preacutesenteacute drsquoeffets secondaires
2 Les vaccinations antitumorales Il srsquoagit drsquoune autre forme de meacutedecine personnaliseacutee ici le systegraveme immunitaire du patient est ldquoentraicircneacuterdquo agrave deacutetruire les cellules tumorales On obtient un tel reacutesultat en reacuteinjectant dans le corps drsquoun patient un eacutechantillon de ses propres cellules apregraves un traitement externe Les cellules ainsi traiteacutees sont destineacutees agrave stimuler le systegraveme immunitaire du patient speacutecifiquement contre les cellules tumorales
3 Lrsquoingeacutenierie tissulaire La reconstruction tissulaire est un domaine meacutedical nouveau et extrecircmement prometteur Elle srsquoaccomplit gracircce agrave lrsquoimplantation de cellules capables de pousser sur un tissu endommageacute et de le ldquoreacuteparerrdquo Ces cellules peuvent provenir soit du patient lui-mecircme apregraves traitement externe soit de cellules souches provenant de donneurs
4 La theacuterapie geacutenique Elle vise agrave modifier le geacutenome drsquoun patient afin drsquoeacuteliminer la mutation qui est agrave lrsquoorigine drsquoune maladie Il y a trois types de theacuterapie geacutenique la transfection permanente drsquoADN la transfection transitoire drsquoADN et les theacuterapies portant sur lrsquoARN Aujourdrsquohui le premier type a eacuteteacute pratiquement abandonneacute alteacuterer de faccedilon permanente le geacutenome drsquoune personne peut avoir des conseacutequences sur le long terme y compris apregraves la mort du patient ndash puisque les modifications de son geacutenome seront aussi transmises agrave sa descendance Qui plus est elle a souvent des conseacutequences impreacutevisibles sur drsquoautres processus biologiques La recherche se concentre agrave preacutesent sur les deux autres approches qui ont elles lrsquoavantage drsquoecirctre reacuteversibles Les premiers meacutedicaments arrivent maintenant sur le marcheacute Un exemple inteacuteressant le Glybera premier traitement efficace contre la LPLD une maladie orpheline dont les patients ont un deacuteficit en proteacuteines LPL ce qui entraicircne lrsquoapparition de diabegravete et de maladies cardiovasculaires
5 Le profilage du risque La forme la plus meacutediatiseacutee de meacutedecine personnaliseacutee est probablement le profilage du risque gracircce au seacutequenccedilage du geacutenome drsquoun patient il devient deacutesormais possible de calculer le risque que cette personne deacuteveloppe un jour une maladie Etant donneacute que le coucirct total pour seacutequencer le geacutenome entier drsquoune personne diminue drsquoanneacutee en anneacutee il sera bientocirct possible pour tout le monde drsquoobtenir son propre seacutequenccedilage de geacutenome et donc de connaicirctre son profil de risque pour un certain nombre de maladies Par ailleurs certaines autres formes de profilage du risque plus preacutecises existent deacutejagrave en cardiologie par exemple en mesurant le niveau de concentration drsquoune certaine proteacuteine dans le sang il devient possible de preacutedire avec preacutecision le risque pour un patient drsquoavoir un accident cardio-vasculaire (AVC insuffisance cardiaque) dans les mois ou les anneacutees agrave venir
Le profilage du risque est un aspect particuliegraverement important pour la meacutedecine personnaliseacutee car il ouvre la voie agrave la preacutevention une source potentiellement gigantesque de bien-ecirctre pour les personnes mais aussi drsquoeacuteconomies substantielles pour les systegravemes de santeacute
Afin de comprendre pourquoi et comment lrsquoindustrie de la santeacute tout entiegravere se tourne drsquoores et deacutejagrave vers la meacutedecine personnaliseacutee il est important de srsquoarrecircter un instant sur la reacutevolution scientifique qui a deacuteclencheacute ce changement de paradigme
Le diagnostic moleacuteculaire moteur sous-jacentTout au long des dix derniegraveres anneacutees lrsquoameacutelioration de la productiviteacute en R amp D a eacuteteacute lrsquoun des principaux enjeux pour les entreprises pharmaceutiques Alors que la plupart de leurs meacutedicaments les plus vendeurs tombent ou vont tomber dans le domaine public ndash depuis 2004 et jusqursquoagrave 2012 ndash et en lrsquoabsence drsquoun nombre suffisant de nouveaux produits pour compenser la perte associeacutee cette riche industrie a eacuteteacute confronteacutee agrave une pression croissante pour aller vers plus drsquoinnovation
Rationaliser la gestion des projets de R amp D former des alliances construire des accords agrave long terme avec des eacutequipes de recherche universitaires ou en biotechnologie breveter les projets de recherche dans le cadre de structures de partenariat sophistiqueacutees autant de reacuteponses qui caracteacuterisent ce deacutefi et qui parfois ont eacuteteacute tregraves efficaces Cependant aucune de ces approches nrsquoa vraiment abordeacute le problegraveme qui est aujourdrsquohui au cœur de la recherche et du deacuteveloppement pharmaceutique Pour trouver demain de nouveaux meacutedicaments les scientifiques auront besoin de mieux comprendre les processus moleacuteculaires qui reacutegissent les maladies et comment la diversiteacute geacuteneacutetique des patients influe sur les reacutesultats des traitements
Parallegravelement lrsquoindustrialisation des techniques de biologie moleacuteculaire a permis drsquoimportants progregraves dans la deacutetection et lrsquoanalyse de moleacutecules drsquoune complexiteacute toujours croissante telles que de longs fragments drsquoADN ARN des proteacuteines voire des cellules entiegraveres Ces techniques ont permis aux scientifiques de parvenir agrave une compreacutehension beaucoup plus preacutecise des processus moleacuteculaires qui sont agrave lrsquoorigine de nombreuses maladies Le potentiel de ce qursquoon appelle maintenant le diagnostic moleacuteculaire est immense non seulement en termes de R amp D mais aussi dans la pratique meacutedicale quotidienne
Agrave lrsquoautre extreacutemiteacute du spectre les systegravemes de santeacute sont de plus en plus sous pression Ils ne remboursent plus que les meacutedicaments qui apportent un reacuteel plus par rapport aux traitements deacutejagrave en place et dans certains cas ils ne paient que si le traitement a un reacutesultat positif Dans un nombre croissant de systegravemes de santeacute le besoin drsquoun retour sur investissement ndash sujet qui eacutetait tabou dans le passeacute ndash est en train de devenir une reacutealiteacute
Le diagnostic moleacuteculaire fournit agrave ces deux deacutefis la reacuteponse de la science non seulement il accroicirct la productiviteacute de R amp D mais il fournit aussi aux cliniciens des outils puissants pour mieux comprendre ce qursquoils font et quelle est lrsquoefficaciteacute reacuteelle de leurs deacutecisions theacuterapeutiques Au final ils traitent mieux leurs patients et pour un coucirct moindre
Diagnostic moleacuteculaire et biomarqueurs quelques deacutefinitionsLe diagnostic moleacuteculaire deacutetecte des cibles moleacuteculaires speacutecifiques par le truchement de sondes seacutelectives qui sont toujours associeacutees agrave une meacutethode de visualisation La valeur de ces cibles ndash appeleacutees biomarqueurs ndash est qursquoelles sont correacuteleacutees agrave une maladie parfois elles sont mecircme la racine du mal Les biomarqueurs peuvent ecirctre de natures tregraves diffeacuterentes allant de la simple petite moleacutecule (comme les meacutetabolites) agrave des structures complexes comme les proteacuteines les acides nucleacuteiques ou mecircme des cellules entiegraveres
Trouver le biomarqueur adeacutequat qui permettra aux cliniciens de comprendre et de suivre avec preacutecision lrsquoeacutevolution de la maladie ndash ou bien sa reacuteponse agrave un traitement ndash est lrsquoun des principaux enjeux de la recherche pharmaceutique aujourdrsquohui En effet il nrsquoy a souvent pas de lien de causaliteacute direct entre un biomarqueur et une maladie ou sa reacuteponse Certains biomarqueurs peuvent ecirctre repreacutesentatifs de plusieurs maladies et inversement il peut ecirctre neacutecessaire de deacutetecter plusieurs biomarqueurs afin de deacutepister une maladie donneacutee
Les technologies de deacutetection et drsquoamplification ont progresseacute agrave pas de geacuteant ces derniegraveres anneacutees et sont devenues les principaux moteurs du deacuteveloppement des outils de diagnostic moleacuteculaire La meacutethode la plus connue est la Reacuteaction en Chaicircne par Polymeacuterase (PCR) mais il en est drsquoautres telles que les puces agrave ADN et ARN (ou micro-arrays) lrsquohybridation in situ en fluorescence (FISH) lrsquoimmunohistochimie la cytomeacutetrie en flux (CMF FACS en anglais) et bien drsquoautres qui sont agrave preacutesent arriveacutees agrave maturiteacute
Le rocircle des biomarqueurs dans la chaicircne de valeur pharmaceutiqueLes biomarqueurs jouent un rocircle important agrave tous les niveaux de la chaicircne de valeur pharmaceutique ils interviennent tregraves tocirct dans le processus de deacutecouverte puis dans le deacuteveloppement du produit ils ont eacutegalement leur importance au niveau du patient notamment pour la preacutevention le suivi du traitement et la gestion de la maladie
Les biomarqueurs peuvent ecirctre trieacutes en trois cateacutegories leur rocircle deacutepend de leur positionnement dans la chaicircne de valeur
Les biomarqueurs de deacutecouverte sont des entiteacutes moleacuteculaires qui sont geacuteneacuteralement identifieacutees pendant les premiegraveres phases du processus de deacutecouverte drsquoun nouveau meacutedicament Ces biomarqueurs sont lieacutes agrave la cible biologique et sont utiliseacutes pour valider les meacutecanismes de la maladie pour sonder de potentiels effets toxicologiques ou pour anticiper les variations geacuteneacutetiques potentielles dans la reacuteponse de lrsquoorganisme aux meacutedicaments Lrsquoespoir pour les responsables de R amp D pharmaceutique est que ces biomarqueurs vont aider agrave atteindre plus rapidement chez lrsquohomme la preuve de concept ou deacutemonstration de validiteacute lrsquoideacutee est drsquoecirctre en mesure drsquoeffectuer des essais cliniques en toute seacutecuriteacute avec de tregraves faibles doses sur un petit nombre de patients et beaucoup plus preacutecocement avant mecircme que les essais preacutecliniques ne soit pleinement acheveacutes Les meacutedicaments qui srsquoaveacutereraient ne pas fonctionner lors de ces essais preacutecoces seraient alors eacutelimineacutes plus tocirct ce qui permettrait par conseacutequent de tester plus de substances
Plus tard dans le processus on trouve les biomarqueurs de deacuteveloppement qui peuvent eacutegalement ecirctre drsquoune grande utiliteacute Ce sont habituellement les mecircmes que ceux qui ont eacuteteacute identifieacutes lors du processus de deacutecouverte et qui sont utiliseacutes dans les essais cliniques pour fournir des informations preacuteliminaires sur lrsquoefficaciteacute du meacutedicament et sa seacutecuriteacute avant qursquoon ne soit agrave mecircme de mesurer des paramegravetres cliniques drsquoaucune sorte Gracircce agrave leur capaciteacute agrave fournir des informations qui ne seraient pas accessibles agrave travers un monitoring clinique classique ils contribuent parfois agrave acceacuteleacuterer sensiblement le processus de deacuteveloppement En un mot afin de mesurer lrsquoefficaciteacute drsquoun nouveau meacutedicament de simples tests sanguins peuvent agrave preacutesent (dans certains cas) remplacer des mois voire des anneacutees drsquoobservation clinique
Et enfin nous avons les biomarqueurs commerciaux Par commercial nous entendons les biomarqueurs qui ont eacuteteacute officiellement reconnus par les autoriteacutes sanitaires comme des outils apportant des informations utiles sur lrsquoeacutetat drsquoun patient et pouvant ecirctre utiliseacutes pour prendre des deacutecisions cliniques des outils de diagnostic recourant agrave ces biomarqueurs seront par ailleurs susceptibles drsquoecirctre rembourseacutes par les systegravemes de santeacute Ce type de biomarqueur nrsquoest pas nouveau Pour ne citer que deux exemples le glucose est reconnu comme biomarqueur du diabegravete depuis le XIXe siegravecle (aujourdrsquohui il a eacuteteacute remplaceacute par lrsquoHbA1c) et le PSA (Antigegravene prostatique speacutecifique) lrsquoest depuis les anneacutees 1980 pour le cancer de la prostate
Bien que lrsquoon utilise les biomarqueurs depuis fort longtemps le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire la bio-informatique et les meacutethodes de deacutetection innovantes ont deacutemultiplieacute les possibiliteacutes de faccedilon spectaculaire et un nouveau type drsquooutil a eacutemergeacute le diagnostic moleacuteculaire Les premiers exemples embleacutematiques de ces nouvelles et puissantes technologies sont les ldquodiagnostics compagnonsrdquo qui ont eacuteteacute introduits dans le traitement du cancer (drsquoabord avec lrsquoHerceptine que nous avons mentionneacutee plus haut) et plus reacutecemment du VIH ougrave certains traitements oneacutereux nrsquoont eacuteteacute prescrits qursquoagrave condition que le patient reacuteponde agrave un test geacuteneacutetique speacutecifique Drsquoautres exemples bien connus sont les tests de deacutepistage de routine des maladies infectieuses (VIH) dont le degreacute de speacutecificiteacute et de sensibiliteacute est tregraves eacuteleveacute
Les diagnostics moleacuteculaires sont les outils de la meacutedecine moderne Ils permettent aux cliniciens drsquoidentifier les signes avant-coureurs des maladies de choisir le bon traitement en fonction des profils geacuteneacutetiques (diagnostics ldquocompagnonsrdquo) de superviser lrsquoefficaciteacute des traitements et bien mieux informeacutes de prendre de meilleures deacutecisions en fonction du profil particulier de chaque patient et de sa reacuteaction aux traitements anteacuterieurs Les diagnostics moleacuteculaires ont eacutegalement un rocircle eacuteconomique agrave jouer car ils pourraient tregraves bien conduire dans certains cas agrave des eacuteconomies substantielles en eacutevitant au meacutedecin de prescrire inutilement des traitements coucircteux
Lrsquoimpact eacuteconomique de la meacutedecine personnaliseacuteeLa demande mondiale pour les produits et services de santeacute est estimeacutee agrave lrsquoheure actuelle agrave 5500 milliards de dollars et elle devrait atteindre 12 000 milliards de dollars agrave lrsquohorizon 2030 La meacutedecine personnaliseacutee va transformer ce marcheacute sur deux plans premiegraverement en fournissant des traitements plus efficaces et deuxiegravemement en offrant le moyen de faire des eacuteconomies
Des traitements plus efficaces Pour un meacutedecin la valeur intrinsegraveque du diagnostic moleacuteculaire ne reacuteside bien sucircr pas dans le traitement drsquoune maladie mais dans lrsquoinformation que ce diagnostic viendra fournir Cette information peut ecirctre inestimable car elle aide les meacutedecins agrave prendre de meilleures deacutecisions sur la faccedilon de traiter un patient Par ailleurs elle est parfois consideacutereacutee par les autoriteacutes sanitaires comme une condition preacutealable pour la prescription drsquoune moleacutecule comme crsquoest le cas en meacutedecine stratifieacutee
LrsquoHerceptine a eacuteteacute le premier meacutedicament issu de la meacutedecine stratifieacutee agrave ecirctre autoriseacute Elle traite le cancer du sein et fonctionne extrecircmement bien mais seulement pour des femmes qui surexpriment un gegravene speacutecifique appeleacute HER-2 Elle est donc commercialiseacutee avec un kit de diagnostic HER-2 et nrsquoest rembourseacutee par les systegravemes de santeacute que si le test est positif LrsquoHerceptine est lrsquoun des meacutedicaments les plus vendus
aujourdrsquohui (pour un total de plus de 5 milliards de dollars) A lrsquoavenir ce type de produit deviendra monnaie courante demain les assureurs de la santeacute ne paieront plus pour des meacutedicaments mais pour des reacutesultats Crsquoest preacuteciseacutement lagrave ce que la meacutedecine personnaliseacutee peut apporter une faccedilon de maximiser lrsquoefficaciteacute des traitements
La reacuteduction des deacutepenses Mecircme si certaines formes de meacutedecine personnaliseacutee (telles que les vaccins contre des cancers ou lrsquoingeacutenierie tissulaire) sont oneacutereuses et vont peser sur les systegravemes de santeacute drsquoautres vont contribuer agrave reacuteduire la facture La meacutedecine preacuteventive en particulier est une solution agrave long terme contre lrsquoexplosion des deacutepenses de santeacute comme chacun sait il est beaucoup moins cher de deacutepister et de preacutevenir une maladie que de la traiter lorsqursquoelle srsquoest deacuteclareacutee Il est deacutesormais possible par exemple de deacutetecter des ldquoindicateurs preacutecocesrdquo (biomarqueurs) de sorte que des mesures efficaces pourront ecirctre prises en amont ndash avant que la maladie ne se deacuteclenche Le coucirct total direct et indirect des maladies cardio-vasculaires et accidents vasculaires ceacutereacutebraux aux Etats-Unis a eacuteteacute estimeacute agrave 450 milliards de dollars en 2008 Reacuteduire la facture de seulement 10 aurait deacutejagrave un impact eacuteconomique eacutenorme
Les eacutevolutions agrave venirLa deacutecouverte de la structure en double heacutelice de lrsquoADN par Watson et Crick en 1953 a ouvert une nouvelle egravere le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire Durant la seconde moitieacute du XXe siegravecle les biologistes et les meacutedecins ont fait eacutenormeacutement progresser notre compreacutehension des meacutecanismes de la vie Cette progression a eacuteteacute consideacuterablement acceacuteleacutereacutee gracircce au deacuteveloppement drsquooutils de diagnostic moleacuteculaire qui permettent aujourdrsquohui aux meacutedecins de reacuteellement comprendre les meacutecanismes intimes moleacuteculaires des maladies Et ce que ces outils apportent crsquoest de lrsquoinformation de lrsquoinformation qui peut sauver ou prolonger la vie eacuteviter la douleur seacutecuriser le patient et aider le praticien agrave prendre la bonne deacutecision
Chaque ecirctre humain est une personne unique avec sa propre histoire ses besoins et ses objectifs personnels et veut ecirctre consideacutereacute en tant que tel La promesse de la meacutedecine personnaliseacutee est qursquoagrave lrsquoavenir la technologie permettra aux professionnels de la santeacute drsquoaccomplir quelques pas de plus pour se rapprocher de ce besoin fondamental
(Ce contenu est issu de ParisTech Review ougrave il a eacuteteacute publieacute agrave lrsquoorigine sous le titre Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche Nous vous invitons agrave vous abonner gratuitement agrave ParisTech Review) - Groupe lsquoLes eacutechosrsquo- Tous droits reacuteserveacutes - Les Echos 2012
Source httpblogslesechosfrparistech-reviewmedecine-personnalisee-la-revolution-est-en-marche-a7747html
Addenda - References
Academic
bull Steven M Paul et al ldquoHow to improve RampD productivity the pharmaceutical industryrsquos grand challengerdquo Nature Reviews 9 March 2010 203
bull Iain Miller et al ldquoMarket access challenges in the EU for high medical value
diagnostic testsrdquo Personalized Medicine (2011) 8(2)
bull Cepton Strategies ldquoLes perspectives de lrsquoindustrie pharmaceutique agrave lrsquohorizon 2020rdquo septembre 2011
Online
bull ldquo The revolution of molecular diagnosticsrdquo (Cepton Strategies)
bull ldquo Pharma 2015 le nouveau modegravelerdquo (Cepton Strategies)
This content is licensed under a Creative Commons Attribution 30 LicenseYou are free to share copy distribute and transmit this content - Source httpwwwparistechreviewcom20111108medecine-personnalisee-revolution
laquo Meacutedecine personnaliseacutee raquo la part du bluff et celle de la reacutealiteacute Document lsquoScience et pseudo-sciencesrsquo Auteur Bertrand Jordan biologiste moleacuteculaire Directeur de recherche eacutemeacuterite au CNRS Auteur de nombreux articles et drsquoune dizaine de livres sur la geacuteneacutetique et ses applicationshellip SPS ndeg 292 octobre 2010
Lrsquoideacutee (ou le fantasme) de la meacutedecine personnaliseacutee peut se reacutesumer ainsi on va tregraves prochainement pouvoir acceacuteder agrave la totaliteacute de lrsquoinformation geacuteneacutetique drsquoune personne en deacuteduire lrsquoensemble de ses preacutedispositions agrave diffeacuterentes maladies (et mecircme agrave certains comportements) ainsi que sa reacuteaction agrave diffeacuterents types de traitements et de meacutedicaments On pourra alors adopter des conduites de preacutevention cibleacutees et efficaces et traiter lrsquoaffection lorsqursquoelle apparaicirctra avec le meacutedicament preacutesentant le meilleur rapport entre efficaciteacute et effets indeacutesirables Au-delagrave de lrsquoinformation geacuteneacutetique proprement dite la mesure drsquoautres paramegravetres (niveau drsquoexpression de gegravenes preacutesence de diffeacuterentes proteacuteines eacutetat de certains reacutecepteurs) fournira des laquo biomarqueurs raquo1 suppleacutementaires permettant drsquoadapter finement le traitement agrave lrsquoeacutetat du patient
Au niveau de lrsquoaccegraves agrave lrsquoinformation geacuteneacutetique inteacutegrale il srsquoagit bien drsquoune reacutealiteacute maintenant proche (moins de cinq ans agrave coup sucircr) Les nouvelles techniques de seacutequenccedilage drsquoADN apparues depuis 2005 sont de plus en plus rapides et efficaces et degraves aujourdrsquohui la lecture inteacutegrale de lrsquoADN drsquoune personne revient agrave moins de 10 000 euro2 Les progregraves continuent agrave un rythme rapide et il est tregraves vraisemblable que le laquo geacutenome agrave 1000 dollars raquo devienne une reacutealiteacute drsquoici deux agrave trois ans Il sera alors bien plus rationnel drsquoobtenir cette information systeacutematiquement pour chaque individu (agrave la naissance par exemple) plutocirct que de pratiquer des analyses drsquoADN cibleacutees lorsque le besoin en apparaicirct
La traduction de cette information geacuteneacutetique en termes de physiopathologie (le passage du laquo geacutenotype raquo au laquo pheacutenotype raquo) est par contre encore tregraves imparfaite Bien entendu certaines mutations entraicircnent systeacutematiquement une pathologie preacutecise (comme pour la mucoviscidose les myopathies la choreacutee de Huntingtonhellip) mais en geacuteneacuteral la composante geacuteneacutetique drsquoune maladie implique des dizaines des centaines de gegravenes dont certains variants ont un effet aggravant ou au contraire protecteur Nos connaissances sont encore tregraves incomplegravetes et les entreprisequi agrave lrsquoeacutetranger (USA) offrent de reacutealiser un profil geacuteneacutetique (actuellement beaucoup moins preacutecis que le seacutequenccedilage inteacutegral) ne fournissent agrave leurs clients que des informations tregraves vagues (laquo risque drsquoarthrite rhumatoiumlde accru de 20 raquo crsquoestagrave-dire risque absolu passant de 1 agrave 1 2 ) La validiteacute mecircme de ces chiffres est sujette agrave caution dans la mesure ougrave ils ont eacuteteacute eacutetablis sur des groupes de population auxquels le client nrsquoappartient pas neacutecessaire-menthellip La
traduction meacutedicale de lrsquoinformation geacuteneacutetique est donc tregraves partielle et entacheacutee de grandes incertitudes
Photo Une vision du futur proche la carte Vitale contenant la seacutequence drsquoADN du patient
Cependant les choses changent rapidement Le passage prochain du pro-fil geacuteneacutetique (eacutetabli sur 500 000 agrave 1 000 000 de points dans le geacutenome) agrave la lecture inteacutegrale des trois milliards de bases de ce geacutenome va donner une information beaucoup plus fine ndash incluant en particulier les mutations rares qui pour des raisons techniques ne sont guegravere repreacutesenteacutees dans les profils actuels Et la poursuite des grandes eacutetudes de correacutelation entre pathologies et constitution geacuteneacutetique3 (eacutetudes qui vont elles aussi passer agrave la seacutequence) va ameacuteliorer peu agrave peu la traduction du geacutenotype en pheacutenotype y compris pour les maladies dont la part geacuteneacutetique est complexe (soit la grande majoriteacute) Cette transition est deacutejagrave bien amorceacutee pour divers types de cancers pour lesquels la connaissance des caracteacuteristiques geacuteneacutetiques de la cellule tumorale est deacuteterminante pour le choix du traitement4 On peut ainsi espeacuterer agrave terme eacuteradiquer la pratique de chimiotheacuterapies peu speacutecifiques et fortement deacutelabrantes et combiner la chirurgie avec le traitement par des moleacutecules ayant une action reacuteellement cibleacutee sur les cellules tumorales Il est certain que cette approche va srsquoeacutetendre au domaine de la santeacute en geacuteneacuteral et que lrsquoon va de plus en plus vers des traitements cibleacutes fondeacutes sur la connaissance du geacutenome du patient et sur des informations scientifiques constamment mises agrave jour
Au-delagrave de la geacuteneacutetique il faut drsquoailleurs eacutelargir le propos agrave lrsquoensemble des biomarqueurs qui deviennent accessibles Il peut srsquoagir de donneacutees concernant lrsquoADN comme ci-dessus mais aussi du niveau drsquoexpression drsquoun ensemble de gegravenes de la preacutesence de diverses proteacuteines de concentrations de meacutetabolites ou de lrsquoactiviteacute drsquoenzymes comme les kinases Le biomarqueur peut ecirctre simple ou le plus souvent complexe impliquant la mesure simultaneacutee drsquoun nombre important drsquoentiteacutes et donc une technologie sophistiqueacutee Le champ drsquoapplication des biomarqueurs est tregraves large et concerne potentiellement toutes les pathologies Ce domaine de recherches est en plein deacuteveloppement avec encore une fois beaucoup drsquoexageacuterations et drsquoaffirmations peu rigoureuses qursquoil srsquoagisse de la validiteacute statistique des correacutelations repeacutereacutees ou de lrsquoutiliteacute clinique reacuteelle de lrsquoinformation fournie On peut neacuteanmoins penser que la phase critique actuelle va deacuteboucher sur une clarification et un renforcement des exigences et que des biomarqueurs reacuteellement valides et utiles eacutemergeront de ces travaux il deviendra alors indispensable de les deacuteterminer avant tout traitement
Photo - Lrsquointerpreacutetation meacutedicale drsquoune seacutequence drsquoADN nrsquoest pas eacutevidente
La meacutedecine personnaliseacutee nrsquoest donc pas qursquoun fantasme le concept comporte une part de veacuteriteacute qui va aller croissant Les conseacutequences sur le systegraveme de santeacute sont multiples Les meacutedicaments vont de plus en plus srsquoadresser agrave un sous-ensemble de patients geacuteneacutetiquement deacutefini ce qui nrsquoest pas sans poser de seacuterieux problegravemes aux industriels de la pharmacie (deacutecheacuteance du modegravele de blockbuster5 mais peut paradoxalement permettre drsquoacceacuteleacuterer les essais cliniques en les pratiquant sur des groupes drsquoindividus seacutelectionneacutes Lrsquoimportance du diagnostic va srsquoaccentuer notamment ndash mais pas seulement ndash pour tous les cancers et la mise agrave jour incessante des connaissances sera essentielle pour tirer le maximum de sens clinique des informations geacuteneacutetiques et des
biomarqueurs en geacuteneacuteral Il faudra donc disposer agrave lrsquohocircpital drsquoinstallations et de personnels capables drsquoobtenir ces informations et de les interpreacuteter Le rocircle de moleacutecules cibleacutees efficaces et preacutesentant peu drsquoeffets secondaires va srsquoaccroicirctre au deacutetriment des theacuterapeutiques geacuteneacuteralistes et reacuteduire les temps drsquohospitalisation Il srsquoagit lagrave de tendances lourdes dont lrsquoorientation ne fait aucun doute Seul le calendrier preacutesente quelques incertitudes La pratique de la meacutedecine va donc changer Espeacuterons que notre systegraveme de santeacute qui est (encore) lrsquoun des meilleurs au monde saura srsquoadapter agrave cette nouvelle donnehellip
1 Biomarqueur tout paramegravetre biologique mesurable qui fournit des informations pour le diagnostic le pronostic ou le choix du traitement pour tout type de maladie
2 Il srsquoagit lagrave de donneacutees veacuterifieacutees et drsquooffres commerciales existantes et non drsquoextrapolations publicitaires ou journalistiques
3 Etudes dites WGAS Whole Genome Association Studies Il srsquoen est deacutejagrave pratiqueacute plus de 500 portant agrave chaque fois sur des milliers de malades et de teacutemoins
4 Pour les leuceacutemies la preacutesence drsquoun reacutearrangement chromosomique impliquant les gegravenes BCR et Abl permet un traitement tregraves efficace par le Gleevec
5 Meacutedicament largement prescrit et geacuteneacuterant plus drsquoun milliard de dollars de chiffre drsquoaffaires
Source httpwwwpseudo-sciencesorgspipphparticle1500
Mitochondrie ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Une mitochondrie (du grec mitos fil et chondros grain) est un organite agrave linteacuterieur dune cellule eucaryote dont la taille est de lordre du micromegravetre Son rocircle physiologique est primordial puisque cest dans les mitochondries que leacutenergie fournie par les moleacutecules organiques est reacutecupeacutereacutee sous forme dATP (eacutenergie contenue dans la liaison phosphate-phosphate) la source principale deacutenergie pour la cellule eucaryote par le processus doxydation phosphorylante
Lensemble des mitochondries dune cellule constitue ce que lon appelle son chondriome
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Structure
bull 3 Origine
bull 4 Geacutenome mitochondrial
bull 5 Proteacuteome mitochondrie
o 51 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome mitochondrial
o 52 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome nucleacuteaire
o 53 Chez lHomme
bull 6 Fonctionnement
bull 7 Poisons mitochondriaux
bull 8 Maladies mitochondriales
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiMitochondrie
Oncogegravene
Les oncogegravenes sont une cateacutegorie de gegravenes dont lexpression favorise la survenue de cancers Ce sont des gegravenes qui commandent la synthegravese doncoproteacuteines (proteacuteines anormales stimulant la division et la diffeacuterenciation cellulaire) et deacuteclenchent une prolifeacuteration deacutesordonneacutee des cellules Le terme vient du grec onkos signifiant vrac masse ou tumeur
Le terme oncogegravene peut deacutesigner aussi des virus qui provoquent lapparition de cancers On parle doncovirus
Sommaire
[masquer]
bull 1 Introduction
bull 2 Oncogegravenes
o 21 Seacutemantique et histoire du terme
o 22 Oncogegravenes et cancers
o 23 Diffeacuterents oncogegravenes
o 24 Les oncogegravenes comme cibles pour le deacuteveloppement de nouvelles
theacuterapies
bull 3 Notes et reacutefeacuterences
bull 4 Voir aussi
o 41 Article connexe
o 42 Liens externes
Introduction[modifier]
Notre organisme est composeacute denviron 1014 cellules reacuteparties dans plus de 200 types cellulaires diffeacuterents qui composent les tissus (cellules sanguines nerveuses germinales etc) La prolifeacuteration cellulaire au sein de ces tissus est rigoureusement controcircleacutee au cours de notre vie certaines cellules (les neurones) ne neacutecessitant pas un renouvellement constant dautres eacutetant perpeacutetuellement en cours de multiplication (cellules sanguines ou de la peau) Le controcircle de cette multiplication cellulaire normale se fait par lintermeacutediaire dun eacutequilibre permanent entre facteurs activateurs (stimulateurs de la division cellulaire) et facteurs inhibiteurs (freins de la division cellulaire) Toute alteacuteration de cet eacutequilibre ou homeacuteostasie cellulaire peut faire pencher la balance soit du cocircteacute inhibiteur dans ce cas la cellule meurt et disparaicirct soit du cocircteacute activateur et la cellule se divise de faccedilon incontrocircleacutee et peut donner naissance agrave un cancerDe maniegravere scheacutematique on peut faire une analogie entre une voiture et une cellule Lorsque les systegravemes qui controcirclent lrsquoacceacuteleacuterateur et les freins de la voiture sont en bon eacutetat celle-ci va donc pouvoir avoir une vitesse de croisiegravere parfaitement controcircleacutee Une voiture dans laquelle lrsquoacceacuteleacuterateur serait activeacute en permanence ou bien ayant une absence totale de frein est donc lanceacutee dans une course folle qui ne peut plus ecirctre arrecircteacutee sauf par une catastrophe Dans les cellules canceacutereuses cela se passe exactement de la mecircme faccedilon
Il y a trois grandes cateacutegories de gegravenes associeacutes aux pathologies canceacutereuses les oncogegravenes (cet article) les gegravenes suppresseur de tumeurs et les gegravenes de Reacuteparation de lADN
Les proto-oncogegravenes sont les reacutegulateurs positifs de la prolifeacuteration cellulaire (les acceacuteleacuterateurs) Ils deviennent hyper-actifs et leur modification (en oncogegravene) est dominante car il suffit quune des deux copies du gegravene soit modifieacutee On a identifieacute actuellement plus de 100 proto-oncogegravenes Les plus connus sont les gegravenes Ha-ras myc ou abl
La seconde cateacutegorie comprend les gegravenes suppresseurs de tumeurs qui sont des reacutegulateurs neacutegatifs de la prolifeacuteration cellulaire (les freins)
Il existe eacutegalement les gegravenes de reacuteparation qui sont capables de deacutetecter et de reacuteparer les leacutesions de lrsquoADN qui ont modifieacute les oncogegravenes ou les gegravenes suppresseurs de tumeur Ces systegravemes de reacuteparation sont eacutegalement inactiveacutes dans les cellules canceacutereuses
Les cancers sont des pathologies geacuteneacutetiques crsquoest-agrave-dire qursquoils ont pour origine une modification quantitative etou qualitative des gegravenes deacutecrits ci-dessus Comme il srsquoagit drsquoalteacuterations geacuteneacutetiques somatiques qui ne sont preacutesentes que dans le tissu malade la plupart des cancers ne sont donc pas heacutereacuteditaires Les cancers familiaux (10 des cancers humains) sont associeacutes agrave une alteacuteration constitutionnelle (ou germinale) drsquoun gegravene Cette alteacuteration est donc preacutesente dans toutes les cellules de notre organisme gamegravetes incluses elle peut donc ecirctre transmise agrave la descendance
Scheacutemas agrave consulter agrave la source- Lespegravece humaine possegravede 23 paires de chromosomes (tous les gegravenes sont donc preacutesent agrave leacutetat de deux copies par cellules agrave lexception des cellules germinales et on fait abstraction des chromosomes sexuels X et Y) Lalteacuteration dune copie dun proto-oncogegravene produit une proteacuteine dont lactiviteacute diffegravere fortement de celle du produit normale (par exemple expression tregraves augmenteacutee ou encore preacutesence du produit dans des cellules innapproprieacutes) Cette proteacuteine muteacutee stimule de faccedilon constante la division cellulaire qui ne sera plus reacuteguleacutee normalement Cette alteacuteration est dite dominante car la production de proteacuteine alteacutereacutee par une seule des deux copies du proto-oncogegravene est neacutecessaire et suffisante pour alteacuterer sa fonction
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiOncogC3A8ne
Phosphorylation oxydative ndash Article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biochimie Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
La phosphorylation oxydative est une voie meacutetabolique qui utilise leacutenergie libeacutereacutee par loxydation des nutriments pour la production dadeacutenosine triphosphate
Voir aussi
bull Chaicircne respiratoire
Source httpfrwikipediaorgwikiPhosphorylation_oxydative
Photosynthegravese - lsquoNote de Futura-Sciencesrsquo
La photosynthegravese est une reacuteaction biochimique eacutenergeacutetique qui se deacuteroule chez les plantes
Rocircle de la photosynthegravese
La photosynthegravese a pour but de creacuteer de leacutenergie (sous forme de glucide) agrave partir de leacutenergie lumineuse provenant du soleil Les organismes qui utilisent le meacutecanisme de photosynthegravese sont autotrophes car ils fabriquent des matiegraveres organiques agrave partir de matiegraveres inorganiques
Meacutecanisme de la photosynthegravese
Leacutenergie solaire est utiliseacutee pour oxyder leau et reacuteduire le gaz carbonique afin de syntheacutetiser des substances organiques (glucides) Ce pheacutenomegravene a lieu dans les choloroplastes un organite speacutecifique des plantes au niveau des membranes des thylacoiumldes ougrave se situent les photosystegravemes I et II et les cytochromes
Bilan eacutenergeacutetique de la photosynthegravese
Il faut six moleacutecules de dioxyde de carbone et six moleacutecules deau pour syntheacutetiser une moleacutecule de glucose relacircchant six moleacutecules de dioxygegravene gracircce agrave leacutenergie lumineuse
6 CO2 + 6 H2O + eacutenergie lumineuse rarr C6H12O6 (glucose) + 6 O2
Mais ce bilan est en fait deacutecomposeacute en deux eacutetapes successives
bull les reacuteactions photochimiques (phase claire) 12 H2O + lumiegravere rarr 6 O2 + eacutenergie chimique (24 H)
bull le cycle de Calvin (phase sombre) 6 CO2 + eacutenergie chimique (24 H) rarr C6H12O6 + 6 H2O
La photosynthegravese est un meacutecanisme speacutecifique des plantes vertes copy Jon Sullivan Wikimedia domaine publicSource httpwwwfutura-sciencescomfrdefinitiontbotanique-2dphotosynthese_227
Photosynthegravese - Introduction drsquoun article XWikipeacutedia
La photosynthegravese (grec φῶς phōs lumiegravere et σύνθεσις syacutenthesis composition) est le processus bioeacutenergeacutetique qui permet aux plantes et agrave certaines bacteacuteries de syntheacutetiser de la matiegravere organique en exploitant la lumiegravere du soleil Les besoins nutritifs de ces organismes sont du dioxyde de carbone de lrsquoeau et des sels mineacuteraux La photosynthegravese est agrave la base de lautotrophie de ces organismes La photosynthegravese est la principale voie de transformation du carbone mineacuteral en carbone organique En tout les organismes photosyntheacutetiques assimilent environ 100 milliards de tonnes de carbone en biomasse chaque anneacutee1
La photosynthegravese se deacuteroule dans les membranes des thylakoiumldes chez les plantes les algues et les cyanobacteacuteries ou dans la membrane plasmique chez les bacteacuteries photosyntheacutetiques Une conseacutequence importante est la libeacuteration de moleacutecules de dioxygegravene
Sommaire
bull 1 La deacutecouverte du meacutecanisme
bull 2 Vue geacuteneacuterale
bull 3 Le support de la photosynthegravese
bull 4 Les deux phases de la photosynthegravese
o 41 Les reacuteactions photochimiques ou phase claire
411 Le photosystegraveme II
412 Le photosystegraveme I
413 La photophosphorylation cyclique
o 42 Le cycle de Calvin ou phase chimique non photo-deacutependante (ou
laquo phase sombre raquo expression deacutesormais deacutesuegravete)
bull 5 Les diffeacuterents types de fixation du carbone
o 51 Le meacutecanisme des plantes en C3
o 52 Le meacutecanisme des plantes en C4
o 53 Le meacutecanisme des plantes CAM ( Crassulacean Acid Metabolism )
bull 6 Cas particuliers de photosynthegravese
o 61 Photosynthegravese chez un animal
o 62 Photosynthegravese artificielle
bull 7 Production doxygegravene amp captage deacutenergie
bull 8 Notes
bull 9 Reacutefeacuterences
bull 10 Voir aussi
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiPhotosynthC3A8se
Potentiel doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Le potentiel doxydo-reacuteduction ou potentiel redox est une grandeur empirique exprimeacutee en volt (de symbole V) et noteacutee E Ce potentiel est exprimeacute par rapport agrave une reacutefeacuterence souvent mesureacutee par une eacutelectrode normale agrave hydrogegravene (ENH) dougrave luniteacute VENH rencontreacutee dans certains ouvrages Cette mesure est appliqueacutee aux couples
doxydo-reacuteduction pour preacutevoir la reacuteactiviteacute des espegraveces chimiques entre elles Par convention le potentiel standard Edeg est mesureacute par rapport au couple protonhydrogegravene (H+ H2) de potentiel nul
Sommaire
bull 1 Mesure
o 11 Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
111 Exemples
bull 2 Oxydant et reacuteducteur
bull 3 Potentiels standard doxydo-reacuteduction agrave 25 degC
bull 4 laquo Noblesse raquo dun meacutetal
bull 5 Applications pratiques
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Articles connexes
Mesure [modifier]
La mesure dun potentiel deacutelectro-reacuteduction se fait expeacuterimentalement agrave laide de deux demi-piles Pour obtenir le potentiel standard dun couple redox lune de ces piles doit mettre en œuvre le couple de reacutefeacuterence H+ H2 et lautre celui dont on veut mesurer le potentiel
Concregravetement les deux demi-piles sont constitueacutees chacune dun soluteacute et dune eacutelectrode les soluteacutes sont relieacutes entre eux par un pont salin qui leur permet deacutechanger des ions et les eacutelectrodes sont relieacutees entre elles par un circuit eacutelectrique sur lequel est placeacute un voltmegravetre Les deux demi-piles une fois relieacutees forment une pile eacutelectrique fournissant un courant continu alimenteacute par les reacuteactions chimiques qui ont lieu spontaneacutement aux eacutelectrodes degraves lors quest formeacutee la pile
-Le sens de courant eacutelectrique donne le signe du potentiel (neacutegatif si les eacutelectrons vont vers H+H2 et positif au contraire)
-Le voltmegravetre donne la valeur du potentiel du couple redox
-Les couples ayant des Edeg eacuteleveacutes (positifs) impliquent des oxydants forts
-Les couples ayant des Edeg tregraves bas (neacutegatifs) impliquent des reacuteducteurs forts
Ce potentiel peut deacutependre du contexte chimique et notamment du pH et mecircme du contexte physique les effets de la lumiegravere sont mis agrave profit aussi bien par la nature dans la photosynthegravese que par lhomme dans la photographie
Les chimistes utilisent des tables deacutejagrave deacutefinies elles fournissent les potentiels mesureacutes dans les conditions standard de pression et de tempeacuterature (25 degC 1 bar) par rapport au couple H+ H2
Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo [modifier]
Pour une reacuteaction redox on peut deacutefinir la diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur)
Exemples [modifier]
a)NAD+ + 2H+ + 2 e- rarr NADH + H+ E0rsquo = -0320 V
b) Aceacutetaldeacutehyde + 2 H+ + 2 e- rarr Eacutethanol E0rsquo = -0197 V
Reacuteaction redox
Aceacutetaldeacutehyde + NADH + H+ rarr Eacutethanol + NAD+ ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur) = -0197 ndash (-0320) = + 0123 V
Regravegle geacuteneacuterale
Les reacuteactions redox spontaneacutees possegravedent un ΔE gt 0
Oxydant et reacuteducteur [modifier]
La reacutefeacuterence du potentiel doxydo-reacuteduction est celui de leau pure conventionnellement fixeacute agrave zeacutero Les corps dits laquo oxydants raquo sont les oxydants des couples ayant un potentiel positif (ils captent des eacutelectrons ce qui se traduit par une charge eacutelectrique neacutegative) les corps dits laquo reacuteducteurs raquo sont les reacuteducteurs des couples ayant un potentiel neacutegatif (ils cegravedent des eacutelectrons dougrave une charge eacutelectrique positive) Les valeurs caracteacuteristiques des potentiels sont de lordre de quelques volts
On voit lagrave que lon a deux significations diffeacuterentes pour les termes laquo oxydant raquo et laquo reacuteducteur raquo
bull la signification lieacutee agrave une reacuteaction doxydo-reacuteduction donneacutee (capteur ou eacutemetteur deacutelectron dans la reacuteaction)
bull la signification lieacutee au potentiel doxydo-reacuteduction un laquo reacuteducteur raquo est un corps qui joue le rocircle de reacuteducteur dans de nombreuses reacuteactions un laquo oxydant raquo est un corps qui joue le rocircle doxydant dans de nombreuses reacuteactions mais un laquo oxydant raquo peut parfois ecirctre un reacuteducteur sil est face agrave un laquo oxydant raquo plus fort et quil peut encore soxyder
Cest cette deuxiegraveme signification qui est utiliseacutee ici Les laquo oxydants raquo les plus forts ne peuvent pas soxyder eux-mecircmes et sont donc toujours des oxydants les laquo reacuteducteurs raquo les plus forts ne peuvent pas se reacuteduire eux-mecircmes et sont donc toujours des reacuteducteurs Mais certains corps peuvent ecirctre alternativement oxydants et reacuteducteurs comme par exemple leau ou le monoxyde de carbone
Les oxydants les plus forts dans cette eacutechelle sont les halogegravenes (F2 Cl2) lion permanganate (MnO4
-) en milieu acide lion hypochlorite (ClO-) le dioxygegravene (O2) le soufre (S)
Des reacuteducteurs classiques sont les meacutetaux le carbone et lhydrogegravene solide1
Lire lrsquoarticle complet sur httpfrwikipediaorgwikiPotentiel_d27oxydo-rC3A9duction
Reacuteaction doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Des informations de cet article ou section devraient ecirctre mieux relieacutees aux sources mentionneacutees dans la bibliographie ou en liens externes Ameacuteliorez sa veacuterifiabiliteacute en les associant par des reacutefeacuterences
Une reacuteaction doxydo-reacuteduction est une reacuteaction chimique au cours de laquelle se produit un eacutechange deacutelectrons Lespegravece chimique qui capte les eacutelectrons est appeleacutee laquo oxydant raquo celle qui les cegravede laquo reacuteducteur raquo On abregravege couramment loxydo-reacuteduction par redox
Les reacuteactions doxydo-reacuteductions constituent une grande famille comprenant de nombreuses reacuteactions chimiques puisquelles interviennent dans les combustions certains dosages meacutetallurgiques la corrosion des meacutetaux leacutelectrochimie ou la respiration cellulaire Ces reacuteactions jouent en particulier un rocircle fondamental en biologie dans la transformation de loxygegravene au sein des corps vivants Elles sont eacutegalement massivement utiliseacutees par lindustrie humaine agrave lexemple de lobtention de la fonte agrave partir de minerais composeacutes doxyde de fer par reacuteduction puis de fer et dacier agrave partir de la fonte par oxydation
Cette varieacuteteacute sexplique par la mobiliteacute la leacutegegravereteacute et lomnipreacutesence dans toutes les formes de la matiegravere de leacutelectron
Sommaire
bull 1 Deacutefinitions
o 11 Premiegravere deacutefinition
o 12 Deacutefinitions plus modernes
bull 2 Vocabulaire
bull 3 Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction
bull 4 Potentiel doxydo-reacuteduction
bull 5 Principaux couples doxydants-reacuteducteurs
bull 6 Reacuteactions doxydo-reacuteduction sans transfert eacutevident deacutelectrons [1]
o 61 Position du problegraveme
o 62 Geacuteneacuteralisation de la notion de transfert deacutelectrons
621 Formation dune liaison chimique et eacutelectroneacutegativiteacute
622 Transfert total deacutelectrons
623 Transfert total fictif (virtuel)
624 Application agrave la reacuteaction 2 H 2 + O2 rarr 2 H 2O
o 63 Nombre doxydation dun eacuteleacutement
o 64 Geacuteneacuteralisation de loxydo-reacuteduction
o 65 Utilisation des nombres doxydation
bull 7 Notes et reacutefeacuterences
bull 8 Bibliographie
bull 9 Voir aussi
o 91 Articles connexes
o 92 Liens externes
Deacutefinitions [modifier]
Premiegravere deacutefinition [modifier]
Suite agrave des expeacuteriences avec le mercure Lavoisier met en eacutevidence en 1772 le rocircle du dioxygegravene dans certaines reacuteactions doxydo-reacuteduction Il pose les premiegraveres deacutefinitions
bull Loxydation signifie laquo combinaison avec loxygegravene raquo Par exemple
2 Hg + O2 rarr Hg2O2
bull Une reacuteduction est laquo lextraction dun meacutetal de son oxyde raquo deacutefinition deacutejagrave utiliseacutee
en meacutetallurgie Par exemple
SO2 rarr S + O2
Dans le langage courant loxydation est la reacuteaction chimique dans laquelle un composeacute se combine avec un ou plusieurs atomes doxygegravene Comme loxydation du fer qui produit la rouille
4 Fe + 3O2 rarr 2 Fe2O3
Ce nest quau XX e siegravecle apregraves la deacutecouverte de leacutelectron (JJ Thomson 1897) et lintroduction du modegravele atomique de Bohr (1913) que les reacuteactions chimiques ont eacuteteacute reacuteexamineacutees agrave la lumiegravere de ces nouveaux modegraveles et que des similitudes observeacutees permirent de deacutegager progressivement le concept actuel doxydo-reacuteduction qui sexprime en termes de transferts deacutelectrons
Les reacuteactions doxydo-reacuteduction par voie segraveche (eacutechange de dioxygegravene) sont efficacement deacutecrites par les diagrammes Ellingham Loutil principal des reacuteactions redox en milieu aqueux eacutetant la formule de Nernst
Deacutefinitions plus modernes [modifier]
Pour faciliter leacutetude des reacuteactions on utilise un outil qui associe (parfois abstraitement) agrave chaque atome dun composeacute un nombre doxydation (no) qui symbolise la valeur de la charge porteacutee (Fe2+ a un nombre doxydation de 2)
bull Une oxydation est une perte deacutelectrons (donc une augmentation du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Zn rarr Zn2+ + 2 e-
bull Ce don deacutelectrons ne se produit que sil existe un corps susceptible de les
accepter
bull Le pheacutenomegravene inverse (acceptation des eacutelectrons) est appeleacute la reacuteduction
bull Une reacuteduction est un gain deacutelectrons (donc une diminution du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Cu2+ + 2 e- rarr Cu
Ainsi les laquo combinaisons avec loxygegravene raquo ne sont quun cas particulier des reacuteactions doxydo-reacuteduction Voici deux reacuteactions avec le cuivre
2Cu + O2 rarr 2CuO
Cu + Cl2 rarr CuCl2
La premiegravere combine le cuivre et le dioxygegravene tandis que la seconde combine le cuivre et le dichlore Le chlore et loxygegravene ont un point commun ce sont des eacuteleacutements plus eacutelectroneacutegatifs que le cuivre
Loxydation dun corps saccompagne toujours de la reacuteduction dun autre (les eacutelectrons ne peuvent pas circuler seuls et sont neacutecessairement capteacutes) on parle dune reacuteaction doxydo-reacuteduction Loxydation est une demi-reacuteaction de loxydo-reacuteduction et la reacuteduction est lautre demi-reacuteaction
Vocabulaire [modifier]
Scheacutema - Preacutevision du sens dune reacuteaction doxydo-reacuteduction en utilisant la regravegle du gamma
Dans une oxydo-reacuteduction
bull leacuteleacutement qui cegravede un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo reacuteducteur raquo
bull leacuteleacutement qui capte un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo oxydant raquo
Le reacuteducteur soxyde (reacuteaction doxydation) loxydant se reacuteduit (reacuteaction de reacuteduction) Loxydo-reacuteduction se compose donc de deux demi-reacuteactions une oxydation et une reacuteduction
bull Oxydationreacuteducteur(1) = oxydant(1) + ne- (les flegraveches napparaissent que si la reacuteaction est totale quand K gt 10 000)
bull Reacuteduction
oxydant(2) + ne- = reacuteducteur(2)
bull Oxydo-reacuteduction (laquo somme raquo de loxydation et de la reacuteduction)
oxydant(2) + reacuteducteur(1) rarr oxydant(1) + reacuteducteur(2)
Exemple
Ce4+ + e- = Ce3+ (Reacuteduction)
Fe2+ = Fe3+ + e- (Oxydation)
dougrave la reacuteaction bilan
Ce4+ + Fe2+ rarr Ce3+ + Fe3+
Un reacuteducteur oxydeacute (=forme oxydeacutee) est un oxydant et un oxydant reacuteduit (=forme reacuteduite) est un reacuteducteur On deacutefinit ainsi le couple oxydant-reacuteducteur (aussi appeleacute laquo couple redox raquo) qui se compose de loxydant et du reacuteducteur conjugueacute (loxydant reacuteduit) On le note sous la forme Oxydant Reacuteducteur
En biochimie et notamment agrave propos de la synthegravese des moleacutecules preacutebiotiques on parle de reacuteactions se produisant dans une atmosphegravere oxydante cest-agrave-dire en preacutesence doxygegravene par opposition agrave une atmosphegravere reacuteductrice contenant par exemple du gaz carbonique
Certain composeacutes chimiques peuvent se comporter aussi bien en oxydant quen reacuteducteur Cest notamment le cas de leau oxygeacuteneacutee dont on dit quelle se dismute et qui par conseacutequent ne peut ecirctre conserveacutee longtemps
H2O2 = 2H+ + O2 + 2e- (oxydation)
H2O2 + 2H+ + 2e- = 2H2O (reacuteduction)
Soit au final
2H2O2 rarr 2H2O + O2 (oxydo-reacuteduction)
On a par exemple les couples oxydant-reacuteducteur Cu 2+ Cu et Zn 2+ Zn qui donnent la reacuteaction en solution aqueuse
Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+
(aq) + Cu(s) (oxydo-reacuteduction)
Cette reacuteaction peut se deacutecomposer en une reacuteduction (de loxydant) et une oxydation (du reacuteducteur)
Zn(s) = Zn2+(aq) + 2e- (oxydation)
Cu2+(aq) + 2e- = Cu(s) (reacuteduction)
Les deux demi-reacuteactions doxydation et de reacuteduction peuvent reacuteellement ecirctre seacutepareacutees dans certains cas (cest-agrave-dire quelles ne se produisent pas au mecircme endroit) ce qui permet de geacuteneacuterer un courant eacutelectrique (cest ce qui se passe dans les piles eacutelectriques) Dans les autres cas par exemple dans lexemple donneacute elles nont quun inteacuterecirct formel (les eacutelectrons libres nexistent pas dans leau)
Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction hellip
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Respiration ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biologie et la meacutedecine Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
Dans le langage courant la respiration deacutesigne agrave la fois les eacutechanges gazeux (rejet de dioxyde de carbone CO2 appeleacute parfois de faccedilon impropre laquo gaz carbonique raquo et absorption de dioxygegravene O2 ou appeleacute couramment laquo oxygegravene raquo) et la respiration cellulaire qui permet en deacutegradant du glucose gracircce au dioxygegravene dobtenir de leacutenergie Les eacutechanges gazeux assistent la respiration cellulaire en lui fournissant le dioxygegravene et en le deacutebarrassant du dioxyde de carbone produit
Pour certains organismes ces eacutechanges se reacutealisent directement par diffusion aux travers des parois cellulaires Pour dautres des organes speacutecialiseacutes se sont formeacutes permettant ainsi daugmenter les quantiteacutes de gaz brasseacutes Il existe plusieurs types dorganes
bull les branchies qui sont les adaptations respiratoires des animaux aquatiques poissons mais aussi certains anneacutelides (vers) eacutechinodermes (eacutetoiles de mers) et mollusques
bull les poumons qui sont les adaptations des verteacutebreacutes terrestres
Dans le cas des animaux qui possegravedent des poumons on parle de ventilation pulmonaire pour deacutesigner lensemble des meacutecanismes qui permettent les transferts de gaz entre les milieux exteacuterieur et inteacuterieur (le sang)
Sommaire
bull 1 Aspect biochimique
bull 2 La respiration chez lecirctre humain
bull 3 Classification des sujets lieacutes agrave la respiration
o 31 Par maladie et urgences
o 32 Par meacutedication
o 33 Par soins intensifs et meacutedecine durgence
o 34 Par autres sujets meacutedicaux
bull 4 Voir aussi
o 41 Articles connexes
o 42 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRespiration
Tomographie par eacutemission de positons - Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
La tomographie par eacutemission de positons (TEP) deacutenommeacutee PET ou PET scan pour laquo positron emission tomography raquo dans la terminologie anglo-saxonne est une meacutethode
dimagerie meacutedicale pratiqueacutee par les speacutecialistes en meacutedecine nucleacuteaire qui permet de mesurer en trois dimensions lactiviteacute meacutetabolique dun organe gracircce aux eacutemissions produites par les positons (ou positrons) issus de la deacutesinteacutegration dun produit radioactif injecteacute au preacutealable
La TEP repose sur le principe geacuteneacuteral de la scintigraphie qui consiste agrave injecter un traceur dont on connaicirct le comportement et les proprieacuteteacutes biologiques pour obtenir une image du fonctionnement dun organe Ce traceur est marqueacute par un atome radioactif (carbone fluor azote oxygegravene) qui eacutemet des positons dont lannihilation produit elle-mecircme deux photons La deacutetection de la trajectoire de ces photons par le collimateur de la cameacutera TEP permet de localiser le lieu de leur eacutemission et donc la concentration du traceur en chaque point de lorgane Cest cette information quantitative que lon repreacutesente sous la forme dune image faisant apparaicirctre en couleurs les zones de forte concentration du traceur
Ainsi la TEP permet de visualiser les activiteacutes du meacutetabolisme des cellules on parle dimagerie fonctionnelle par opposition aux techniques dimagerie dite structurelle comme celles baseacutees sur les rayons X (radiologie ou CT-scan) qui reacutealisent des images de lanatomie Par conseacutequent la tomographie par eacutemission de positons est un outil diagnostique qui permet de deacuteceler certaines pathologies qui se traduisent par une alteacuteration de la physiologie normale comme les cancers La TEP est aussi utiliseacutee en recherche biomeacutedicale par exemple en imagerie ceacutereacutebrale ougrave elle permet de reacuteveacuteler les reacutegions actives du cerveau lors de telle ou telle activiteacute cognitive de maniegravere analogue agrave ce qui se fait avec limagerie par reacutesonance magneacutetique fonctionnelle (IRM)
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Deacutefinition
o 21 Principe
o 22 Exposition aux radiations et radioprotection
bull 3 Principaux traceurs utiliseacutes
o 31 Le 18 F FDG
bull 4 Deacuteroulement dun examen TEP
bull 5 Diagnostic
bull 6 Applications
o 61 Canceacuterologie
o 62 Imagerie ceacutereacutebrale et neurologie
o 63 Cardiologie
bull 7 Limites
bull 8 Avenir de la TEP
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Annexes
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiTomographie_par_C3A9mission_de_positons
Warburg ndash Selon Wikipeacutedia
Otto Heinrich Warburg (8 octobre 1883 agrave Fribourg-en-Brisgau Bade-Wurtemberg Allemagne - 1 er aoucirct 1970 agrave Berlin) est un meacutedecin physiologiste et biochimiste allemand Il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine de 19311
Sommaire
bull 1 Biographie
bull 2 Hypothegravese
bull 3 Le cas Warburg
bull 4 Notes et reacutefeacuterences
bull 5 Voir aussi
o 51 Liens externes
Biographie
Docteur en chimie et docteur en meacutedecine il a deacutecouvert des processus-cleacutes de la respiration cellulaire et de diffeacuterents systegravemes enzymatiques En 1931 il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine laquo pour sa deacutecouverte de la nature et du mode opeacuteratoire de lenzyme respiratoire1 raquo
Ayant deacutemontreacute que les cellules canceacutereuses changent leur meacutetabolisme pour passer agrave un meacutetabolisme anaeacuterobie il a formuleacute lhypothegravese non confirmeacutee que le cancer na pas besoin dun milieu riche en oxygegravene pour se deacutevelopper Parmi ses eacutetudiants le plus illustre est Hans Adolf Krebs prix Nobel en 1953
Hypothegravese
Il constata lors de ses observations sur des cellules canceacutereuses une concentration anormalement eacuteleveacutee dions lactates lun des sels de lacide lactique Or cet acide est typiquement le reacutesultat dune fermentation
En 1924 Warburg en tira une hypothegravese sur la formation de cellules canceacutereuses celles-ci tireraient principalement leur eacutenergie de la fermentation anaeacuterobie du glucose (glycolyse anaeacuterobie) et par conseacutequent la preacutesence doxygegravene ne serait pas neacutecessaire agrave leur deacuteveloppement
Lapparition du cancer serait due agrave un dysfonctionnement des mitochondries des cellules canceacutereuses au lieu de le consommer elles fermenteraient le glucose
Selon Warburg linduction dun eacutetat dacidification dans lorganisme est incompatible avec le meacutetabolisme des cellules canceacutereuses2
Le cas Warburg
Otto Warburg eacutetait juif Agrave ce titre il aurait ducirc ecirctre soit expulseacute dAllemagne soit deacuteporteacute dans les camps de concentration Il nen fut rien En effet parce quAdolf Hitler eacutetait particuliegraverement preacuteoccupeacute davoir un cancer et parce quil pensait que Warburg serait le seul scientifique susceptible de trouver un traitement efficace il donna donc des instructions pour quil fucirct preacuteserveacute de la deacuteportation3 Warburg est enterreacute au cimetiegravere de Dahlem agrave Berlin
Photo - Otto Heinrich Warburg en 1931
Notes et reacutefeacuterences
1 uarr a et b (en) laquo for his discovery of the nature and mode of action of the respiratory enzyme raquo in Personnel de reacutedaction laquo The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1931 [archive] raquo Fondation Nobel 2010 Consulteacute le 26 novembre 2010
2 uarr La theacuteorie de O H Warburg Nexus ndeg48 page 66
3 uarr Robert Paxton la France de Vichy 1940-1944 coll Points-Histoire eacuted Seuil 1973 p178
Source httpfrwikipediaorgwikiOtto_Heinrich_Warburg
Traduction deacutefinitions et compleacutements
Jacques Hallard Ing CNAM consultant indeacutependantRelecture et corrections Christiane Hallard-Lauffenburger professeur des eacutecoleshonoraireAdresse 585 19 Chemin du Malpas 13940 Molleacutegegraves FranceCourriel jacqueshallard921orangefr
Fichier ISIS Santeacute Cancer a Redox Disease French version3 alleacutegeacutee
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transfeacutereacutes agrave l gracircce agrave une seacuterie deacutevegravenements qui aboutit agrave la formation d la chaicircne de transport des eacutelectrons Cette chaicircne se deacuteroule dans la membrane interne de la mitochondrie surtout dans les crecirctes et elle fait intervenir plusieurs complexes enzymatiques appeleacutes NADH-quinone oxydoreacuteductase (complexe I) succinate-quinone oxydoreacuteductase (complexe II) Quinol-cytochrome c oxydoreacuteductase (complexe III ou complexe bc1) et Cytochrome c oxydase (complexe IV)
Elle contient eacutegalement 1) lubiquinone qui se trouve dans leacutepaisseur de la membrane interne (moleacutecule lipophile) qui transporte les eacutelectrons (et protons) du complexe II au complexe III et 2) le cytochrome c qui se trouve dans lespace inter membranaire et qui eacutetablit une navette deacutelectrons entre complexes III et IV Les eacuteveacutenements sont preacutesenteacutes scheacutematiquement figure 11 Dans cette image les complexes sont repreacutesenteacutes en une seule entiteacute mais en reacutealiteacute ils sont constitueacutes de plusieurs sous-uniteacutes proteacuteiques Le tableau ci-dessous donne une ideacutee de la taille et de lheacuteteacuterogeacuteneacuteiteacute des complexes de la chaicircne respiratoire
fonction enzymatique poids moleacuteculaire
nombre de sous-uniteacutes
Complexe I NADH-quinone oxydoreacuteductase 800 kDa 25
Complexe II succinate-quinone oxydoreacuteductase
140 kDa 4
Complexe III quinol-cytochrome c oxydoreacuteductase
250 kDa 9-10
Complexe IV cytochrome c oxydase 170 kDa 13
Complexe V ATP synthase 380 kDa 12-14
Figure 11 [agrave consulter agrave la source] La chaicircne respiratoire
Pour plus dinformation sur la composition des proteacuteines de la chaicircne respiratoire et leur arrangement dans des super complexes consultez le document suivant
laquo Supercomplexes dans la chaine respiratoire de la mitochondrie 2010_Boekema raquo (pdf 1 Mo)
Animation cette animation montre comment le passage des eacutelectrons de cytochrome c agrave cytochrome c oxydase (complexe IV) permet le transport
simultaneacute de protons ( ) agrave travers la membrane interne de la mitochondrie (fonction de pompe de la cytochrome c oxydase)
Macromedia Shockwave - 106Ko
La direction du flux deacutelectrons le long de la chaicircne de transport est deacutetermineacutee par la faculteacute des composants agrave perdre ou agrave gagner des eacutelectrons Par exemple
a une affiniteacute modeacutereacutee pour les eacutelectrons si bien que sa forme reacuteduite
peut facilement ceacuteder ses deux eacutelectrons Au contraire loxygegravene moleacuteculaire a une tregraves forte affiniteacute pour les eacutelectrons et est donc un tregraves bon agent oxydant capable de capturer avidement les eacutelectrons des autres moleacutecules La capaciteacute agrave laquo donner raquo ou agrave laquo prendre raquo des eacutelectrons est exprimeacutee
par un paramegravetre nommeacute potentiel doxydoreacuteduction (symbole Eograve) ayant
un potentiel de et loxygegravene moleacuteculaire un potentiel de Les eacutelectrons se deacuteplacent des moleacutecules agrave faible potentiel doxydoreacuteduction vers
les moleacutecules posseacutedant un potentiel fort et donc dans le cas de la chaicircne mitochondriale de transport des eacutelectrons du NADH agrave loxygegravene moleacuteculaire (voir figure 12 )
Figure 12 [agrave consulter agrave la source] Potentiel doxydoreacuteduction
Fondamentalement au cours de la capture des eacutelectrons par les complexes I III et IV il y a simultaneacutement translocation des protons vers lespace
inter membranaire (pompe ) (voir figure 11 et son animation) Le processus creacutee un gradient protonique (potentiel membranaire de 150 mV neacutegatif cocircteacute espace matriciel et une diffeacuterence de pH de 05) Le gradient eacutelectrochimique ainsi geacuteneacutereacute est utiliseacute pour la phosphorylation de lADP en ATP par lATP synthase (complexe V qui constitue une particule dite eacuteleacutementaire visible en microscopie eacutelectronique) (voir figure 13 ) Le couplage de loxydation des
meacutetabolites en et et la production dATP est appeleacute phosphorylation oxydative
Figure 13 [agrave consulter agrave la source] ATP synthase
Heacutebergement des eacutelectrons dans les composants de la chaicircne
Au sein de la chaicircne de transport les eacutelectrons sont successivement et transitoirement laquo heacutebergeacutes raquo par diffeacuterents sites moleacuteculaires appeleacutes groupes prostheacutetiques (porphyrines et flavine mononucleacuteotides (FMN apporteacutee par la
vitamine laquo riboflavine raquo) Les atomes qui heacutebergent les eacutelectrons dans ces
groupes prostheacutetiques peuvent ecirctre des atomes de C ou N pour (apporteacute
par la laquo vitamine raquo (acide nicotinique) et ubiquinone des atomes de Fe inclus dans une structure moleacuteculaire appeleacutee hegraveme ou heacutemochrome pour les cytochromes des complexes de FeS pour les FMN et cytochrome bc1 des atomes de Cu dans la cytochrome c oxydase Cette ressource na pas pour but dexposer en deacutetail laspect biochimique et biophysique de la phosphorylation oxydative Pour information compleacutementaire sur le sujet nous vous suggeacuterons de consulter laquo La biochimie Tome 1 biochimie structurale et meacutetabolique raquo Christian Moussard De Boeck Universiteacute
Etymologie des termes cytochrome et ubiquinone
Les cytochromes sont des pigments cellulaires (chromos = couleur) deacutetectables dans lintervalle 300 agrave 600 nm du spectre de la lumiegravere Le terme deacutesigne un ensemble formeacute dune proteacuteine et dun groupe prostheacutetique (heacutemochrome)
responsable de labsorption caracteacuteristique de la lumiegravere
Ubiquinone nommeacutee pour sa reacutepartition tregraves large ubiquitaire chez les veacutegeacutetaux animaux et micro-organismes (latin ubique = preacutesent partout) Elle fut identifieacutee plus tard agrave un co-enzyme de la chaicircne respiratoire nommeacute pour cela co-enzyme Q10 (ubiQuinone) 10 fait reacutefeacuterence au nombre duniteacutes isopreacuteniques (
) preacutesentes dans la queue hydrophobe de la moleacutecule (situeacutee dans la membrane)
Cardiolipine et chaicircne respiratoire
La cardiolipine ou diphosphatidylglyceacuterol est un lipide qui est speacutecifique des membranes des bacteacuteries et des mitochondries autrement dit des membranes dont la fonction est de fournir un potentiel eacutelectrochimique pour le transport des eacutelectrons et la synthegravese dATP Le terme cardiolipine vient du fait que ce lipide a eacuteteacute isoleacute agrave partir de cœur de bovin dans lequel il repreacutesente 10 des phospholipides totaux Plus tard la cardiolipine a eacuteteacute trouveacutee en abondance dans la mitochondrie ougrave elle repreacutesente 20 des phospholipides totaux et dans la membrane externe des bacteacuteries Etant donneacute que la cardiolipine est un lipide speacutecifique de la mitochondrie on est en droit de penser que sa fonction biologique dans cet organite est fondamentale Elle est localiseacutee principalement dans la membrane interne ougrave elle interagit avec plusieurs proteacuteines parmi lesquelles les complexes III (cytochrome bc1) et IV (cytochrome c oxydase) la proteacuteine deacutechange ATPADP lATP synthase et le transporteur de phosphate inorganique (Pi) Il a eacuteteacute montreacute que la cardiolipine deacuteterminait la structure quaternaire (et donc fonctionnelle) de ces proteacuteines enzymatiques et assurait eacutegalement la bonne orientation et la bonne position (pour faciliter le passage des eacutelectrons) des diffeacuterents composants de la chaicircne respiratoire Ce rocircle est bien illustreacute par le syndrome de Barth myopathie speacutecifique due agrave une production deacutefectueuse de cardiolipine reacutesultant en un fort deacuteficit dans la production dATP La cardiolipine limite aussi la diffusion de protons situeacutes dans lespace inter membranaire en les liant agrave ses groupes phosphates tamponnant ainsi le pH global (voir figure 14 ) Enfin la cardiolipine est consideacutereacutee comme un co-facteur deacuteterminant de limportation du cholesteacuterol indispensable au deacuteroulement de la steacuteroiumldogenegravese mitochondriale
Figure 14 [agrave consulter agrave la source] Cardiolipine dans la membrane interne de la mitochondrie
LATP synthase ( )
En preacutesence du gradient de protons eacutetabli entre les deux faces de la membrane mitochondriale interne et en absence de concentrations eacuteleveacutees dATP dans la matrice
lATP synthase laisse passer les protons au niveau du domaine membranaire un
passage qui permet la production dATP par le domaine Plus preacuteciseacutement chaque
sous-uniteacute du domaine de la proteacuteine couple rapidement lADP et le Pi en produisant lATP qui reste en place Cest le potentiel de membrane et le passage des protons qui en reacutesulte (laquo source deacutenergie raquo) qui permet lexpulsion de lATP vers
lespace matriciel au cours dun mouvement de rotation de la sous-uniteacute dans le
domaine La place de lATP est immeacutediatement prise par un nouvel ADP + Pi Il faut 12 protons pour la production de 3 ATP (voir figure 13 ci-dessus)
Cette enzyme peut eacutegalement fonctionner dans lautre sens ce qui se produit en absence de gradient de protons et en preacutesence dATP Dans ce cas elle fonctionne comme une
pompe agrave protons comparable agrave l -ATPase de la membrane des lysosomes deacutecrite dans la ressource laquo Transport membranaire raquo
Bilan final
Le bilan final de toutes ces inter conversions chimiques cest que loxydation complegravete dune moleacutecule de glucose fournira 30 moleacutecules dATP et quune moleacutecule dacide gras tel que le palmitate (C16) fournira 120 moleacutecules dATP La complexiteacute des inter conversions chimiques qui seffectuent dans les mitochondries trouve sa justification dans un pheacutenomegravene de fractionnement de leacutenergie libeacutereacutee qui eacutevite un deacutegagement
excessif de chaleur ducirc agrave la condensation de et (en ) Leacutenergie peut ecirctre convertie efficacement en liaisons riches en eacutenergie dans des moleacutecules telles que lATP gracircce agrave des reacuteactions coupleacutees
La theacuteorie de chimiosmose
Le processus preacuteceacutedemment deacutecrit est analogue agrave un geacuteneacuterateur faisant passer un courant agrave travers une seacuterie de moteurs eacutelectriques Cependant dans les systegravemes biologiques les eacutelectrons sont transporteacutes dun site agrave lautre par des moleacutecules diffusibles qui prennent des eacutelectrons au niveau dun site pour les apporter sur un autre site Dans le cas de la chaicircne mitochondriale de transfert
deacutelectrons le processus commence avec le
Cest langlais Peter Mitchell qui proposa le meacutecanisme de couplage entre le transport des eacutelectrons et la synthegravese de lATP Il suggeacutera que le flux des eacutelectrons dun composant agrave lautre de la chaicircne respiratoire (et ceci est eacutegalement vrai pour le flux des eacutelectrons dans les photo systegravemes du chloroplaste) dirige des protons (ions hydrogegravene) au travers de la membrane (vers lespace inter membranaire) creacuteant ainsi un gradient protonique (150 mV) Secondairement la production dATP est due au flux inverse de protons descendant le gradient Cette proposition constitue la base de la theacuteorie appeleacutee chimiosmose (Mitchell prix Nobel en 1978)
Creacuteatine phosphate
Bien que la production dATP soit essentiellement due aux processus meacutetaboliques deacutecrits plus haut la mitochondrie peut utiliser une voie alternative pour assurer la production immeacutediate dATP Elle possegravede en effet une enzyme creacuteatine kinase qui catalyse la production de creacuteatine-phosphate Celle-ci est agrave son tour transporteacutee dans le cytoplasme ougrave elle est utiliseacutee pour phosphoryler lADP en ATP (reacutegeacuteneacuteration tregraves rapide de lATP indeacutependante de la production dATP mitochondrial) (voir figure 15 ) Cette voie seacutepuise en environ 8 secondes dans le muscle au travail et pourrait donc ecirctre vue comme un processus tampon entre la demande immeacutediate et la possibiliteacute de production par la glycolyse et la chaicircne respiratoire
Figure 15 [agrave consulter agrave la source] Creacuteatine phosphate et ATP
La creacuteatine est un additif nutritionnel populaire chez les athlegravetes dont la speacutecialiteacute sportive neacutecessite un apport brutal deacutenergie (par exemple sprinters et halteacuterophiles) Lideacutee de deacutepart est datteindre un haut niveau de creacuteatine-phosphate et donc datteindre une production plus eacuteleveacutee dATP dans les 8 premiegraveres secondes Cependant il ny a pas de preuve eacutetablie que cette suppleacutementation artificielle augmente le niveau cellulaire de creacuteatine phosphate et donc augmente reacuteellement les possibiliteacutes de lathlegravete La figure 16 preacutesente lusage de diffeacuterentes sources deacutenergie utiliseacutees pour lapprovisionnement en ATP pendant un exercice physique
Figure 16 [agrave consulter agrave la source] Creacuteatine phosphate dans le temps (sources deacutenergie)
Source httpwwwulysseu-bordeauxfratelierikramerbiocell_diffusiongbbcelfa105b3contentcours07htm
Fluiditeacute du geacutenome ou geacutenome fluide ndash Note du traducteur cette notion est relativement reacutecente en biologie et en geacuteneacutetique et tregraves peu de reacutefeacuterences en franccedilais sont encore disponibles agrave ce jour Nous reprenons agrave la suite une note sur le sujetLa fluiditeacute des geacutenomes par Eric Coissac INRIA Rhocircne-Alpes - HELIX
Depuis le milieu des anneacutees 1990 et la publication des deux premiers geacutenomes complegravetement seacutequenceacutes (Haemophilus influenzae et Saccharomyces cerevisiae) la biologie a franchi une nouvelle eacutetape Apregraves la reacutevolution de la biologie moleacuteculaire du deacutebut des anneacutees 1970 et la vision que certains qualifient de reacuteductionniste quelle a ameneacutee legravere de la geacutenomique fait actuellement eacutevoluer la biologie vers une vision plus inteacutegrative Ce nouvel engouement pour une biologie dite inteacutegrative a permis de prendre conscience que lideacutee selon laquelle linventaire complet des gegravenes dun organisme permettrait dappreacutehender son fonctionnement est une vision simpliste bien quelle ait justifieacute en grande partie le deacuteveloppement de nombreux projets geacutenomes
Jai eu la chance de commencer mes travaux de recherche au deacutebut des projets geacutenomes et jai dans ce cadre participeacute au projet de seacutequenccedilage du geacutenome de la levureSaccharomyces cerevisiae Je ne pourrais dire si cest en opposition agrave lideacutee du geacutenome vu comme un simple sac agrave gegravenes mais degraves ce moment jai orienteacute mon travail de recherche vers leacutetude de leacutevolution de la structure des chromosomes de la maniegravere la plus indeacutependante possible des gegravenes quils portent Il mimporte au travers de mes
travaux dessayer de mettre en eacutevidence des contraintes eacutevolutive qui sont lieacutees agrave la nature mecircme du support de linformation geacuteneacutetique et non agrave linformation porteacutee
La strateacutegie suivie ma conduit agrave eacutetudier les meacutecanismes de duplication agrave lorigine de nombreux remaniements chromosomiques Il ma eacuteteacute ainsi possible de proposer un modegravele expliquant lorigine de nombreuses reacutepeacutetitions observables dans les geacutenomes ainsi que leurs eacutevolutions Ce modegravele semble ecirctre applicable pour ses grandes lignes aux trois super regravegnes (Eucaryotae Eubacteriacae et Archae) ce qui montre le caractegravere ancestral des meacutecanismes sous-jacents
Mecircme si lexercice preacutesente un inteacuterecirct il ne serait sans doute pas raisonnable de poursuivre ce type de travail sans tenter de croiser les reacutesultats ainsi obtenus avec des donneacutees relatives agrave linformation preacutesente sur les chromosomes et donc agrave la fonction des gegravenes codeacutes par ceux-ci La mise en place du lien entre les donneacutees de reacutepeacutetitions dont je dispose et les donneacutees fonctionnelles disponibles relegraveve de linteacutegration et donc de la repreacutesentation des connaissances MicrOBI peut ecirctre consideacutereacute comme ma reacuteponse agrave ce problegraveme Aujourdhui cette base de donneacutees permet de maintenir coheacuterents les liens existant entre plusieurs bases de donneacutees publiques deacutecrivant diffeacuterents types dinformations biologiques Lajout des donneacutees de reacutepeacutetition au scheacutema actuel permettra de poser au systegraveme des requecirctes complexes inteacutegrant les diffeacuterents niveaux de donneacutees que sont le geacutenome le proteacuteome et les classifications fonctionnelles Source httpwww-helixinrialpesfrIMGpdfhdr-coissacpdf via httptelarchivesouvertesfrtel-00011102en
Glycolyse ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
La glycolyse (γλῠκὖς glykyacutes laquo sucreacute raquo et λύσις lyacutesis laquo dissolution raquo) ou voie dEmbden-Meyerhof-Parnas est une voie meacutetabolique dassimilation du glucose et de production deacutenergie Elle se deacuteroule dans le cytoplasme (ou cytosol) de la cellule Comme son nom lindique elle neacutecessite du glucose et a pour produit du pyruvate Ce dernier peut soit entrer dans le cycle de Krebs qui se deacuteroule dans la mitochondrie des eucaryotes ou le cytoplasme des bacteacuteries en aeacuterobiose soit ecirctre meacutetaboliseacute par fermentation en anaeacuterobiose pour produire par exemple du lactate ou de leacutethanol
Sommaire
bull 1 Principe geacuteneacuteral
bull 2 Eacutetapes de la glycolyse
o 21 Activation des hexoses par phosphorylations successives
211 Phosphorylation du glucose en glucose-6-phosphate
212 Isomeacuterisation du glucose-6-phosphate en fructose-6-phosphate
213 Phosphorylation du fructose-6-phosphate en fructose-16- diphosphate
o 22 Clivage du fructose-16-diphosphate en deux moleacutecules de
glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate
221 Clivage du fructose-16-diphosphate en glyceacuteraldeacutehyde-3- phosphate et dihydroxyaceacutetone phosphate
222 Isomeacuterisation de la dihydroxyaceacutetone phosphate en glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate
o 23 Reacutecupeacuteration de leacutenergie investie dans les phosphorylations
231 Phosphorylation du glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate en 13- diphosphoglyceacuterate
232 Conversion du 13-diphosphoglyceacuterate en 3-phosphoglyceacuterate avec reacutecupeacuteration dATP
233 Isomeacuterisation du 3-phosphoglyceacuterate en 2-phosphoglyceacuterate
234 Conversion du 2-phosphoglyceacuterate en phosphoeacutenolpyruvate
235 Conversion du phosphoeacutenolpyruvate en pyruvate avec reacutecupeacuteration dATP
bull 3 Bilan de la glycolyse
bull 4 Reacutegulation de la glycolyse
o 41 Reacutegulation de la PFK-1
o 42 Reacutegulation de la pyruvate kinase
o 43 Reacutegulation au niveau de lhexokinase
bull 5 Reacuteoxydation des coenzymes
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Voir aussi
o 71 Articles connexes
Principe geacuteneacuteral
La glycolyse est un meacutecanisme de reacutegeacuteneacuteration dATP qui ne neacutecessite pas doxygegravene Au cours de ce processus on assiste agrave
bull des reacuteactions doxydo-reacuteduction au cours desquelles un accepteur deacutelectrons
(coenzyme NAD + ) est reacuteduit
NAD + + 2 H + + 2 e minus rarr NADH + H +
bull des synthegraveses dATP par phosphorylation dADP (formation de quatre moleacutecules dATP mais consommation de deux moleacutecules dATP soit au total formation nette de deux moleacutecules dATP)
2 ADP + 2 Pi + 2 H + rarr 2 ATP + 2 H2O
Le symbole Pi repreacutesente ici le phosphate inorganique HPO42- ou hydrogeacutenophosphate1
La glycolyse se traduisant par la reacuteduction de coenzymes elle saccompagne donc de loxydation de moleacutecules organiques On peut dire quelle correspond agrave loxydation du glucose en pyruvate
glucose + 2 NAD + rarr 2 CH3-CO-COO - + 2 (NADH + H + )
coupleacutee agrave
2 ADP + 2 Pi + 2 H + rarr 2 ATP + 2 H2O
soit au total
glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD + rarr 2 pyruvate + 2 ATP + 2 (NADH + H + ) + 2 H2O
Le pyruvate CH3-CO-COO- deacutesigne en toute rigueur la base conjugueacutee de lacide pyruvique CH3-CO-COOH
Article complet sur le site httpfrwikipediaorgwikiGlycolyse
Glycolyse ndash Document Universiteacute Jussieu Paris Contributions de Caroline Benlot Nicole Blanchouin Collaboration Philippe Denoulet
La voie de la glycolyse correspond agrave une seacuterie de reacuteactions catalyseacutees par des enzymes qui deacutegradent une moleacutecule de glucose (6 carbones) en deux moleacutecules de pyruvate (3 carbones) Chez les eucaryotes cette transformation a lieu dans le cytosol de la cellule
Cette voie meacutetabolique produit de leacutenergie libre sous forme dATP Il est agrave noter que tous les intermeacutediaires entre le glucose et le pyruvate sont phosphoryleacutes ce qui leur confegravere une charge neacutegative nette agrave pH 7 les empecircchant ainsi de diffuser agrave lexteacuterieur de la cellule
La glycolyse se deacutecompose en deux phases
- La phase preacuteparatoire ougrave le glucose est transformeacute en deux trioses phosphates avec consommation deacutenergie
- La phase de remboursement qui produit de leacutenergie sous forme dATP
Le bilan global de la glycolyse est
Glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ -----gt 2 pyruvate + 2 ATP + 2 H2O + 2 NADH
Les diffeacuterents chaicircnons meacutetaboliques intervenant dans la glycolyse sont soit des reacuteactions simples soit des reacuteactions deacutecomposables en reacuteactions simples Parmi les dix reacuteactions enzymatiques de la glycolyse trois sont exergoniques et donc irreacuteversibles Les autres chaicircnons seffectuant avec des ΔG proches de leacutequilibre sont reacuteversibles et permettent la gluconeacuteogenegravese
Source httpwwwsnvjussieufrbmediaMetaboglyco1html
Lactate ndash Renvoi agrave Acide lactique selon une introduction agrave un articl de Wikipeacutedia
Lacide lactique est un acide organique qui joue un rocircle dans divers processus biochimiques Un lactate est un sel de cet acide Contrairement agrave ce que peut laisser penser son nom lacide lactique nest pas preacutesent uniquement dans le lait mais eacutegalement dans le vin certains fruits et leacutegumes et dans les muscles
Lacide lactique est un acide alpha hydroxyleacute sa formule chimique est C3H6O3 et sa structure se reflegravete dans son nom systeacutematique lacide 2-hydroxypropanoiumlque
Sommaire
bull 1 Chimie
bull 2 Effort musculaire et fermentation lactique
bull 3 Fermentation bacteacuterienne
bull 4 Utilisations
bull 5 Historique
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
o 61 Voir aussi
611 Articles connexes
612 Liens externes
Chimie [modifier]
Latome de carbone 2 portant le groupe hydroxyle est asymeacutetrique rendant la moleacutecule dacide lactique chirale Il se preacutesente donc sous forme de deux eacutenantiomegraveres
bull (R)-acide lactique ou D(ndash)-acide lactique
bull (S)-acide lactique ou L(+)-acide lactique
En solution le groupe carboxyle -COOH peut perdre un proton donnant un ion lactate CH3CHOHCOO-
Lacide lactique est soluble dans leau et consideacutereacute comme un acide faible (pKa=390) cest-agrave-dire que la reacuteaction de dissociation dans leau nest pas totale
CH3CHOHCOOH + H2O CH3CHOHCOO- + H3O+
On trouve donc agrave la fois en solution lacide lactique et sa forme basique lion lactate en proportions variables selon le pH
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiAcide_lactique
Meacutedecine personnaliseacutee ndash Articles seacutelectionneacutes par Jacques Hallard
Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche ndash Document lsquoGroupe Les eacutechosfrrsquo Par Marc-Olivier Beacutevierre Partner Cepton Strategies bureau de Paris 03 deacutecembre 2011
Du profilage des patients aux theacuterapies geacuteniques en passant par le diagnostic moleacuteculaire et de nouvelles formes de vaccination les possibiliteacutes ouvertes par la meacutedecine personnaliseacutee sont immenses Crsquoest aussi un enjeu consideacuterable pour lrsquoeacuteconomie des systegravemes de santeacute et bien sucircr pour les grandes firmes pharmaceutiques qui ont ducirc repenser en profondeur leurs deacutemarches de recherche et deacuteveloppement
Le concept de meacutedecine personnaliseacutee a eacuteteacute deacuteveloppeacute il y a deux deacutecennies par la socieacuteteacute suisse Roche lrsquoun des leaders mondiaux de lrsquoindustrie pharmaceutique Le concept initial eacutetait fondeacute sur une reacutealiteacute tregraves simple dans la pratique meacutedicale le mecircme meacutedicament peut provoquer des reacuteactions diffeacuterentes selon les patients et pour un patient donneacute certains meacutedicaments fonctionnent et drsquoautres non
Avec lrsquointroduction dans les anneacutees 1990 de lrsquoHerceptine un traitement pour le cancer du sein Roche a deacutemontreacute qursquoil eacutetait possible drsquoanticiper gracircce agrave un simple test sur les patients ceux pour qui le traitement serait le plus beacuteneacutefique et ceux pour qui il ne le serait probablement pas
Il est deacutesormais possible de personnaliser les traitements crsquoest-agrave-dire de nrsquoadministrer un meacutedicament qursquoaux patients qui reacuteagissent positivement Lrsquoimpact de cette nouvelle approche est eacutenorme une efficaciteacute accrue moins drsquoeffets secondaires et plus de temps ni de ressources perdus pour un traitement inopeacuterant
Les cinq grandes approchesCette premiegravere forme de meacutedecine personnaliseacutee a ouvert la voie agrave une multitude drsquoapproches diffeacuterentes que lrsquoon peut classer en cinq cateacutegories
1 La meacutedecine stratifieacutee Crsquoest lrsquoapproche retenue pour lrsquoHerceptine elle consiste agrave diviser les patients en quatre groupes en fonction de leur reacuteaction agrave un meacutedicament en termes drsquoefficaciteacute et drsquoeffets secondaires Le meacutedicament est administreacute uniquement au groupe pour lequel la reacuteponse aura eacuteteacute positive et qui nrsquoaura pas preacutesenteacute drsquoeffets secondaires
2 Les vaccinations antitumorales Il srsquoagit drsquoune autre forme de meacutedecine personnaliseacutee ici le systegraveme immunitaire du patient est ldquoentraicircneacuterdquo agrave deacutetruire les cellules tumorales On obtient un tel reacutesultat en reacuteinjectant dans le corps drsquoun patient un eacutechantillon de ses propres cellules apregraves un traitement externe Les cellules ainsi traiteacutees sont destineacutees agrave stimuler le systegraveme immunitaire du patient speacutecifiquement contre les cellules tumorales
3 Lrsquoingeacutenierie tissulaire La reconstruction tissulaire est un domaine meacutedical nouveau et extrecircmement prometteur Elle srsquoaccomplit gracircce agrave lrsquoimplantation de cellules capables de pousser sur un tissu endommageacute et de le ldquoreacuteparerrdquo Ces cellules peuvent provenir soit du patient lui-mecircme apregraves traitement externe soit de cellules souches provenant de donneurs
4 La theacuterapie geacutenique Elle vise agrave modifier le geacutenome drsquoun patient afin drsquoeacuteliminer la mutation qui est agrave lrsquoorigine drsquoune maladie Il y a trois types de theacuterapie geacutenique la transfection permanente drsquoADN la transfection transitoire drsquoADN et les theacuterapies portant sur lrsquoARN Aujourdrsquohui le premier type a eacuteteacute pratiquement abandonneacute alteacuterer de faccedilon permanente le geacutenome drsquoune personne peut avoir des conseacutequences sur le long terme y compris apregraves la mort du patient ndash puisque les modifications de son geacutenome seront aussi transmises agrave sa descendance Qui plus est elle a souvent des conseacutequences impreacutevisibles sur drsquoautres processus biologiques La recherche se concentre agrave preacutesent sur les deux autres approches qui ont elles lrsquoavantage drsquoecirctre reacuteversibles Les premiers meacutedicaments arrivent maintenant sur le marcheacute Un exemple inteacuteressant le Glybera premier traitement efficace contre la LPLD une maladie orpheline dont les patients ont un deacuteficit en proteacuteines LPL ce qui entraicircne lrsquoapparition de diabegravete et de maladies cardiovasculaires
5 Le profilage du risque La forme la plus meacutediatiseacutee de meacutedecine personnaliseacutee est probablement le profilage du risque gracircce au seacutequenccedilage du geacutenome drsquoun patient il devient deacutesormais possible de calculer le risque que cette personne deacuteveloppe un jour une maladie Etant donneacute que le coucirct total pour seacutequencer le geacutenome entier drsquoune personne diminue drsquoanneacutee en anneacutee il sera bientocirct possible pour tout le monde drsquoobtenir son propre seacutequenccedilage de geacutenome et donc de connaicirctre son profil de risque pour un certain nombre de maladies Par ailleurs certaines autres formes de profilage du risque plus preacutecises existent deacutejagrave en cardiologie par exemple en mesurant le niveau de concentration drsquoune certaine proteacuteine dans le sang il devient possible de preacutedire avec preacutecision le risque pour un patient drsquoavoir un accident cardio-vasculaire (AVC insuffisance cardiaque) dans les mois ou les anneacutees agrave venir
Le profilage du risque est un aspect particuliegraverement important pour la meacutedecine personnaliseacutee car il ouvre la voie agrave la preacutevention une source potentiellement gigantesque de bien-ecirctre pour les personnes mais aussi drsquoeacuteconomies substantielles pour les systegravemes de santeacute
Afin de comprendre pourquoi et comment lrsquoindustrie de la santeacute tout entiegravere se tourne drsquoores et deacutejagrave vers la meacutedecine personnaliseacutee il est important de srsquoarrecircter un instant sur la reacutevolution scientifique qui a deacuteclencheacute ce changement de paradigme
Le diagnostic moleacuteculaire moteur sous-jacentTout au long des dix derniegraveres anneacutees lrsquoameacutelioration de la productiviteacute en R amp D a eacuteteacute lrsquoun des principaux enjeux pour les entreprises pharmaceutiques Alors que la plupart de leurs meacutedicaments les plus vendeurs tombent ou vont tomber dans le domaine public ndash depuis 2004 et jusqursquoagrave 2012 ndash et en lrsquoabsence drsquoun nombre suffisant de nouveaux produits pour compenser la perte associeacutee cette riche industrie a eacuteteacute confronteacutee agrave une pression croissante pour aller vers plus drsquoinnovation
Rationaliser la gestion des projets de R amp D former des alliances construire des accords agrave long terme avec des eacutequipes de recherche universitaires ou en biotechnologie breveter les projets de recherche dans le cadre de structures de partenariat sophistiqueacutees autant de reacuteponses qui caracteacuterisent ce deacutefi et qui parfois ont eacuteteacute tregraves efficaces Cependant aucune de ces approches nrsquoa vraiment abordeacute le problegraveme qui est aujourdrsquohui au cœur de la recherche et du deacuteveloppement pharmaceutique Pour trouver demain de nouveaux meacutedicaments les scientifiques auront besoin de mieux comprendre les processus moleacuteculaires qui reacutegissent les maladies et comment la diversiteacute geacuteneacutetique des patients influe sur les reacutesultats des traitements
Parallegravelement lrsquoindustrialisation des techniques de biologie moleacuteculaire a permis drsquoimportants progregraves dans la deacutetection et lrsquoanalyse de moleacutecules drsquoune complexiteacute toujours croissante telles que de longs fragments drsquoADN ARN des proteacuteines voire des cellules entiegraveres Ces techniques ont permis aux scientifiques de parvenir agrave une compreacutehension beaucoup plus preacutecise des processus moleacuteculaires qui sont agrave lrsquoorigine de nombreuses maladies Le potentiel de ce qursquoon appelle maintenant le diagnostic moleacuteculaire est immense non seulement en termes de R amp D mais aussi dans la pratique meacutedicale quotidienne
Agrave lrsquoautre extreacutemiteacute du spectre les systegravemes de santeacute sont de plus en plus sous pression Ils ne remboursent plus que les meacutedicaments qui apportent un reacuteel plus par rapport aux traitements deacutejagrave en place et dans certains cas ils ne paient que si le traitement a un reacutesultat positif Dans un nombre croissant de systegravemes de santeacute le besoin drsquoun retour sur investissement ndash sujet qui eacutetait tabou dans le passeacute ndash est en train de devenir une reacutealiteacute
Le diagnostic moleacuteculaire fournit agrave ces deux deacutefis la reacuteponse de la science non seulement il accroicirct la productiviteacute de R amp D mais il fournit aussi aux cliniciens des outils puissants pour mieux comprendre ce qursquoils font et quelle est lrsquoefficaciteacute reacuteelle de leurs deacutecisions theacuterapeutiques Au final ils traitent mieux leurs patients et pour un coucirct moindre
Diagnostic moleacuteculaire et biomarqueurs quelques deacutefinitionsLe diagnostic moleacuteculaire deacutetecte des cibles moleacuteculaires speacutecifiques par le truchement de sondes seacutelectives qui sont toujours associeacutees agrave une meacutethode de visualisation La valeur de ces cibles ndash appeleacutees biomarqueurs ndash est qursquoelles sont correacuteleacutees agrave une maladie parfois elles sont mecircme la racine du mal Les biomarqueurs peuvent ecirctre de natures tregraves diffeacuterentes allant de la simple petite moleacutecule (comme les meacutetabolites) agrave des structures complexes comme les proteacuteines les acides nucleacuteiques ou mecircme des cellules entiegraveres
Trouver le biomarqueur adeacutequat qui permettra aux cliniciens de comprendre et de suivre avec preacutecision lrsquoeacutevolution de la maladie ndash ou bien sa reacuteponse agrave un traitement ndash est lrsquoun des principaux enjeux de la recherche pharmaceutique aujourdrsquohui En effet il nrsquoy a souvent pas de lien de causaliteacute direct entre un biomarqueur et une maladie ou sa reacuteponse Certains biomarqueurs peuvent ecirctre repreacutesentatifs de plusieurs maladies et inversement il peut ecirctre neacutecessaire de deacutetecter plusieurs biomarqueurs afin de deacutepister une maladie donneacutee
Les technologies de deacutetection et drsquoamplification ont progresseacute agrave pas de geacuteant ces derniegraveres anneacutees et sont devenues les principaux moteurs du deacuteveloppement des outils de diagnostic moleacuteculaire La meacutethode la plus connue est la Reacuteaction en Chaicircne par Polymeacuterase (PCR) mais il en est drsquoautres telles que les puces agrave ADN et ARN (ou micro-arrays) lrsquohybridation in situ en fluorescence (FISH) lrsquoimmunohistochimie la cytomeacutetrie en flux (CMF FACS en anglais) et bien drsquoautres qui sont agrave preacutesent arriveacutees agrave maturiteacute
Le rocircle des biomarqueurs dans la chaicircne de valeur pharmaceutiqueLes biomarqueurs jouent un rocircle important agrave tous les niveaux de la chaicircne de valeur pharmaceutique ils interviennent tregraves tocirct dans le processus de deacutecouverte puis dans le deacuteveloppement du produit ils ont eacutegalement leur importance au niveau du patient notamment pour la preacutevention le suivi du traitement et la gestion de la maladie
Les biomarqueurs peuvent ecirctre trieacutes en trois cateacutegories leur rocircle deacutepend de leur positionnement dans la chaicircne de valeur
Les biomarqueurs de deacutecouverte sont des entiteacutes moleacuteculaires qui sont geacuteneacuteralement identifieacutees pendant les premiegraveres phases du processus de deacutecouverte drsquoun nouveau meacutedicament Ces biomarqueurs sont lieacutes agrave la cible biologique et sont utiliseacutes pour valider les meacutecanismes de la maladie pour sonder de potentiels effets toxicologiques ou pour anticiper les variations geacuteneacutetiques potentielles dans la reacuteponse de lrsquoorganisme aux meacutedicaments Lrsquoespoir pour les responsables de R amp D pharmaceutique est que ces biomarqueurs vont aider agrave atteindre plus rapidement chez lrsquohomme la preuve de concept ou deacutemonstration de validiteacute lrsquoideacutee est drsquoecirctre en mesure drsquoeffectuer des essais cliniques en toute seacutecuriteacute avec de tregraves faibles doses sur un petit nombre de patients et beaucoup plus preacutecocement avant mecircme que les essais preacutecliniques ne soit pleinement acheveacutes Les meacutedicaments qui srsquoaveacutereraient ne pas fonctionner lors de ces essais preacutecoces seraient alors eacutelimineacutes plus tocirct ce qui permettrait par conseacutequent de tester plus de substances
Plus tard dans le processus on trouve les biomarqueurs de deacuteveloppement qui peuvent eacutegalement ecirctre drsquoune grande utiliteacute Ce sont habituellement les mecircmes que ceux qui ont eacuteteacute identifieacutes lors du processus de deacutecouverte et qui sont utiliseacutes dans les essais cliniques pour fournir des informations preacuteliminaires sur lrsquoefficaciteacute du meacutedicament et sa seacutecuriteacute avant qursquoon ne soit agrave mecircme de mesurer des paramegravetres cliniques drsquoaucune sorte Gracircce agrave leur capaciteacute agrave fournir des informations qui ne seraient pas accessibles agrave travers un monitoring clinique classique ils contribuent parfois agrave acceacuteleacuterer sensiblement le processus de deacuteveloppement En un mot afin de mesurer lrsquoefficaciteacute drsquoun nouveau meacutedicament de simples tests sanguins peuvent agrave preacutesent (dans certains cas) remplacer des mois voire des anneacutees drsquoobservation clinique
Et enfin nous avons les biomarqueurs commerciaux Par commercial nous entendons les biomarqueurs qui ont eacuteteacute officiellement reconnus par les autoriteacutes sanitaires comme des outils apportant des informations utiles sur lrsquoeacutetat drsquoun patient et pouvant ecirctre utiliseacutes pour prendre des deacutecisions cliniques des outils de diagnostic recourant agrave ces biomarqueurs seront par ailleurs susceptibles drsquoecirctre rembourseacutes par les systegravemes de santeacute Ce type de biomarqueur nrsquoest pas nouveau Pour ne citer que deux exemples le glucose est reconnu comme biomarqueur du diabegravete depuis le XIXe siegravecle (aujourdrsquohui il a eacuteteacute remplaceacute par lrsquoHbA1c) et le PSA (Antigegravene prostatique speacutecifique) lrsquoest depuis les anneacutees 1980 pour le cancer de la prostate
Bien que lrsquoon utilise les biomarqueurs depuis fort longtemps le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire la bio-informatique et les meacutethodes de deacutetection innovantes ont deacutemultiplieacute les possibiliteacutes de faccedilon spectaculaire et un nouveau type drsquooutil a eacutemergeacute le diagnostic moleacuteculaire Les premiers exemples embleacutematiques de ces nouvelles et puissantes technologies sont les ldquodiagnostics compagnonsrdquo qui ont eacuteteacute introduits dans le traitement du cancer (drsquoabord avec lrsquoHerceptine que nous avons mentionneacutee plus haut) et plus reacutecemment du VIH ougrave certains traitements oneacutereux nrsquoont eacuteteacute prescrits qursquoagrave condition que le patient reacuteponde agrave un test geacuteneacutetique speacutecifique Drsquoautres exemples bien connus sont les tests de deacutepistage de routine des maladies infectieuses (VIH) dont le degreacute de speacutecificiteacute et de sensibiliteacute est tregraves eacuteleveacute
Les diagnostics moleacuteculaires sont les outils de la meacutedecine moderne Ils permettent aux cliniciens drsquoidentifier les signes avant-coureurs des maladies de choisir le bon traitement en fonction des profils geacuteneacutetiques (diagnostics ldquocompagnonsrdquo) de superviser lrsquoefficaciteacute des traitements et bien mieux informeacutes de prendre de meilleures deacutecisions en fonction du profil particulier de chaque patient et de sa reacuteaction aux traitements anteacuterieurs Les diagnostics moleacuteculaires ont eacutegalement un rocircle eacuteconomique agrave jouer car ils pourraient tregraves bien conduire dans certains cas agrave des eacuteconomies substantielles en eacutevitant au meacutedecin de prescrire inutilement des traitements coucircteux
Lrsquoimpact eacuteconomique de la meacutedecine personnaliseacuteeLa demande mondiale pour les produits et services de santeacute est estimeacutee agrave lrsquoheure actuelle agrave 5500 milliards de dollars et elle devrait atteindre 12 000 milliards de dollars agrave lrsquohorizon 2030 La meacutedecine personnaliseacutee va transformer ce marcheacute sur deux plans premiegraverement en fournissant des traitements plus efficaces et deuxiegravemement en offrant le moyen de faire des eacuteconomies
Des traitements plus efficaces Pour un meacutedecin la valeur intrinsegraveque du diagnostic moleacuteculaire ne reacuteside bien sucircr pas dans le traitement drsquoune maladie mais dans lrsquoinformation que ce diagnostic viendra fournir Cette information peut ecirctre inestimable car elle aide les meacutedecins agrave prendre de meilleures deacutecisions sur la faccedilon de traiter un patient Par ailleurs elle est parfois consideacutereacutee par les autoriteacutes sanitaires comme une condition preacutealable pour la prescription drsquoune moleacutecule comme crsquoest le cas en meacutedecine stratifieacutee
LrsquoHerceptine a eacuteteacute le premier meacutedicament issu de la meacutedecine stratifieacutee agrave ecirctre autoriseacute Elle traite le cancer du sein et fonctionne extrecircmement bien mais seulement pour des femmes qui surexpriment un gegravene speacutecifique appeleacute HER-2 Elle est donc commercialiseacutee avec un kit de diagnostic HER-2 et nrsquoest rembourseacutee par les systegravemes de santeacute que si le test est positif LrsquoHerceptine est lrsquoun des meacutedicaments les plus vendus
aujourdrsquohui (pour un total de plus de 5 milliards de dollars) A lrsquoavenir ce type de produit deviendra monnaie courante demain les assureurs de la santeacute ne paieront plus pour des meacutedicaments mais pour des reacutesultats Crsquoest preacuteciseacutement lagrave ce que la meacutedecine personnaliseacutee peut apporter une faccedilon de maximiser lrsquoefficaciteacute des traitements
La reacuteduction des deacutepenses Mecircme si certaines formes de meacutedecine personnaliseacutee (telles que les vaccins contre des cancers ou lrsquoingeacutenierie tissulaire) sont oneacutereuses et vont peser sur les systegravemes de santeacute drsquoautres vont contribuer agrave reacuteduire la facture La meacutedecine preacuteventive en particulier est une solution agrave long terme contre lrsquoexplosion des deacutepenses de santeacute comme chacun sait il est beaucoup moins cher de deacutepister et de preacutevenir une maladie que de la traiter lorsqursquoelle srsquoest deacuteclareacutee Il est deacutesormais possible par exemple de deacutetecter des ldquoindicateurs preacutecocesrdquo (biomarqueurs) de sorte que des mesures efficaces pourront ecirctre prises en amont ndash avant que la maladie ne se deacuteclenche Le coucirct total direct et indirect des maladies cardio-vasculaires et accidents vasculaires ceacutereacutebraux aux Etats-Unis a eacuteteacute estimeacute agrave 450 milliards de dollars en 2008 Reacuteduire la facture de seulement 10 aurait deacutejagrave un impact eacuteconomique eacutenorme
Les eacutevolutions agrave venirLa deacutecouverte de la structure en double heacutelice de lrsquoADN par Watson et Crick en 1953 a ouvert une nouvelle egravere le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire Durant la seconde moitieacute du XXe siegravecle les biologistes et les meacutedecins ont fait eacutenormeacutement progresser notre compreacutehension des meacutecanismes de la vie Cette progression a eacuteteacute consideacuterablement acceacuteleacutereacutee gracircce au deacuteveloppement drsquooutils de diagnostic moleacuteculaire qui permettent aujourdrsquohui aux meacutedecins de reacuteellement comprendre les meacutecanismes intimes moleacuteculaires des maladies Et ce que ces outils apportent crsquoest de lrsquoinformation de lrsquoinformation qui peut sauver ou prolonger la vie eacuteviter la douleur seacutecuriser le patient et aider le praticien agrave prendre la bonne deacutecision
Chaque ecirctre humain est une personne unique avec sa propre histoire ses besoins et ses objectifs personnels et veut ecirctre consideacutereacute en tant que tel La promesse de la meacutedecine personnaliseacutee est qursquoagrave lrsquoavenir la technologie permettra aux professionnels de la santeacute drsquoaccomplir quelques pas de plus pour se rapprocher de ce besoin fondamental
(Ce contenu est issu de ParisTech Review ougrave il a eacuteteacute publieacute agrave lrsquoorigine sous le titre Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche Nous vous invitons agrave vous abonner gratuitement agrave ParisTech Review) - Groupe lsquoLes eacutechosrsquo- Tous droits reacuteserveacutes - Les Echos 2012
Source httpblogslesechosfrparistech-reviewmedecine-personnalisee-la-revolution-est-en-marche-a7747html
Addenda - References
Academic
bull Steven M Paul et al ldquoHow to improve RampD productivity the pharmaceutical industryrsquos grand challengerdquo Nature Reviews 9 March 2010 203
bull Iain Miller et al ldquoMarket access challenges in the EU for high medical value
diagnostic testsrdquo Personalized Medicine (2011) 8(2)
bull Cepton Strategies ldquoLes perspectives de lrsquoindustrie pharmaceutique agrave lrsquohorizon 2020rdquo septembre 2011
Online
bull ldquo The revolution of molecular diagnosticsrdquo (Cepton Strategies)
bull ldquo Pharma 2015 le nouveau modegravelerdquo (Cepton Strategies)
This content is licensed under a Creative Commons Attribution 30 LicenseYou are free to share copy distribute and transmit this content - Source httpwwwparistechreviewcom20111108medecine-personnalisee-revolution
laquo Meacutedecine personnaliseacutee raquo la part du bluff et celle de la reacutealiteacute Document lsquoScience et pseudo-sciencesrsquo Auteur Bertrand Jordan biologiste moleacuteculaire Directeur de recherche eacutemeacuterite au CNRS Auteur de nombreux articles et drsquoune dizaine de livres sur la geacuteneacutetique et ses applicationshellip SPS ndeg 292 octobre 2010
Lrsquoideacutee (ou le fantasme) de la meacutedecine personnaliseacutee peut se reacutesumer ainsi on va tregraves prochainement pouvoir acceacuteder agrave la totaliteacute de lrsquoinformation geacuteneacutetique drsquoune personne en deacuteduire lrsquoensemble de ses preacutedispositions agrave diffeacuterentes maladies (et mecircme agrave certains comportements) ainsi que sa reacuteaction agrave diffeacuterents types de traitements et de meacutedicaments On pourra alors adopter des conduites de preacutevention cibleacutees et efficaces et traiter lrsquoaffection lorsqursquoelle apparaicirctra avec le meacutedicament preacutesentant le meilleur rapport entre efficaciteacute et effets indeacutesirables Au-delagrave de lrsquoinformation geacuteneacutetique proprement dite la mesure drsquoautres paramegravetres (niveau drsquoexpression de gegravenes preacutesence de diffeacuterentes proteacuteines eacutetat de certains reacutecepteurs) fournira des laquo biomarqueurs raquo1 suppleacutementaires permettant drsquoadapter finement le traitement agrave lrsquoeacutetat du patient
Au niveau de lrsquoaccegraves agrave lrsquoinformation geacuteneacutetique inteacutegrale il srsquoagit bien drsquoune reacutealiteacute maintenant proche (moins de cinq ans agrave coup sucircr) Les nouvelles techniques de seacutequenccedilage drsquoADN apparues depuis 2005 sont de plus en plus rapides et efficaces et degraves aujourdrsquohui la lecture inteacutegrale de lrsquoADN drsquoune personne revient agrave moins de 10 000 euro2 Les progregraves continuent agrave un rythme rapide et il est tregraves vraisemblable que le laquo geacutenome agrave 1000 dollars raquo devienne une reacutealiteacute drsquoici deux agrave trois ans Il sera alors bien plus rationnel drsquoobtenir cette information systeacutematiquement pour chaque individu (agrave la naissance par exemple) plutocirct que de pratiquer des analyses drsquoADN cibleacutees lorsque le besoin en apparaicirct
La traduction de cette information geacuteneacutetique en termes de physiopathologie (le passage du laquo geacutenotype raquo au laquo pheacutenotype raquo) est par contre encore tregraves imparfaite Bien entendu certaines mutations entraicircnent systeacutematiquement une pathologie preacutecise (comme pour la mucoviscidose les myopathies la choreacutee de Huntingtonhellip) mais en geacuteneacuteral la composante geacuteneacutetique drsquoune maladie implique des dizaines des centaines de gegravenes dont certains variants ont un effet aggravant ou au contraire protecteur Nos connaissances sont encore tregraves incomplegravetes et les entreprisequi agrave lrsquoeacutetranger (USA) offrent de reacutealiser un profil geacuteneacutetique (actuellement beaucoup moins preacutecis que le seacutequenccedilage inteacutegral) ne fournissent agrave leurs clients que des informations tregraves vagues (laquo risque drsquoarthrite rhumatoiumlde accru de 20 raquo crsquoestagrave-dire risque absolu passant de 1 agrave 1 2 ) La validiteacute mecircme de ces chiffres est sujette agrave caution dans la mesure ougrave ils ont eacuteteacute eacutetablis sur des groupes de population auxquels le client nrsquoappartient pas neacutecessaire-menthellip La
traduction meacutedicale de lrsquoinformation geacuteneacutetique est donc tregraves partielle et entacheacutee de grandes incertitudes
Photo Une vision du futur proche la carte Vitale contenant la seacutequence drsquoADN du patient
Cependant les choses changent rapidement Le passage prochain du pro-fil geacuteneacutetique (eacutetabli sur 500 000 agrave 1 000 000 de points dans le geacutenome) agrave la lecture inteacutegrale des trois milliards de bases de ce geacutenome va donner une information beaucoup plus fine ndash incluant en particulier les mutations rares qui pour des raisons techniques ne sont guegravere repreacutesenteacutees dans les profils actuels Et la poursuite des grandes eacutetudes de correacutelation entre pathologies et constitution geacuteneacutetique3 (eacutetudes qui vont elles aussi passer agrave la seacutequence) va ameacuteliorer peu agrave peu la traduction du geacutenotype en pheacutenotype y compris pour les maladies dont la part geacuteneacutetique est complexe (soit la grande majoriteacute) Cette transition est deacutejagrave bien amorceacutee pour divers types de cancers pour lesquels la connaissance des caracteacuteristiques geacuteneacutetiques de la cellule tumorale est deacuteterminante pour le choix du traitement4 On peut ainsi espeacuterer agrave terme eacuteradiquer la pratique de chimiotheacuterapies peu speacutecifiques et fortement deacutelabrantes et combiner la chirurgie avec le traitement par des moleacutecules ayant une action reacuteellement cibleacutee sur les cellules tumorales Il est certain que cette approche va srsquoeacutetendre au domaine de la santeacute en geacuteneacuteral et que lrsquoon va de plus en plus vers des traitements cibleacutes fondeacutes sur la connaissance du geacutenome du patient et sur des informations scientifiques constamment mises agrave jour
Au-delagrave de la geacuteneacutetique il faut drsquoailleurs eacutelargir le propos agrave lrsquoensemble des biomarqueurs qui deviennent accessibles Il peut srsquoagir de donneacutees concernant lrsquoADN comme ci-dessus mais aussi du niveau drsquoexpression drsquoun ensemble de gegravenes de la preacutesence de diverses proteacuteines de concentrations de meacutetabolites ou de lrsquoactiviteacute drsquoenzymes comme les kinases Le biomarqueur peut ecirctre simple ou le plus souvent complexe impliquant la mesure simultaneacutee drsquoun nombre important drsquoentiteacutes et donc une technologie sophistiqueacutee Le champ drsquoapplication des biomarqueurs est tregraves large et concerne potentiellement toutes les pathologies Ce domaine de recherches est en plein deacuteveloppement avec encore une fois beaucoup drsquoexageacuterations et drsquoaffirmations peu rigoureuses qursquoil srsquoagisse de la validiteacute statistique des correacutelations repeacutereacutees ou de lrsquoutiliteacute clinique reacuteelle de lrsquoinformation fournie On peut neacuteanmoins penser que la phase critique actuelle va deacuteboucher sur une clarification et un renforcement des exigences et que des biomarqueurs reacuteellement valides et utiles eacutemergeront de ces travaux il deviendra alors indispensable de les deacuteterminer avant tout traitement
Photo - Lrsquointerpreacutetation meacutedicale drsquoune seacutequence drsquoADN nrsquoest pas eacutevidente
La meacutedecine personnaliseacutee nrsquoest donc pas qursquoun fantasme le concept comporte une part de veacuteriteacute qui va aller croissant Les conseacutequences sur le systegraveme de santeacute sont multiples Les meacutedicaments vont de plus en plus srsquoadresser agrave un sous-ensemble de patients geacuteneacutetiquement deacutefini ce qui nrsquoest pas sans poser de seacuterieux problegravemes aux industriels de la pharmacie (deacutecheacuteance du modegravele de blockbuster5 mais peut paradoxalement permettre drsquoacceacuteleacuterer les essais cliniques en les pratiquant sur des groupes drsquoindividus seacutelectionneacutes Lrsquoimportance du diagnostic va srsquoaccentuer notamment ndash mais pas seulement ndash pour tous les cancers et la mise agrave jour incessante des connaissances sera essentielle pour tirer le maximum de sens clinique des informations geacuteneacutetiques et des
biomarqueurs en geacuteneacuteral Il faudra donc disposer agrave lrsquohocircpital drsquoinstallations et de personnels capables drsquoobtenir ces informations et de les interpreacuteter Le rocircle de moleacutecules cibleacutees efficaces et preacutesentant peu drsquoeffets secondaires va srsquoaccroicirctre au deacutetriment des theacuterapeutiques geacuteneacuteralistes et reacuteduire les temps drsquohospitalisation Il srsquoagit lagrave de tendances lourdes dont lrsquoorientation ne fait aucun doute Seul le calendrier preacutesente quelques incertitudes La pratique de la meacutedecine va donc changer Espeacuterons que notre systegraveme de santeacute qui est (encore) lrsquoun des meilleurs au monde saura srsquoadapter agrave cette nouvelle donnehellip
1 Biomarqueur tout paramegravetre biologique mesurable qui fournit des informations pour le diagnostic le pronostic ou le choix du traitement pour tout type de maladie
2 Il srsquoagit lagrave de donneacutees veacuterifieacutees et drsquooffres commerciales existantes et non drsquoextrapolations publicitaires ou journalistiques
3 Etudes dites WGAS Whole Genome Association Studies Il srsquoen est deacutejagrave pratiqueacute plus de 500 portant agrave chaque fois sur des milliers de malades et de teacutemoins
4 Pour les leuceacutemies la preacutesence drsquoun reacutearrangement chromosomique impliquant les gegravenes BCR et Abl permet un traitement tregraves efficace par le Gleevec
5 Meacutedicament largement prescrit et geacuteneacuterant plus drsquoun milliard de dollars de chiffre drsquoaffaires
Source httpwwwpseudo-sciencesorgspipphparticle1500
Mitochondrie ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Une mitochondrie (du grec mitos fil et chondros grain) est un organite agrave linteacuterieur dune cellule eucaryote dont la taille est de lordre du micromegravetre Son rocircle physiologique est primordial puisque cest dans les mitochondries que leacutenergie fournie par les moleacutecules organiques est reacutecupeacutereacutee sous forme dATP (eacutenergie contenue dans la liaison phosphate-phosphate) la source principale deacutenergie pour la cellule eucaryote par le processus doxydation phosphorylante
Lensemble des mitochondries dune cellule constitue ce que lon appelle son chondriome
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Structure
bull 3 Origine
bull 4 Geacutenome mitochondrial
bull 5 Proteacuteome mitochondrie
o 51 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome mitochondrial
o 52 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome nucleacuteaire
o 53 Chez lHomme
bull 6 Fonctionnement
bull 7 Poisons mitochondriaux
bull 8 Maladies mitochondriales
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiMitochondrie
Oncogegravene
Les oncogegravenes sont une cateacutegorie de gegravenes dont lexpression favorise la survenue de cancers Ce sont des gegravenes qui commandent la synthegravese doncoproteacuteines (proteacuteines anormales stimulant la division et la diffeacuterenciation cellulaire) et deacuteclenchent une prolifeacuteration deacutesordonneacutee des cellules Le terme vient du grec onkos signifiant vrac masse ou tumeur
Le terme oncogegravene peut deacutesigner aussi des virus qui provoquent lapparition de cancers On parle doncovirus
Sommaire
[masquer]
bull 1 Introduction
bull 2 Oncogegravenes
o 21 Seacutemantique et histoire du terme
o 22 Oncogegravenes et cancers
o 23 Diffeacuterents oncogegravenes
o 24 Les oncogegravenes comme cibles pour le deacuteveloppement de nouvelles
theacuterapies
bull 3 Notes et reacutefeacuterences
bull 4 Voir aussi
o 41 Article connexe
o 42 Liens externes
Introduction[modifier]
Notre organisme est composeacute denviron 1014 cellules reacuteparties dans plus de 200 types cellulaires diffeacuterents qui composent les tissus (cellules sanguines nerveuses germinales etc) La prolifeacuteration cellulaire au sein de ces tissus est rigoureusement controcircleacutee au cours de notre vie certaines cellules (les neurones) ne neacutecessitant pas un renouvellement constant dautres eacutetant perpeacutetuellement en cours de multiplication (cellules sanguines ou de la peau) Le controcircle de cette multiplication cellulaire normale se fait par lintermeacutediaire dun eacutequilibre permanent entre facteurs activateurs (stimulateurs de la division cellulaire) et facteurs inhibiteurs (freins de la division cellulaire) Toute alteacuteration de cet eacutequilibre ou homeacuteostasie cellulaire peut faire pencher la balance soit du cocircteacute inhibiteur dans ce cas la cellule meurt et disparaicirct soit du cocircteacute activateur et la cellule se divise de faccedilon incontrocircleacutee et peut donner naissance agrave un cancerDe maniegravere scheacutematique on peut faire une analogie entre une voiture et une cellule Lorsque les systegravemes qui controcirclent lrsquoacceacuteleacuterateur et les freins de la voiture sont en bon eacutetat celle-ci va donc pouvoir avoir une vitesse de croisiegravere parfaitement controcircleacutee Une voiture dans laquelle lrsquoacceacuteleacuterateur serait activeacute en permanence ou bien ayant une absence totale de frein est donc lanceacutee dans une course folle qui ne peut plus ecirctre arrecircteacutee sauf par une catastrophe Dans les cellules canceacutereuses cela se passe exactement de la mecircme faccedilon
Il y a trois grandes cateacutegories de gegravenes associeacutes aux pathologies canceacutereuses les oncogegravenes (cet article) les gegravenes suppresseur de tumeurs et les gegravenes de Reacuteparation de lADN
Les proto-oncogegravenes sont les reacutegulateurs positifs de la prolifeacuteration cellulaire (les acceacuteleacuterateurs) Ils deviennent hyper-actifs et leur modification (en oncogegravene) est dominante car il suffit quune des deux copies du gegravene soit modifieacutee On a identifieacute actuellement plus de 100 proto-oncogegravenes Les plus connus sont les gegravenes Ha-ras myc ou abl
La seconde cateacutegorie comprend les gegravenes suppresseurs de tumeurs qui sont des reacutegulateurs neacutegatifs de la prolifeacuteration cellulaire (les freins)
Il existe eacutegalement les gegravenes de reacuteparation qui sont capables de deacutetecter et de reacuteparer les leacutesions de lrsquoADN qui ont modifieacute les oncogegravenes ou les gegravenes suppresseurs de tumeur Ces systegravemes de reacuteparation sont eacutegalement inactiveacutes dans les cellules canceacutereuses
Les cancers sont des pathologies geacuteneacutetiques crsquoest-agrave-dire qursquoils ont pour origine une modification quantitative etou qualitative des gegravenes deacutecrits ci-dessus Comme il srsquoagit drsquoalteacuterations geacuteneacutetiques somatiques qui ne sont preacutesentes que dans le tissu malade la plupart des cancers ne sont donc pas heacutereacuteditaires Les cancers familiaux (10 des cancers humains) sont associeacutes agrave une alteacuteration constitutionnelle (ou germinale) drsquoun gegravene Cette alteacuteration est donc preacutesente dans toutes les cellules de notre organisme gamegravetes incluses elle peut donc ecirctre transmise agrave la descendance
Scheacutemas agrave consulter agrave la source- Lespegravece humaine possegravede 23 paires de chromosomes (tous les gegravenes sont donc preacutesent agrave leacutetat de deux copies par cellules agrave lexception des cellules germinales et on fait abstraction des chromosomes sexuels X et Y) Lalteacuteration dune copie dun proto-oncogegravene produit une proteacuteine dont lactiviteacute diffegravere fortement de celle du produit normale (par exemple expression tregraves augmenteacutee ou encore preacutesence du produit dans des cellules innapproprieacutes) Cette proteacuteine muteacutee stimule de faccedilon constante la division cellulaire qui ne sera plus reacuteguleacutee normalement Cette alteacuteration est dite dominante car la production de proteacuteine alteacutereacutee par une seule des deux copies du proto-oncogegravene est neacutecessaire et suffisante pour alteacuterer sa fonction
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiOncogC3A8ne
Phosphorylation oxydative ndash Article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biochimie Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
La phosphorylation oxydative est une voie meacutetabolique qui utilise leacutenergie libeacutereacutee par loxydation des nutriments pour la production dadeacutenosine triphosphate
Voir aussi
bull Chaicircne respiratoire
Source httpfrwikipediaorgwikiPhosphorylation_oxydative
Photosynthegravese - lsquoNote de Futura-Sciencesrsquo
La photosynthegravese est une reacuteaction biochimique eacutenergeacutetique qui se deacuteroule chez les plantes
Rocircle de la photosynthegravese
La photosynthegravese a pour but de creacuteer de leacutenergie (sous forme de glucide) agrave partir de leacutenergie lumineuse provenant du soleil Les organismes qui utilisent le meacutecanisme de photosynthegravese sont autotrophes car ils fabriquent des matiegraveres organiques agrave partir de matiegraveres inorganiques
Meacutecanisme de la photosynthegravese
Leacutenergie solaire est utiliseacutee pour oxyder leau et reacuteduire le gaz carbonique afin de syntheacutetiser des substances organiques (glucides) Ce pheacutenomegravene a lieu dans les choloroplastes un organite speacutecifique des plantes au niveau des membranes des thylacoiumldes ougrave se situent les photosystegravemes I et II et les cytochromes
Bilan eacutenergeacutetique de la photosynthegravese
Il faut six moleacutecules de dioxyde de carbone et six moleacutecules deau pour syntheacutetiser une moleacutecule de glucose relacircchant six moleacutecules de dioxygegravene gracircce agrave leacutenergie lumineuse
6 CO2 + 6 H2O + eacutenergie lumineuse rarr C6H12O6 (glucose) + 6 O2
Mais ce bilan est en fait deacutecomposeacute en deux eacutetapes successives
bull les reacuteactions photochimiques (phase claire) 12 H2O + lumiegravere rarr 6 O2 + eacutenergie chimique (24 H)
bull le cycle de Calvin (phase sombre) 6 CO2 + eacutenergie chimique (24 H) rarr C6H12O6 + 6 H2O
La photosynthegravese est un meacutecanisme speacutecifique des plantes vertes copy Jon Sullivan Wikimedia domaine publicSource httpwwwfutura-sciencescomfrdefinitiontbotanique-2dphotosynthese_227
Photosynthegravese - Introduction drsquoun article XWikipeacutedia
La photosynthegravese (grec φῶς phōs lumiegravere et σύνθεσις syacutenthesis composition) est le processus bioeacutenergeacutetique qui permet aux plantes et agrave certaines bacteacuteries de syntheacutetiser de la matiegravere organique en exploitant la lumiegravere du soleil Les besoins nutritifs de ces organismes sont du dioxyde de carbone de lrsquoeau et des sels mineacuteraux La photosynthegravese est agrave la base de lautotrophie de ces organismes La photosynthegravese est la principale voie de transformation du carbone mineacuteral en carbone organique En tout les organismes photosyntheacutetiques assimilent environ 100 milliards de tonnes de carbone en biomasse chaque anneacutee1
La photosynthegravese se deacuteroule dans les membranes des thylakoiumldes chez les plantes les algues et les cyanobacteacuteries ou dans la membrane plasmique chez les bacteacuteries photosyntheacutetiques Une conseacutequence importante est la libeacuteration de moleacutecules de dioxygegravene
Sommaire
bull 1 La deacutecouverte du meacutecanisme
bull 2 Vue geacuteneacuterale
bull 3 Le support de la photosynthegravese
bull 4 Les deux phases de la photosynthegravese
o 41 Les reacuteactions photochimiques ou phase claire
411 Le photosystegraveme II
412 Le photosystegraveme I
413 La photophosphorylation cyclique
o 42 Le cycle de Calvin ou phase chimique non photo-deacutependante (ou
laquo phase sombre raquo expression deacutesormais deacutesuegravete)
bull 5 Les diffeacuterents types de fixation du carbone
o 51 Le meacutecanisme des plantes en C3
o 52 Le meacutecanisme des plantes en C4
o 53 Le meacutecanisme des plantes CAM ( Crassulacean Acid Metabolism )
bull 6 Cas particuliers de photosynthegravese
o 61 Photosynthegravese chez un animal
o 62 Photosynthegravese artificielle
bull 7 Production doxygegravene amp captage deacutenergie
bull 8 Notes
bull 9 Reacutefeacuterences
bull 10 Voir aussi
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiPhotosynthC3A8se
Potentiel doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Le potentiel doxydo-reacuteduction ou potentiel redox est une grandeur empirique exprimeacutee en volt (de symbole V) et noteacutee E Ce potentiel est exprimeacute par rapport agrave une reacutefeacuterence souvent mesureacutee par une eacutelectrode normale agrave hydrogegravene (ENH) dougrave luniteacute VENH rencontreacutee dans certains ouvrages Cette mesure est appliqueacutee aux couples
doxydo-reacuteduction pour preacutevoir la reacuteactiviteacute des espegraveces chimiques entre elles Par convention le potentiel standard Edeg est mesureacute par rapport au couple protonhydrogegravene (H+ H2) de potentiel nul
Sommaire
bull 1 Mesure
o 11 Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
111 Exemples
bull 2 Oxydant et reacuteducteur
bull 3 Potentiels standard doxydo-reacuteduction agrave 25 degC
bull 4 laquo Noblesse raquo dun meacutetal
bull 5 Applications pratiques
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Articles connexes
Mesure [modifier]
La mesure dun potentiel deacutelectro-reacuteduction se fait expeacuterimentalement agrave laide de deux demi-piles Pour obtenir le potentiel standard dun couple redox lune de ces piles doit mettre en œuvre le couple de reacutefeacuterence H+ H2 et lautre celui dont on veut mesurer le potentiel
Concregravetement les deux demi-piles sont constitueacutees chacune dun soluteacute et dune eacutelectrode les soluteacutes sont relieacutes entre eux par un pont salin qui leur permet deacutechanger des ions et les eacutelectrodes sont relieacutees entre elles par un circuit eacutelectrique sur lequel est placeacute un voltmegravetre Les deux demi-piles une fois relieacutees forment une pile eacutelectrique fournissant un courant continu alimenteacute par les reacuteactions chimiques qui ont lieu spontaneacutement aux eacutelectrodes degraves lors quest formeacutee la pile
-Le sens de courant eacutelectrique donne le signe du potentiel (neacutegatif si les eacutelectrons vont vers H+H2 et positif au contraire)
-Le voltmegravetre donne la valeur du potentiel du couple redox
-Les couples ayant des Edeg eacuteleveacutes (positifs) impliquent des oxydants forts
-Les couples ayant des Edeg tregraves bas (neacutegatifs) impliquent des reacuteducteurs forts
Ce potentiel peut deacutependre du contexte chimique et notamment du pH et mecircme du contexte physique les effets de la lumiegravere sont mis agrave profit aussi bien par la nature dans la photosynthegravese que par lhomme dans la photographie
Les chimistes utilisent des tables deacutejagrave deacutefinies elles fournissent les potentiels mesureacutes dans les conditions standard de pression et de tempeacuterature (25 degC 1 bar) par rapport au couple H+ H2
Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo [modifier]
Pour une reacuteaction redox on peut deacutefinir la diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur)
Exemples [modifier]
a)NAD+ + 2H+ + 2 e- rarr NADH + H+ E0rsquo = -0320 V
b) Aceacutetaldeacutehyde + 2 H+ + 2 e- rarr Eacutethanol E0rsquo = -0197 V
Reacuteaction redox
Aceacutetaldeacutehyde + NADH + H+ rarr Eacutethanol + NAD+ ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur) = -0197 ndash (-0320) = + 0123 V
Regravegle geacuteneacuterale
Les reacuteactions redox spontaneacutees possegravedent un ΔE gt 0
Oxydant et reacuteducteur [modifier]
La reacutefeacuterence du potentiel doxydo-reacuteduction est celui de leau pure conventionnellement fixeacute agrave zeacutero Les corps dits laquo oxydants raquo sont les oxydants des couples ayant un potentiel positif (ils captent des eacutelectrons ce qui se traduit par une charge eacutelectrique neacutegative) les corps dits laquo reacuteducteurs raquo sont les reacuteducteurs des couples ayant un potentiel neacutegatif (ils cegravedent des eacutelectrons dougrave une charge eacutelectrique positive) Les valeurs caracteacuteristiques des potentiels sont de lordre de quelques volts
On voit lagrave que lon a deux significations diffeacuterentes pour les termes laquo oxydant raquo et laquo reacuteducteur raquo
bull la signification lieacutee agrave une reacuteaction doxydo-reacuteduction donneacutee (capteur ou eacutemetteur deacutelectron dans la reacuteaction)
bull la signification lieacutee au potentiel doxydo-reacuteduction un laquo reacuteducteur raquo est un corps qui joue le rocircle de reacuteducteur dans de nombreuses reacuteactions un laquo oxydant raquo est un corps qui joue le rocircle doxydant dans de nombreuses reacuteactions mais un laquo oxydant raquo peut parfois ecirctre un reacuteducteur sil est face agrave un laquo oxydant raquo plus fort et quil peut encore soxyder
Cest cette deuxiegraveme signification qui est utiliseacutee ici Les laquo oxydants raquo les plus forts ne peuvent pas soxyder eux-mecircmes et sont donc toujours des oxydants les laquo reacuteducteurs raquo les plus forts ne peuvent pas se reacuteduire eux-mecircmes et sont donc toujours des reacuteducteurs Mais certains corps peuvent ecirctre alternativement oxydants et reacuteducteurs comme par exemple leau ou le monoxyde de carbone
Les oxydants les plus forts dans cette eacutechelle sont les halogegravenes (F2 Cl2) lion permanganate (MnO4
-) en milieu acide lion hypochlorite (ClO-) le dioxygegravene (O2) le soufre (S)
Des reacuteducteurs classiques sont les meacutetaux le carbone et lhydrogegravene solide1
Lire lrsquoarticle complet sur httpfrwikipediaorgwikiPotentiel_d27oxydo-rC3A9duction
Reacuteaction doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Des informations de cet article ou section devraient ecirctre mieux relieacutees aux sources mentionneacutees dans la bibliographie ou en liens externes Ameacuteliorez sa veacuterifiabiliteacute en les associant par des reacutefeacuterences
Une reacuteaction doxydo-reacuteduction est une reacuteaction chimique au cours de laquelle se produit un eacutechange deacutelectrons Lespegravece chimique qui capte les eacutelectrons est appeleacutee laquo oxydant raquo celle qui les cegravede laquo reacuteducteur raquo On abregravege couramment loxydo-reacuteduction par redox
Les reacuteactions doxydo-reacuteductions constituent une grande famille comprenant de nombreuses reacuteactions chimiques puisquelles interviennent dans les combustions certains dosages meacutetallurgiques la corrosion des meacutetaux leacutelectrochimie ou la respiration cellulaire Ces reacuteactions jouent en particulier un rocircle fondamental en biologie dans la transformation de loxygegravene au sein des corps vivants Elles sont eacutegalement massivement utiliseacutees par lindustrie humaine agrave lexemple de lobtention de la fonte agrave partir de minerais composeacutes doxyde de fer par reacuteduction puis de fer et dacier agrave partir de la fonte par oxydation
Cette varieacuteteacute sexplique par la mobiliteacute la leacutegegravereteacute et lomnipreacutesence dans toutes les formes de la matiegravere de leacutelectron
Sommaire
bull 1 Deacutefinitions
o 11 Premiegravere deacutefinition
o 12 Deacutefinitions plus modernes
bull 2 Vocabulaire
bull 3 Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction
bull 4 Potentiel doxydo-reacuteduction
bull 5 Principaux couples doxydants-reacuteducteurs
bull 6 Reacuteactions doxydo-reacuteduction sans transfert eacutevident deacutelectrons [1]
o 61 Position du problegraveme
o 62 Geacuteneacuteralisation de la notion de transfert deacutelectrons
621 Formation dune liaison chimique et eacutelectroneacutegativiteacute
622 Transfert total deacutelectrons
623 Transfert total fictif (virtuel)
624 Application agrave la reacuteaction 2 H 2 + O2 rarr 2 H 2O
o 63 Nombre doxydation dun eacuteleacutement
o 64 Geacuteneacuteralisation de loxydo-reacuteduction
o 65 Utilisation des nombres doxydation
bull 7 Notes et reacutefeacuterences
bull 8 Bibliographie
bull 9 Voir aussi
o 91 Articles connexes
o 92 Liens externes
Deacutefinitions [modifier]
Premiegravere deacutefinition [modifier]
Suite agrave des expeacuteriences avec le mercure Lavoisier met en eacutevidence en 1772 le rocircle du dioxygegravene dans certaines reacuteactions doxydo-reacuteduction Il pose les premiegraveres deacutefinitions
bull Loxydation signifie laquo combinaison avec loxygegravene raquo Par exemple
2 Hg + O2 rarr Hg2O2
bull Une reacuteduction est laquo lextraction dun meacutetal de son oxyde raquo deacutefinition deacutejagrave utiliseacutee
en meacutetallurgie Par exemple
SO2 rarr S + O2
Dans le langage courant loxydation est la reacuteaction chimique dans laquelle un composeacute se combine avec un ou plusieurs atomes doxygegravene Comme loxydation du fer qui produit la rouille
4 Fe + 3O2 rarr 2 Fe2O3
Ce nest quau XX e siegravecle apregraves la deacutecouverte de leacutelectron (JJ Thomson 1897) et lintroduction du modegravele atomique de Bohr (1913) que les reacuteactions chimiques ont eacuteteacute reacuteexamineacutees agrave la lumiegravere de ces nouveaux modegraveles et que des similitudes observeacutees permirent de deacutegager progressivement le concept actuel doxydo-reacuteduction qui sexprime en termes de transferts deacutelectrons
Les reacuteactions doxydo-reacuteduction par voie segraveche (eacutechange de dioxygegravene) sont efficacement deacutecrites par les diagrammes Ellingham Loutil principal des reacuteactions redox en milieu aqueux eacutetant la formule de Nernst
Deacutefinitions plus modernes [modifier]
Pour faciliter leacutetude des reacuteactions on utilise un outil qui associe (parfois abstraitement) agrave chaque atome dun composeacute un nombre doxydation (no) qui symbolise la valeur de la charge porteacutee (Fe2+ a un nombre doxydation de 2)
bull Une oxydation est une perte deacutelectrons (donc une augmentation du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Zn rarr Zn2+ + 2 e-
bull Ce don deacutelectrons ne se produit que sil existe un corps susceptible de les
accepter
bull Le pheacutenomegravene inverse (acceptation des eacutelectrons) est appeleacute la reacuteduction
bull Une reacuteduction est un gain deacutelectrons (donc une diminution du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Cu2+ + 2 e- rarr Cu
Ainsi les laquo combinaisons avec loxygegravene raquo ne sont quun cas particulier des reacuteactions doxydo-reacuteduction Voici deux reacuteactions avec le cuivre
2Cu + O2 rarr 2CuO
Cu + Cl2 rarr CuCl2
La premiegravere combine le cuivre et le dioxygegravene tandis que la seconde combine le cuivre et le dichlore Le chlore et loxygegravene ont un point commun ce sont des eacuteleacutements plus eacutelectroneacutegatifs que le cuivre
Loxydation dun corps saccompagne toujours de la reacuteduction dun autre (les eacutelectrons ne peuvent pas circuler seuls et sont neacutecessairement capteacutes) on parle dune reacuteaction doxydo-reacuteduction Loxydation est une demi-reacuteaction de loxydo-reacuteduction et la reacuteduction est lautre demi-reacuteaction
Vocabulaire [modifier]
Scheacutema - Preacutevision du sens dune reacuteaction doxydo-reacuteduction en utilisant la regravegle du gamma
Dans une oxydo-reacuteduction
bull leacuteleacutement qui cegravede un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo reacuteducteur raquo
bull leacuteleacutement qui capte un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo oxydant raquo
Le reacuteducteur soxyde (reacuteaction doxydation) loxydant se reacuteduit (reacuteaction de reacuteduction) Loxydo-reacuteduction se compose donc de deux demi-reacuteactions une oxydation et une reacuteduction
bull Oxydationreacuteducteur(1) = oxydant(1) + ne- (les flegraveches napparaissent que si la reacuteaction est totale quand K gt 10 000)
bull Reacuteduction
oxydant(2) + ne- = reacuteducteur(2)
bull Oxydo-reacuteduction (laquo somme raquo de loxydation et de la reacuteduction)
oxydant(2) + reacuteducteur(1) rarr oxydant(1) + reacuteducteur(2)
Exemple
Ce4+ + e- = Ce3+ (Reacuteduction)
Fe2+ = Fe3+ + e- (Oxydation)
dougrave la reacuteaction bilan
Ce4+ + Fe2+ rarr Ce3+ + Fe3+
Un reacuteducteur oxydeacute (=forme oxydeacutee) est un oxydant et un oxydant reacuteduit (=forme reacuteduite) est un reacuteducteur On deacutefinit ainsi le couple oxydant-reacuteducteur (aussi appeleacute laquo couple redox raquo) qui se compose de loxydant et du reacuteducteur conjugueacute (loxydant reacuteduit) On le note sous la forme Oxydant Reacuteducteur
En biochimie et notamment agrave propos de la synthegravese des moleacutecules preacutebiotiques on parle de reacuteactions se produisant dans une atmosphegravere oxydante cest-agrave-dire en preacutesence doxygegravene par opposition agrave une atmosphegravere reacuteductrice contenant par exemple du gaz carbonique
Certain composeacutes chimiques peuvent se comporter aussi bien en oxydant quen reacuteducteur Cest notamment le cas de leau oxygeacuteneacutee dont on dit quelle se dismute et qui par conseacutequent ne peut ecirctre conserveacutee longtemps
H2O2 = 2H+ + O2 + 2e- (oxydation)
H2O2 + 2H+ + 2e- = 2H2O (reacuteduction)
Soit au final
2H2O2 rarr 2H2O + O2 (oxydo-reacuteduction)
On a par exemple les couples oxydant-reacuteducteur Cu 2+ Cu et Zn 2+ Zn qui donnent la reacuteaction en solution aqueuse
Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+
(aq) + Cu(s) (oxydo-reacuteduction)
Cette reacuteaction peut se deacutecomposer en une reacuteduction (de loxydant) et une oxydation (du reacuteducteur)
Zn(s) = Zn2+(aq) + 2e- (oxydation)
Cu2+(aq) + 2e- = Cu(s) (reacuteduction)
Les deux demi-reacuteactions doxydation et de reacuteduction peuvent reacuteellement ecirctre seacutepareacutees dans certains cas (cest-agrave-dire quelles ne se produisent pas au mecircme endroit) ce qui permet de geacuteneacuterer un courant eacutelectrique (cest ce qui se passe dans les piles eacutelectriques) Dans les autres cas par exemple dans lexemple donneacute elles nont quun inteacuterecirct formel (les eacutelectrons libres nexistent pas dans leau)
Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction hellip
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRC3A9action_d27oxydo-rC3A9duction
Respiration ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biologie et la meacutedecine Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
Dans le langage courant la respiration deacutesigne agrave la fois les eacutechanges gazeux (rejet de dioxyde de carbone CO2 appeleacute parfois de faccedilon impropre laquo gaz carbonique raquo et absorption de dioxygegravene O2 ou appeleacute couramment laquo oxygegravene raquo) et la respiration cellulaire qui permet en deacutegradant du glucose gracircce au dioxygegravene dobtenir de leacutenergie Les eacutechanges gazeux assistent la respiration cellulaire en lui fournissant le dioxygegravene et en le deacutebarrassant du dioxyde de carbone produit
Pour certains organismes ces eacutechanges se reacutealisent directement par diffusion aux travers des parois cellulaires Pour dautres des organes speacutecialiseacutes se sont formeacutes permettant ainsi daugmenter les quantiteacutes de gaz brasseacutes Il existe plusieurs types dorganes
bull les branchies qui sont les adaptations respiratoires des animaux aquatiques poissons mais aussi certains anneacutelides (vers) eacutechinodermes (eacutetoiles de mers) et mollusques
bull les poumons qui sont les adaptations des verteacutebreacutes terrestres
Dans le cas des animaux qui possegravedent des poumons on parle de ventilation pulmonaire pour deacutesigner lensemble des meacutecanismes qui permettent les transferts de gaz entre les milieux exteacuterieur et inteacuterieur (le sang)
Sommaire
bull 1 Aspect biochimique
bull 2 La respiration chez lecirctre humain
bull 3 Classification des sujets lieacutes agrave la respiration
o 31 Par maladie et urgences
o 32 Par meacutedication
o 33 Par soins intensifs et meacutedecine durgence
o 34 Par autres sujets meacutedicaux
bull 4 Voir aussi
o 41 Articles connexes
o 42 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRespiration
Tomographie par eacutemission de positons - Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
La tomographie par eacutemission de positons (TEP) deacutenommeacutee PET ou PET scan pour laquo positron emission tomography raquo dans la terminologie anglo-saxonne est une meacutethode
dimagerie meacutedicale pratiqueacutee par les speacutecialistes en meacutedecine nucleacuteaire qui permet de mesurer en trois dimensions lactiviteacute meacutetabolique dun organe gracircce aux eacutemissions produites par les positons (ou positrons) issus de la deacutesinteacutegration dun produit radioactif injecteacute au preacutealable
La TEP repose sur le principe geacuteneacuteral de la scintigraphie qui consiste agrave injecter un traceur dont on connaicirct le comportement et les proprieacuteteacutes biologiques pour obtenir une image du fonctionnement dun organe Ce traceur est marqueacute par un atome radioactif (carbone fluor azote oxygegravene) qui eacutemet des positons dont lannihilation produit elle-mecircme deux photons La deacutetection de la trajectoire de ces photons par le collimateur de la cameacutera TEP permet de localiser le lieu de leur eacutemission et donc la concentration du traceur en chaque point de lorgane Cest cette information quantitative que lon repreacutesente sous la forme dune image faisant apparaicirctre en couleurs les zones de forte concentration du traceur
Ainsi la TEP permet de visualiser les activiteacutes du meacutetabolisme des cellules on parle dimagerie fonctionnelle par opposition aux techniques dimagerie dite structurelle comme celles baseacutees sur les rayons X (radiologie ou CT-scan) qui reacutealisent des images de lanatomie Par conseacutequent la tomographie par eacutemission de positons est un outil diagnostique qui permet de deacuteceler certaines pathologies qui se traduisent par une alteacuteration de la physiologie normale comme les cancers La TEP est aussi utiliseacutee en recherche biomeacutedicale par exemple en imagerie ceacutereacutebrale ougrave elle permet de reacuteveacuteler les reacutegions actives du cerveau lors de telle ou telle activiteacute cognitive de maniegravere analogue agrave ce qui se fait avec limagerie par reacutesonance magneacutetique fonctionnelle (IRM)
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Deacutefinition
o 21 Principe
o 22 Exposition aux radiations et radioprotection
bull 3 Principaux traceurs utiliseacutes
o 31 Le 18 F FDG
bull 4 Deacuteroulement dun examen TEP
bull 5 Diagnostic
bull 6 Applications
o 61 Canceacuterologie
o 62 Imagerie ceacutereacutebrale et neurologie
o 63 Cardiologie
bull 7 Limites
bull 8 Avenir de la TEP
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Annexes
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiTomographie_par_C3A9mission_de_positons
Warburg ndash Selon Wikipeacutedia
Otto Heinrich Warburg (8 octobre 1883 agrave Fribourg-en-Brisgau Bade-Wurtemberg Allemagne - 1 er aoucirct 1970 agrave Berlin) est un meacutedecin physiologiste et biochimiste allemand Il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine de 19311
Sommaire
bull 1 Biographie
bull 2 Hypothegravese
bull 3 Le cas Warburg
bull 4 Notes et reacutefeacuterences
bull 5 Voir aussi
o 51 Liens externes
Biographie
Docteur en chimie et docteur en meacutedecine il a deacutecouvert des processus-cleacutes de la respiration cellulaire et de diffeacuterents systegravemes enzymatiques En 1931 il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine laquo pour sa deacutecouverte de la nature et du mode opeacuteratoire de lenzyme respiratoire1 raquo
Ayant deacutemontreacute que les cellules canceacutereuses changent leur meacutetabolisme pour passer agrave un meacutetabolisme anaeacuterobie il a formuleacute lhypothegravese non confirmeacutee que le cancer na pas besoin dun milieu riche en oxygegravene pour se deacutevelopper Parmi ses eacutetudiants le plus illustre est Hans Adolf Krebs prix Nobel en 1953
Hypothegravese
Il constata lors de ses observations sur des cellules canceacutereuses une concentration anormalement eacuteleveacutee dions lactates lun des sels de lacide lactique Or cet acide est typiquement le reacutesultat dune fermentation
En 1924 Warburg en tira une hypothegravese sur la formation de cellules canceacutereuses celles-ci tireraient principalement leur eacutenergie de la fermentation anaeacuterobie du glucose (glycolyse anaeacuterobie) et par conseacutequent la preacutesence doxygegravene ne serait pas neacutecessaire agrave leur deacuteveloppement
Lapparition du cancer serait due agrave un dysfonctionnement des mitochondries des cellules canceacutereuses au lieu de le consommer elles fermenteraient le glucose
Selon Warburg linduction dun eacutetat dacidification dans lorganisme est incompatible avec le meacutetabolisme des cellules canceacutereuses2
Le cas Warburg
Otto Warburg eacutetait juif Agrave ce titre il aurait ducirc ecirctre soit expulseacute dAllemagne soit deacuteporteacute dans les camps de concentration Il nen fut rien En effet parce quAdolf Hitler eacutetait particuliegraverement preacuteoccupeacute davoir un cancer et parce quil pensait que Warburg serait le seul scientifique susceptible de trouver un traitement efficace il donna donc des instructions pour quil fucirct preacuteserveacute de la deacuteportation3 Warburg est enterreacute au cimetiegravere de Dahlem agrave Berlin
Photo - Otto Heinrich Warburg en 1931
Notes et reacutefeacuterences
1 uarr a et b (en) laquo for his discovery of the nature and mode of action of the respiratory enzyme raquo in Personnel de reacutedaction laquo The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1931 [archive] raquo Fondation Nobel 2010 Consulteacute le 26 novembre 2010
2 uarr La theacuteorie de O H Warburg Nexus ndeg48 page 66
3 uarr Robert Paxton la France de Vichy 1940-1944 coll Points-Histoire eacuted Seuil 1973 p178
Source httpfrwikipediaorgwikiOtto_Heinrich_Warburg
Traduction deacutefinitions et compleacutements
Jacques Hallard Ing CNAM consultant indeacutependantRelecture et corrections Christiane Hallard-Lauffenburger professeur des eacutecoleshonoraireAdresse 585 19 Chemin du Malpas 13940 Molleacutegegraves FranceCourriel jacqueshallard921orangefr
Fichier ISIS Santeacute Cancer a Redox Disease French version3 alleacutegeacutee
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Figure 11 [agrave consulter agrave la source] La chaicircne respiratoire
Pour plus dinformation sur la composition des proteacuteines de la chaicircne respiratoire et leur arrangement dans des super complexes consultez le document suivant
laquo Supercomplexes dans la chaine respiratoire de la mitochondrie 2010_Boekema raquo (pdf 1 Mo)
Animation cette animation montre comment le passage des eacutelectrons de cytochrome c agrave cytochrome c oxydase (complexe IV) permet le transport
simultaneacute de protons ( ) agrave travers la membrane interne de la mitochondrie (fonction de pompe de la cytochrome c oxydase)
Macromedia Shockwave - 106Ko
La direction du flux deacutelectrons le long de la chaicircne de transport est deacutetermineacutee par la faculteacute des composants agrave perdre ou agrave gagner des eacutelectrons Par exemple
a une affiniteacute modeacutereacutee pour les eacutelectrons si bien que sa forme reacuteduite
peut facilement ceacuteder ses deux eacutelectrons Au contraire loxygegravene moleacuteculaire a une tregraves forte affiniteacute pour les eacutelectrons et est donc un tregraves bon agent oxydant capable de capturer avidement les eacutelectrons des autres moleacutecules La capaciteacute agrave laquo donner raquo ou agrave laquo prendre raquo des eacutelectrons est exprimeacutee
par un paramegravetre nommeacute potentiel doxydoreacuteduction (symbole Eograve) ayant
un potentiel de et loxygegravene moleacuteculaire un potentiel de Les eacutelectrons se deacuteplacent des moleacutecules agrave faible potentiel doxydoreacuteduction vers
les moleacutecules posseacutedant un potentiel fort et donc dans le cas de la chaicircne mitochondriale de transport des eacutelectrons du NADH agrave loxygegravene moleacuteculaire (voir figure 12 )
Figure 12 [agrave consulter agrave la source] Potentiel doxydoreacuteduction
Fondamentalement au cours de la capture des eacutelectrons par les complexes I III et IV il y a simultaneacutement translocation des protons vers lespace
inter membranaire (pompe ) (voir figure 11 et son animation) Le processus creacutee un gradient protonique (potentiel membranaire de 150 mV neacutegatif cocircteacute espace matriciel et une diffeacuterence de pH de 05) Le gradient eacutelectrochimique ainsi geacuteneacutereacute est utiliseacute pour la phosphorylation de lADP en ATP par lATP synthase (complexe V qui constitue une particule dite eacuteleacutementaire visible en microscopie eacutelectronique) (voir figure 13 ) Le couplage de loxydation des
meacutetabolites en et et la production dATP est appeleacute phosphorylation oxydative
Figure 13 [agrave consulter agrave la source] ATP synthase
Heacutebergement des eacutelectrons dans les composants de la chaicircne
Au sein de la chaicircne de transport les eacutelectrons sont successivement et transitoirement laquo heacutebergeacutes raquo par diffeacuterents sites moleacuteculaires appeleacutes groupes prostheacutetiques (porphyrines et flavine mononucleacuteotides (FMN apporteacutee par la
vitamine laquo riboflavine raquo) Les atomes qui heacutebergent les eacutelectrons dans ces
groupes prostheacutetiques peuvent ecirctre des atomes de C ou N pour (apporteacute
par la laquo vitamine raquo (acide nicotinique) et ubiquinone des atomes de Fe inclus dans une structure moleacuteculaire appeleacutee hegraveme ou heacutemochrome pour les cytochromes des complexes de FeS pour les FMN et cytochrome bc1 des atomes de Cu dans la cytochrome c oxydase Cette ressource na pas pour but dexposer en deacutetail laspect biochimique et biophysique de la phosphorylation oxydative Pour information compleacutementaire sur le sujet nous vous suggeacuterons de consulter laquo La biochimie Tome 1 biochimie structurale et meacutetabolique raquo Christian Moussard De Boeck Universiteacute
Etymologie des termes cytochrome et ubiquinone
Les cytochromes sont des pigments cellulaires (chromos = couleur) deacutetectables dans lintervalle 300 agrave 600 nm du spectre de la lumiegravere Le terme deacutesigne un ensemble formeacute dune proteacuteine et dun groupe prostheacutetique (heacutemochrome)
responsable de labsorption caracteacuteristique de la lumiegravere
Ubiquinone nommeacutee pour sa reacutepartition tregraves large ubiquitaire chez les veacutegeacutetaux animaux et micro-organismes (latin ubique = preacutesent partout) Elle fut identifieacutee plus tard agrave un co-enzyme de la chaicircne respiratoire nommeacute pour cela co-enzyme Q10 (ubiQuinone) 10 fait reacutefeacuterence au nombre duniteacutes isopreacuteniques (
) preacutesentes dans la queue hydrophobe de la moleacutecule (situeacutee dans la membrane)
Cardiolipine et chaicircne respiratoire
La cardiolipine ou diphosphatidylglyceacuterol est un lipide qui est speacutecifique des membranes des bacteacuteries et des mitochondries autrement dit des membranes dont la fonction est de fournir un potentiel eacutelectrochimique pour le transport des eacutelectrons et la synthegravese dATP Le terme cardiolipine vient du fait que ce lipide a eacuteteacute isoleacute agrave partir de cœur de bovin dans lequel il repreacutesente 10 des phospholipides totaux Plus tard la cardiolipine a eacuteteacute trouveacutee en abondance dans la mitochondrie ougrave elle repreacutesente 20 des phospholipides totaux et dans la membrane externe des bacteacuteries Etant donneacute que la cardiolipine est un lipide speacutecifique de la mitochondrie on est en droit de penser que sa fonction biologique dans cet organite est fondamentale Elle est localiseacutee principalement dans la membrane interne ougrave elle interagit avec plusieurs proteacuteines parmi lesquelles les complexes III (cytochrome bc1) et IV (cytochrome c oxydase) la proteacuteine deacutechange ATPADP lATP synthase et le transporteur de phosphate inorganique (Pi) Il a eacuteteacute montreacute que la cardiolipine deacuteterminait la structure quaternaire (et donc fonctionnelle) de ces proteacuteines enzymatiques et assurait eacutegalement la bonne orientation et la bonne position (pour faciliter le passage des eacutelectrons) des diffeacuterents composants de la chaicircne respiratoire Ce rocircle est bien illustreacute par le syndrome de Barth myopathie speacutecifique due agrave une production deacutefectueuse de cardiolipine reacutesultant en un fort deacuteficit dans la production dATP La cardiolipine limite aussi la diffusion de protons situeacutes dans lespace inter membranaire en les liant agrave ses groupes phosphates tamponnant ainsi le pH global (voir figure 14 ) Enfin la cardiolipine est consideacutereacutee comme un co-facteur deacuteterminant de limportation du cholesteacuterol indispensable au deacuteroulement de la steacuteroiumldogenegravese mitochondriale
Figure 14 [agrave consulter agrave la source] Cardiolipine dans la membrane interne de la mitochondrie
LATP synthase ( )
En preacutesence du gradient de protons eacutetabli entre les deux faces de la membrane mitochondriale interne et en absence de concentrations eacuteleveacutees dATP dans la matrice
lATP synthase laisse passer les protons au niveau du domaine membranaire un
passage qui permet la production dATP par le domaine Plus preacuteciseacutement chaque
sous-uniteacute du domaine de la proteacuteine couple rapidement lADP et le Pi en produisant lATP qui reste en place Cest le potentiel de membrane et le passage des protons qui en reacutesulte (laquo source deacutenergie raquo) qui permet lexpulsion de lATP vers
lespace matriciel au cours dun mouvement de rotation de la sous-uniteacute dans le
domaine La place de lATP est immeacutediatement prise par un nouvel ADP + Pi Il faut 12 protons pour la production de 3 ATP (voir figure 13 ci-dessus)
Cette enzyme peut eacutegalement fonctionner dans lautre sens ce qui se produit en absence de gradient de protons et en preacutesence dATP Dans ce cas elle fonctionne comme une
pompe agrave protons comparable agrave l -ATPase de la membrane des lysosomes deacutecrite dans la ressource laquo Transport membranaire raquo
Bilan final
Le bilan final de toutes ces inter conversions chimiques cest que loxydation complegravete dune moleacutecule de glucose fournira 30 moleacutecules dATP et quune moleacutecule dacide gras tel que le palmitate (C16) fournira 120 moleacutecules dATP La complexiteacute des inter conversions chimiques qui seffectuent dans les mitochondries trouve sa justification dans un pheacutenomegravene de fractionnement de leacutenergie libeacutereacutee qui eacutevite un deacutegagement
excessif de chaleur ducirc agrave la condensation de et (en ) Leacutenergie peut ecirctre convertie efficacement en liaisons riches en eacutenergie dans des moleacutecules telles que lATP gracircce agrave des reacuteactions coupleacutees
La theacuteorie de chimiosmose
Le processus preacuteceacutedemment deacutecrit est analogue agrave un geacuteneacuterateur faisant passer un courant agrave travers une seacuterie de moteurs eacutelectriques Cependant dans les systegravemes biologiques les eacutelectrons sont transporteacutes dun site agrave lautre par des moleacutecules diffusibles qui prennent des eacutelectrons au niveau dun site pour les apporter sur un autre site Dans le cas de la chaicircne mitochondriale de transfert
deacutelectrons le processus commence avec le
Cest langlais Peter Mitchell qui proposa le meacutecanisme de couplage entre le transport des eacutelectrons et la synthegravese de lATP Il suggeacutera que le flux des eacutelectrons dun composant agrave lautre de la chaicircne respiratoire (et ceci est eacutegalement vrai pour le flux des eacutelectrons dans les photo systegravemes du chloroplaste) dirige des protons (ions hydrogegravene) au travers de la membrane (vers lespace inter membranaire) creacuteant ainsi un gradient protonique (150 mV) Secondairement la production dATP est due au flux inverse de protons descendant le gradient Cette proposition constitue la base de la theacuteorie appeleacutee chimiosmose (Mitchell prix Nobel en 1978)
Creacuteatine phosphate
Bien que la production dATP soit essentiellement due aux processus meacutetaboliques deacutecrits plus haut la mitochondrie peut utiliser une voie alternative pour assurer la production immeacutediate dATP Elle possegravede en effet une enzyme creacuteatine kinase qui catalyse la production de creacuteatine-phosphate Celle-ci est agrave son tour transporteacutee dans le cytoplasme ougrave elle est utiliseacutee pour phosphoryler lADP en ATP (reacutegeacuteneacuteration tregraves rapide de lATP indeacutependante de la production dATP mitochondrial) (voir figure 15 ) Cette voie seacutepuise en environ 8 secondes dans le muscle au travail et pourrait donc ecirctre vue comme un processus tampon entre la demande immeacutediate et la possibiliteacute de production par la glycolyse et la chaicircne respiratoire
Figure 15 [agrave consulter agrave la source] Creacuteatine phosphate et ATP
La creacuteatine est un additif nutritionnel populaire chez les athlegravetes dont la speacutecialiteacute sportive neacutecessite un apport brutal deacutenergie (par exemple sprinters et halteacuterophiles) Lideacutee de deacutepart est datteindre un haut niveau de creacuteatine-phosphate et donc datteindre une production plus eacuteleveacutee dATP dans les 8 premiegraveres secondes Cependant il ny a pas de preuve eacutetablie que cette suppleacutementation artificielle augmente le niveau cellulaire de creacuteatine phosphate et donc augmente reacuteellement les possibiliteacutes de lathlegravete La figure 16 preacutesente lusage de diffeacuterentes sources deacutenergie utiliseacutees pour lapprovisionnement en ATP pendant un exercice physique
Figure 16 [agrave consulter agrave la source] Creacuteatine phosphate dans le temps (sources deacutenergie)
Source httpwwwulysseu-bordeauxfratelierikramerbiocell_diffusiongbbcelfa105b3contentcours07htm
Fluiditeacute du geacutenome ou geacutenome fluide ndash Note du traducteur cette notion est relativement reacutecente en biologie et en geacuteneacutetique et tregraves peu de reacutefeacuterences en franccedilais sont encore disponibles agrave ce jour Nous reprenons agrave la suite une note sur le sujetLa fluiditeacute des geacutenomes par Eric Coissac INRIA Rhocircne-Alpes - HELIX
Depuis le milieu des anneacutees 1990 et la publication des deux premiers geacutenomes complegravetement seacutequenceacutes (Haemophilus influenzae et Saccharomyces cerevisiae) la biologie a franchi une nouvelle eacutetape Apregraves la reacutevolution de la biologie moleacuteculaire du deacutebut des anneacutees 1970 et la vision que certains qualifient de reacuteductionniste quelle a ameneacutee legravere de la geacutenomique fait actuellement eacutevoluer la biologie vers une vision plus inteacutegrative Ce nouvel engouement pour une biologie dite inteacutegrative a permis de prendre conscience que lideacutee selon laquelle linventaire complet des gegravenes dun organisme permettrait dappreacutehender son fonctionnement est une vision simpliste bien quelle ait justifieacute en grande partie le deacuteveloppement de nombreux projets geacutenomes
Jai eu la chance de commencer mes travaux de recherche au deacutebut des projets geacutenomes et jai dans ce cadre participeacute au projet de seacutequenccedilage du geacutenome de la levureSaccharomyces cerevisiae Je ne pourrais dire si cest en opposition agrave lideacutee du geacutenome vu comme un simple sac agrave gegravenes mais degraves ce moment jai orienteacute mon travail de recherche vers leacutetude de leacutevolution de la structure des chromosomes de la maniegravere la plus indeacutependante possible des gegravenes quils portent Il mimporte au travers de mes
travaux dessayer de mettre en eacutevidence des contraintes eacutevolutive qui sont lieacutees agrave la nature mecircme du support de linformation geacuteneacutetique et non agrave linformation porteacutee
La strateacutegie suivie ma conduit agrave eacutetudier les meacutecanismes de duplication agrave lorigine de nombreux remaniements chromosomiques Il ma eacuteteacute ainsi possible de proposer un modegravele expliquant lorigine de nombreuses reacutepeacutetitions observables dans les geacutenomes ainsi que leurs eacutevolutions Ce modegravele semble ecirctre applicable pour ses grandes lignes aux trois super regravegnes (Eucaryotae Eubacteriacae et Archae) ce qui montre le caractegravere ancestral des meacutecanismes sous-jacents
Mecircme si lexercice preacutesente un inteacuterecirct il ne serait sans doute pas raisonnable de poursuivre ce type de travail sans tenter de croiser les reacutesultats ainsi obtenus avec des donneacutees relatives agrave linformation preacutesente sur les chromosomes et donc agrave la fonction des gegravenes codeacutes par ceux-ci La mise en place du lien entre les donneacutees de reacutepeacutetitions dont je dispose et les donneacutees fonctionnelles disponibles relegraveve de linteacutegration et donc de la repreacutesentation des connaissances MicrOBI peut ecirctre consideacutereacute comme ma reacuteponse agrave ce problegraveme Aujourdhui cette base de donneacutees permet de maintenir coheacuterents les liens existant entre plusieurs bases de donneacutees publiques deacutecrivant diffeacuterents types dinformations biologiques Lajout des donneacutees de reacutepeacutetition au scheacutema actuel permettra de poser au systegraveme des requecirctes complexes inteacutegrant les diffeacuterents niveaux de donneacutees que sont le geacutenome le proteacuteome et les classifications fonctionnelles Source httpwww-helixinrialpesfrIMGpdfhdr-coissacpdf via httptelarchivesouvertesfrtel-00011102en
Glycolyse ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
La glycolyse (γλῠκὖς glykyacutes laquo sucreacute raquo et λύσις lyacutesis laquo dissolution raquo) ou voie dEmbden-Meyerhof-Parnas est une voie meacutetabolique dassimilation du glucose et de production deacutenergie Elle se deacuteroule dans le cytoplasme (ou cytosol) de la cellule Comme son nom lindique elle neacutecessite du glucose et a pour produit du pyruvate Ce dernier peut soit entrer dans le cycle de Krebs qui se deacuteroule dans la mitochondrie des eucaryotes ou le cytoplasme des bacteacuteries en aeacuterobiose soit ecirctre meacutetaboliseacute par fermentation en anaeacuterobiose pour produire par exemple du lactate ou de leacutethanol
Sommaire
bull 1 Principe geacuteneacuteral
bull 2 Eacutetapes de la glycolyse
o 21 Activation des hexoses par phosphorylations successives
211 Phosphorylation du glucose en glucose-6-phosphate
212 Isomeacuterisation du glucose-6-phosphate en fructose-6-phosphate
213 Phosphorylation du fructose-6-phosphate en fructose-16- diphosphate
o 22 Clivage du fructose-16-diphosphate en deux moleacutecules de
glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate
221 Clivage du fructose-16-diphosphate en glyceacuteraldeacutehyde-3- phosphate et dihydroxyaceacutetone phosphate
222 Isomeacuterisation de la dihydroxyaceacutetone phosphate en glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate
o 23 Reacutecupeacuteration de leacutenergie investie dans les phosphorylations
231 Phosphorylation du glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate en 13- diphosphoglyceacuterate
232 Conversion du 13-diphosphoglyceacuterate en 3-phosphoglyceacuterate avec reacutecupeacuteration dATP
233 Isomeacuterisation du 3-phosphoglyceacuterate en 2-phosphoglyceacuterate
234 Conversion du 2-phosphoglyceacuterate en phosphoeacutenolpyruvate
235 Conversion du phosphoeacutenolpyruvate en pyruvate avec reacutecupeacuteration dATP
bull 3 Bilan de la glycolyse
bull 4 Reacutegulation de la glycolyse
o 41 Reacutegulation de la PFK-1
o 42 Reacutegulation de la pyruvate kinase
o 43 Reacutegulation au niveau de lhexokinase
bull 5 Reacuteoxydation des coenzymes
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Voir aussi
o 71 Articles connexes
Principe geacuteneacuteral
La glycolyse est un meacutecanisme de reacutegeacuteneacuteration dATP qui ne neacutecessite pas doxygegravene Au cours de ce processus on assiste agrave
bull des reacuteactions doxydo-reacuteduction au cours desquelles un accepteur deacutelectrons
(coenzyme NAD + ) est reacuteduit
NAD + + 2 H + + 2 e minus rarr NADH + H +
bull des synthegraveses dATP par phosphorylation dADP (formation de quatre moleacutecules dATP mais consommation de deux moleacutecules dATP soit au total formation nette de deux moleacutecules dATP)
2 ADP + 2 Pi + 2 H + rarr 2 ATP + 2 H2O
Le symbole Pi repreacutesente ici le phosphate inorganique HPO42- ou hydrogeacutenophosphate1
La glycolyse se traduisant par la reacuteduction de coenzymes elle saccompagne donc de loxydation de moleacutecules organiques On peut dire quelle correspond agrave loxydation du glucose en pyruvate
glucose + 2 NAD + rarr 2 CH3-CO-COO - + 2 (NADH + H + )
coupleacutee agrave
2 ADP + 2 Pi + 2 H + rarr 2 ATP + 2 H2O
soit au total
glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD + rarr 2 pyruvate + 2 ATP + 2 (NADH + H + ) + 2 H2O
Le pyruvate CH3-CO-COO- deacutesigne en toute rigueur la base conjugueacutee de lacide pyruvique CH3-CO-COOH
Article complet sur le site httpfrwikipediaorgwikiGlycolyse
Glycolyse ndash Document Universiteacute Jussieu Paris Contributions de Caroline Benlot Nicole Blanchouin Collaboration Philippe Denoulet
La voie de la glycolyse correspond agrave une seacuterie de reacuteactions catalyseacutees par des enzymes qui deacutegradent une moleacutecule de glucose (6 carbones) en deux moleacutecules de pyruvate (3 carbones) Chez les eucaryotes cette transformation a lieu dans le cytosol de la cellule
Cette voie meacutetabolique produit de leacutenergie libre sous forme dATP Il est agrave noter que tous les intermeacutediaires entre le glucose et le pyruvate sont phosphoryleacutes ce qui leur confegravere une charge neacutegative nette agrave pH 7 les empecircchant ainsi de diffuser agrave lexteacuterieur de la cellule
La glycolyse se deacutecompose en deux phases
- La phase preacuteparatoire ougrave le glucose est transformeacute en deux trioses phosphates avec consommation deacutenergie
- La phase de remboursement qui produit de leacutenergie sous forme dATP
Le bilan global de la glycolyse est
Glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ -----gt 2 pyruvate + 2 ATP + 2 H2O + 2 NADH
Les diffeacuterents chaicircnons meacutetaboliques intervenant dans la glycolyse sont soit des reacuteactions simples soit des reacuteactions deacutecomposables en reacuteactions simples Parmi les dix reacuteactions enzymatiques de la glycolyse trois sont exergoniques et donc irreacuteversibles Les autres chaicircnons seffectuant avec des ΔG proches de leacutequilibre sont reacuteversibles et permettent la gluconeacuteogenegravese
Source httpwwwsnvjussieufrbmediaMetaboglyco1html
Lactate ndash Renvoi agrave Acide lactique selon une introduction agrave un articl de Wikipeacutedia
Lacide lactique est un acide organique qui joue un rocircle dans divers processus biochimiques Un lactate est un sel de cet acide Contrairement agrave ce que peut laisser penser son nom lacide lactique nest pas preacutesent uniquement dans le lait mais eacutegalement dans le vin certains fruits et leacutegumes et dans les muscles
Lacide lactique est un acide alpha hydroxyleacute sa formule chimique est C3H6O3 et sa structure se reflegravete dans son nom systeacutematique lacide 2-hydroxypropanoiumlque
Sommaire
bull 1 Chimie
bull 2 Effort musculaire et fermentation lactique
bull 3 Fermentation bacteacuterienne
bull 4 Utilisations
bull 5 Historique
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
o 61 Voir aussi
611 Articles connexes
612 Liens externes
Chimie [modifier]
Latome de carbone 2 portant le groupe hydroxyle est asymeacutetrique rendant la moleacutecule dacide lactique chirale Il se preacutesente donc sous forme de deux eacutenantiomegraveres
bull (R)-acide lactique ou D(ndash)-acide lactique
bull (S)-acide lactique ou L(+)-acide lactique
En solution le groupe carboxyle -COOH peut perdre un proton donnant un ion lactate CH3CHOHCOO-
Lacide lactique est soluble dans leau et consideacutereacute comme un acide faible (pKa=390) cest-agrave-dire que la reacuteaction de dissociation dans leau nest pas totale
CH3CHOHCOOH + H2O CH3CHOHCOO- + H3O+
On trouve donc agrave la fois en solution lacide lactique et sa forme basique lion lactate en proportions variables selon le pH
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiAcide_lactique
Meacutedecine personnaliseacutee ndash Articles seacutelectionneacutes par Jacques Hallard
Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche ndash Document lsquoGroupe Les eacutechosfrrsquo Par Marc-Olivier Beacutevierre Partner Cepton Strategies bureau de Paris 03 deacutecembre 2011
Du profilage des patients aux theacuterapies geacuteniques en passant par le diagnostic moleacuteculaire et de nouvelles formes de vaccination les possibiliteacutes ouvertes par la meacutedecine personnaliseacutee sont immenses Crsquoest aussi un enjeu consideacuterable pour lrsquoeacuteconomie des systegravemes de santeacute et bien sucircr pour les grandes firmes pharmaceutiques qui ont ducirc repenser en profondeur leurs deacutemarches de recherche et deacuteveloppement
Le concept de meacutedecine personnaliseacutee a eacuteteacute deacuteveloppeacute il y a deux deacutecennies par la socieacuteteacute suisse Roche lrsquoun des leaders mondiaux de lrsquoindustrie pharmaceutique Le concept initial eacutetait fondeacute sur une reacutealiteacute tregraves simple dans la pratique meacutedicale le mecircme meacutedicament peut provoquer des reacuteactions diffeacuterentes selon les patients et pour un patient donneacute certains meacutedicaments fonctionnent et drsquoautres non
Avec lrsquointroduction dans les anneacutees 1990 de lrsquoHerceptine un traitement pour le cancer du sein Roche a deacutemontreacute qursquoil eacutetait possible drsquoanticiper gracircce agrave un simple test sur les patients ceux pour qui le traitement serait le plus beacuteneacutefique et ceux pour qui il ne le serait probablement pas
Il est deacutesormais possible de personnaliser les traitements crsquoest-agrave-dire de nrsquoadministrer un meacutedicament qursquoaux patients qui reacuteagissent positivement Lrsquoimpact de cette nouvelle approche est eacutenorme une efficaciteacute accrue moins drsquoeffets secondaires et plus de temps ni de ressources perdus pour un traitement inopeacuterant
Les cinq grandes approchesCette premiegravere forme de meacutedecine personnaliseacutee a ouvert la voie agrave une multitude drsquoapproches diffeacuterentes que lrsquoon peut classer en cinq cateacutegories
1 La meacutedecine stratifieacutee Crsquoest lrsquoapproche retenue pour lrsquoHerceptine elle consiste agrave diviser les patients en quatre groupes en fonction de leur reacuteaction agrave un meacutedicament en termes drsquoefficaciteacute et drsquoeffets secondaires Le meacutedicament est administreacute uniquement au groupe pour lequel la reacuteponse aura eacuteteacute positive et qui nrsquoaura pas preacutesenteacute drsquoeffets secondaires
2 Les vaccinations antitumorales Il srsquoagit drsquoune autre forme de meacutedecine personnaliseacutee ici le systegraveme immunitaire du patient est ldquoentraicircneacuterdquo agrave deacutetruire les cellules tumorales On obtient un tel reacutesultat en reacuteinjectant dans le corps drsquoun patient un eacutechantillon de ses propres cellules apregraves un traitement externe Les cellules ainsi traiteacutees sont destineacutees agrave stimuler le systegraveme immunitaire du patient speacutecifiquement contre les cellules tumorales
3 Lrsquoingeacutenierie tissulaire La reconstruction tissulaire est un domaine meacutedical nouveau et extrecircmement prometteur Elle srsquoaccomplit gracircce agrave lrsquoimplantation de cellules capables de pousser sur un tissu endommageacute et de le ldquoreacuteparerrdquo Ces cellules peuvent provenir soit du patient lui-mecircme apregraves traitement externe soit de cellules souches provenant de donneurs
4 La theacuterapie geacutenique Elle vise agrave modifier le geacutenome drsquoun patient afin drsquoeacuteliminer la mutation qui est agrave lrsquoorigine drsquoune maladie Il y a trois types de theacuterapie geacutenique la transfection permanente drsquoADN la transfection transitoire drsquoADN et les theacuterapies portant sur lrsquoARN Aujourdrsquohui le premier type a eacuteteacute pratiquement abandonneacute alteacuterer de faccedilon permanente le geacutenome drsquoune personne peut avoir des conseacutequences sur le long terme y compris apregraves la mort du patient ndash puisque les modifications de son geacutenome seront aussi transmises agrave sa descendance Qui plus est elle a souvent des conseacutequences impreacutevisibles sur drsquoautres processus biologiques La recherche se concentre agrave preacutesent sur les deux autres approches qui ont elles lrsquoavantage drsquoecirctre reacuteversibles Les premiers meacutedicaments arrivent maintenant sur le marcheacute Un exemple inteacuteressant le Glybera premier traitement efficace contre la LPLD une maladie orpheline dont les patients ont un deacuteficit en proteacuteines LPL ce qui entraicircne lrsquoapparition de diabegravete et de maladies cardiovasculaires
5 Le profilage du risque La forme la plus meacutediatiseacutee de meacutedecine personnaliseacutee est probablement le profilage du risque gracircce au seacutequenccedilage du geacutenome drsquoun patient il devient deacutesormais possible de calculer le risque que cette personne deacuteveloppe un jour une maladie Etant donneacute que le coucirct total pour seacutequencer le geacutenome entier drsquoune personne diminue drsquoanneacutee en anneacutee il sera bientocirct possible pour tout le monde drsquoobtenir son propre seacutequenccedilage de geacutenome et donc de connaicirctre son profil de risque pour un certain nombre de maladies Par ailleurs certaines autres formes de profilage du risque plus preacutecises existent deacutejagrave en cardiologie par exemple en mesurant le niveau de concentration drsquoune certaine proteacuteine dans le sang il devient possible de preacutedire avec preacutecision le risque pour un patient drsquoavoir un accident cardio-vasculaire (AVC insuffisance cardiaque) dans les mois ou les anneacutees agrave venir
Le profilage du risque est un aspect particuliegraverement important pour la meacutedecine personnaliseacutee car il ouvre la voie agrave la preacutevention une source potentiellement gigantesque de bien-ecirctre pour les personnes mais aussi drsquoeacuteconomies substantielles pour les systegravemes de santeacute
Afin de comprendre pourquoi et comment lrsquoindustrie de la santeacute tout entiegravere se tourne drsquoores et deacutejagrave vers la meacutedecine personnaliseacutee il est important de srsquoarrecircter un instant sur la reacutevolution scientifique qui a deacuteclencheacute ce changement de paradigme
Le diagnostic moleacuteculaire moteur sous-jacentTout au long des dix derniegraveres anneacutees lrsquoameacutelioration de la productiviteacute en R amp D a eacuteteacute lrsquoun des principaux enjeux pour les entreprises pharmaceutiques Alors que la plupart de leurs meacutedicaments les plus vendeurs tombent ou vont tomber dans le domaine public ndash depuis 2004 et jusqursquoagrave 2012 ndash et en lrsquoabsence drsquoun nombre suffisant de nouveaux produits pour compenser la perte associeacutee cette riche industrie a eacuteteacute confronteacutee agrave une pression croissante pour aller vers plus drsquoinnovation
Rationaliser la gestion des projets de R amp D former des alliances construire des accords agrave long terme avec des eacutequipes de recherche universitaires ou en biotechnologie breveter les projets de recherche dans le cadre de structures de partenariat sophistiqueacutees autant de reacuteponses qui caracteacuterisent ce deacutefi et qui parfois ont eacuteteacute tregraves efficaces Cependant aucune de ces approches nrsquoa vraiment abordeacute le problegraveme qui est aujourdrsquohui au cœur de la recherche et du deacuteveloppement pharmaceutique Pour trouver demain de nouveaux meacutedicaments les scientifiques auront besoin de mieux comprendre les processus moleacuteculaires qui reacutegissent les maladies et comment la diversiteacute geacuteneacutetique des patients influe sur les reacutesultats des traitements
Parallegravelement lrsquoindustrialisation des techniques de biologie moleacuteculaire a permis drsquoimportants progregraves dans la deacutetection et lrsquoanalyse de moleacutecules drsquoune complexiteacute toujours croissante telles que de longs fragments drsquoADN ARN des proteacuteines voire des cellules entiegraveres Ces techniques ont permis aux scientifiques de parvenir agrave une compreacutehension beaucoup plus preacutecise des processus moleacuteculaires qui sont agrave lrsquoorigine de nombreuses maladies Le potentiel de ce qursquoon appelle maintenant le diagnostic moleacuteculaire est immense non seulement en termes de R amp D mais aussi dans la pratique meacutedicale quotidienne
Agrave lrsquoautre extreacutemiteacute du spectre les systegravemes de santeacute sont de plus en plus sous pression Ils ne remboursent plus que les meacutedicaments qui apportent un reacuteel plus par rapport aux traitements deacutejagrave en place et dans certains cas ils ne paient que si le traitement a un reacutesultat positif Dans un nombre croissant de systegravemes de santeacute le besoin drsquoun retour sur investissement ndash sujet qui eacutetait tabou dans le passeacute ndash est en train de devenir une reacutealiteacute
Le diagnostic moleacuteculaire fournit agrave ces deux deacutefis la reacuteponse de la science non seulement il accroicirct la productiviteacute de R amp D mais il fournit aussi aux cliniciens des outils puissants pour mieux comprendre ce qursquoils font et quelle est lrsquoefficaciteacute reacuteelle de leurs deacutecisions theacuterapeutiques Au final ils traitent mieux leurs patients et pour un coucirct moindre
Diagnostic moleacuteculaire et biomarqueurs quelques deacutefinitionsLe diagnostic moleacuteculaire deacutetecte des cibles moleacuteculaires speacutecifiques par le truchement de sondes seacutelectives qui sont toujours associeacutees agrave une meacutethode de visualisation La valeur de ces cibles ndash appeleacutees biomarqueurs ndash est qursquoelles sont correacuteleacutees agrave une maladie parfois elles sont mecircme la racine du mal Les biomarqueurs peuvent ecirctre de natures tregraves diffeacuterentes allant de la simple petite moleacutecule (comme les meacutetabolites) agrave des structures complexes comme les proteacuteines les acides nucleacuteiques ou mecircme des cellules entiegraveres
Trouver le biomarqueur adeacutequat qui permettra aux cliniciens de comprendre et de suivre avec preacutecision lrsquoeacutevolution de la maladie ndash ou bien sa reacuteponse agrave un traitement ndash est lrsquoun des principaux enjeux de la recherche pharmaceutique aujourdrsquohui En effet il nrsquoy a souvent pas de lien de causaliteacute direct entre un biomarqueur et une maladie ou sa reacuteponse Certains biomarqueurs peuvent ecirctre repreacutesentatifs de plusieurs maladies et inversement il peut ecirctre neacutecessaire de deacutetecter plusieurs biomarqueurs afin de deacutepister une maladie donneacutee
Les technologies de deacutetection et drsquoamplification ont progresseacute agrave pas de geacuteant ces derniegraveres anneacutees et sont devenues les principaux moteurs du deacuteveloppement des outils de diagnostic moleacuteculaire La meacutethode la plus connue est la Reacuteaction en Chaicircne par Polymeacuterase (PCR) mais il en est drsquoautres telles que les puces agrave ADN et ARN (ou micro-arrays) lrsquohybridation in situ en fluorescence (FISH) lrsquoimmunohistochimie la cytomeacutetrie en flux (CMF FACS en anglais) et bien drsquoautres qui sont agrave preacutesent arriveacutees agrave maturiteacute
Le rocircle des biomarqueurs dans la chaicircne de valeur pharmaceutiqueLes biomarqueurs jouent un rocircle important agrave tous les niveaux de la chaicircne de valeur pharmaceutique ils interviennent tregraves tocirct dans le processus de deacutecouverte puis dans le deacuteveloppement du produit ils ont eacutegalement leur importance au niveau du patient notamment pour la preacutevention le suivi du traitement et la gestion de la maladie
Les biomarqueurs peuvent ecirctre trieacutes en trois cateacutegories leur rocircle deacutepend de leur positionnement dans la chaicircne de valeur
Les biomarqueurs de deacutecouverte sont des entiteacutes moleacuteculaires qui sont geacuteneacuteralement identifieacutees pendant les premiegraveres phases du processus de deacutecouverte drsquoun nouveau meacutedicament Ces biomarqueurs sont lieacutes agrave la cible biologique et sont utiliseacutes pour valider les meacutecanismes de la maladie pour sonder de potentiels effets toxicologiques ou pour anticiper les variations geacuteneacutetiques potentielles dans la reacuteponse de lrsquoorganisme aux meacutedicaments Lrsquoespoir pour les responsables de R amp D pharmaceutique est que ces biomarqueurs vont aider agrave atteindre plus rapidement chez lrsquohomme la preuve de concept ou deacutemonstration de validiteacute lrsquoideacutee est drsquoecirctre en mesure drsquoeffectuer des essais cliniques en toute seacutecuriteacute avec de tregraves faibles doses sur un petit nombre de patients et beaucoup plus preacutecocement avant mecircme que les essais preacutecliniques ne soit pleinement acheveacutes Les meacutedicaments qui srsquoaveacutereraient ne pas fonctionner lors de ces essais preacutecoces seraient alors eacutelimineacutes plus tocirct ce qui permettrait par conseacutequent de tester plus de substances
Plus tard dans le processus on trouve les biomarqueurs de deacuteveloppement qui peuvent eacutegalement ecirctre drsquoune grande utiliteacute Ce sont habituellement les mecircmes que ceux qui ont eacuteteacute identifieacutes lors du processus de deacutecouverte et qui sont utiliseacutes dans les essais cliniques pour fournir des informations preacuteliminaires sur lrsquoefficaciteacute du meacutedicament et sa seacutecuriteacute avant qursquoon ne soit agrave mecircme de mesurer des paramegravetres cliniques drsquoaucune sorte Gracircce agrave leur capaciteacute agrave fournir des informations qui ne seraient pas accessibles agrave travers un monitoring clinique classique ils contribuent parfois agrave acceacuteleacuterer sensiblement le processus de deacuteveloppement En un mot afin de mesurer lrsquoefficaciteacute drsquoun nouveau meacutedicament de simples tests sanguins peuvent agrave preacutesent (dans certains cas) remplacer des mois voire des anneacutees drsquoobservation clinique
Et enfin nous avons les biomarqueurs commerciaux Par commercial nous entendons les biomarqueurs qui ont eacuteteacute officiellement reconnus par les autoriteacutes sanitaires comme des outils apportant des informations utiles sur lrsquoeacutetat drsquoun patient et pouvant ecirctre utiliseacutes pour prendre des deacutecisions cliniques des outils de diagnostic recourant agrave ces biomarqueurs seront par ailleurs susceptibles drsquoecirctre rembourseacutes par les systegravemes de santeacute Ce type de biomarqueur nrsquoest pas nouveau Pour ne citer que deux exemples le glucose est reconnu comme biomarqueur du diabegravete depuis le XIXe siegravecle (aujourdrsquohui il a eacuteteacute remplaceacute par lrsquoHbA1c) et le PSA (Antigegravene prostatique speacutecifique) lrsquoest depuis les anneacutees 1980 pour le cancer de la prostate
Bien que lrsquoon utilise les biomarqueurs depuis fort longtemps le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire la bio-informatique et les meacutethodes de deacutetection innovantes ont deacutemultiplieacute les possibiliteacutes de faccedilon spectaculaire et un nouveau type drsquooutil a eacutemergeacute le diagnostic moleacuteculaire Les premiers exemples embleacutematiques de ces nouvelles et puissantes technologies sont les ldquodiagnostics compagnonsrdquo qui ont eacuteteacute introduits dans le traitement du cancer (drsquoabord avec lrsquoHerceptine que nous avons mentionneacutee plus haut) et plus reacutecemment du VIH ougrave certains traitements oneacutereux nrsquoont eacuteteacute prescrits qursquoagrave condition que le patient reacuteponde agrave un test geacuteneacutetique speacutecifique Drsquoautres exemples bien connus sont les tests de deacutepistage de routine des maladies infectieuses (VIH) dont le degreacute de speacutecificiteacute et de sensibiliteacute est tregraves eacuteleveacute
Les diagnostics moleacuteculaires sont les outils de la meacutedecine moderne Ils permettent aux cliniciens drsquoidentifier les signes avant-coureurs des maladies de choisir le bon traitement en fonction des profils geacuteneacutetiques (diagnostics ldquocompagnonsrdquo) de superviser lrsquoefficaciteacute des traitements et bien mieux informeacutes de prendre de meilleures deacutecisions en fonction du profil particulier de chaque patient et de sa reacuteaction aux traitements anteacuterieurs Les diagnostics moleacuteculaires ont eacutegalement un rocircle eacuteconomique agrave jouer car ils pourraient tregraves bien conduire dans certains cas agrave des eacuteconomies substantielles en eacutevitant au meacutedecin de prescrire inutilement des traitements coucircteux
Lrsquoimpact eacuteconomique de la meacutedecine personnaliseacuteeLa demande mondiale pour les produits et services de santeacute est estimeacutee agrave lrsquoheure actuelle agrave 5500 milliards de dollars et elle devrait atteindre 12 000 milliards de dollars agrave lrsquohorizon 2030 La meacutedecine personnaliseacutee va transformer ce marcheacute sur deux plans premiegraverement en fournissant des traitements plus efficaces et deuxiegravemement en offrant le moyen de faire des eacuteconomies
Des traitements plus efficaces Pour un meacutedecin la valeur intrinsegraveque du diagnostic moleacuteculaire ne reacuteside bien sucircr pas dans le traitement drsquoune maladie mais dans lrsquoinformation que ce diagnostic viendra fournir Cette information peut ecirctre inestimable car elle aide les meacutedecins agrave prendre de meilleures deacutecisions sur la faccedilon de traiter un patient Par ailleurs elle est parfois consideacutereacutee par les autoriteacutes sanitaires comme une condition preacutealable pour la prescription drsquoune moleacutecule comme crsquoest le cas en meacutedecine stratifieacutee
LrsquoHerceptine a eacuteteacute le premier meacutedicament issu de la meacutedecine stratifieacutee agrave ecirctre autoriseacute Elle traite le cancer du sein et fonctionne extrecircmement bien mais seulement pour des femmes qui surexpriment un gegravene speacutecifique appeleacute HER-2 Elle est donc commercialiseacutee avec un kit de diagnostic HER-2 et nrsquoest rembourseacutee par les systegravemes de santeacute que si le test est positif LrsquoHerceptine est lrsquoun des meacutedicaments les plus vendus
aujourdrsquohui (pour un total de plus de 5 milliards de dollars) A lrsquoavenir ce type de produit deviendra monnaie courante demain les assureurs de la santeacute ne paieront plus pour des meacutedicaments mais pour des reacutesultats Crsquoest preacuteciseacutement lagrave ce que la meacutedecine personnaliseacutee peut apporter une faccedilon de maximiser lrsquoefficaciteacute des traitements
La reacuteduction des deacutepenses Mecircme si certaines formes de meacutedecine personnaliseacutee (telles que les vaccins contre des cancers ou lrsquoingeacutenierie tissulaire) sont oneacutereuses et vont peser sur les systegravemes de santeacute drsquoautres vont contribuer agrave reacuteduire la facture La meacutedecine preacuteventive en particulier est une solution agrave long terme contre lrsquoexplosion des deacutepenses de santeacute comme chacun sait il est beaucoup moins cher de deacutepister et de preacutevenir une maladie que de la traiter lorsqursquoelle srsquoest deacuteclareacutee Il est deacutesormais possible par exemple de deacutetecter des ldquoindicateurs preacutecocesrdquo (biomarqueurs) de sorte que des mesures efficaces pourront ecirctre prises en amont ndash avant que la maladie ne se deacuteclenche Le coucirct total direct et indirect des maladies cardio-vasculaires et accidents vasculaires ceacutereacutebraux aux Etats-Unis a eacuteteacute estimeacute agrave 450 milliards de dollars en 2008 Reacuteduire la facture de seulement 10 aurait deacutejagrave un impact eacuteconomique eacutenorme
Les eacutevolutions agrave venirLa deacutecouverte de la structure en double heacutelice de lrsquoADN par Watson et Crick en 1953 a ouvert une nouvelle egravere le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire Durant la seconde moitieacute du XXe siegravecle les biologistes et les meacutedecins ont fait eacutenormeacutement progresser notre compreacutehension des meacutecanismes de la vie Cette progression a eacuteteacute consideacuterablement acceacuteleacutereacutee gracircce au deacuteveloppement drsquooutils de diagnostic moleacuteculaire qui permettent aujourdrsquohui aux meacutedecins de reacuteellement comprendre les meacutecanismes intimes moleacuteculaires des maladies Et ce que ces outils apportent crsquoest de lrsquoinformation de lrsquoinformation qui peut sauver ou prolonger la vie eacuteviter la douleur seacutecuriser le patient et aider le praticien agrave prendre la bonne deacutecision
Chaque ecirctre humain est une personne unique avec sa propre histoire ses besoins et ses objectifs personnels et veut ecirctre consideacutereacute en tant que tel La promesse de la meacutedecine personnaliseacutee est qursquoagrave lrsquoavenir la technologie permettra aux professionnels de la santeacute drsquoaccomplir quelques pas de plus pour se rapprocher de ce besoin fondamental
(Ce contenu est issu de ParisTech Review ougrave il a eacuteteacute publieacute agrave lrsquoorigine sous le titre Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche Nous vous invitons agrave vous abonner gratuitement agrave ParisTech Review) - Groupe lsquoLes eacutechosrsquo- Tous droits reacuteserveacutes - Les Echos 2012
Source httpblogslesechosfrparistech-reviewmedecine-personnalisee-la-revolution-est-en-marche-a7747html
Addenda - References
Academic
bull Steven M Paul et al ldquoHow to improve RampD productivity the pharmaceutical industryrsquos grand challengerdquo Nature Reviews 9 March 2010 203
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bull Cepton Strategies ldquoLes perspectives de lrsquoindustrie pharmaceutique agrave lrsquohorizon 2020rdquo septembre 2011
Online
bull ldquo The revolution of molecular diagnosticsrdquo (Cepton Strategies)
bull ldquo Pharma 2015 le nouveau modegravelerdquo (Cepton Strategies)
This content is licensed under a Creative Commons Attribution 30 LicenseYou are free to share copy distribute and transmit this content - Source httpwwwparistechreviewcom20111108medecine-personnalisee-revolution
laquo Meacutedecine personnaliseacutee raquo la part du bluff et celle de la reacutealiteacute Document lsquoScience et pseudo-sciencesrsquo Auteur Bertrand Jordan biologiste moleacuteculaire Directeur de recherche eacutemeacuterite au CNRS Auteur de nombreux articles et drsquoune dizaine de livres sur la geacuteneacutetique et ses applicationshellip SPS ndeg 292 octobre 2010
Lrsquoideacutee (ou le fantasme) de la meacutedecine personnaliseacutee peut se reacutesumer ainsi on va tregraves prochainement pouvoir acceacuteder agrave la totaliteacute de lrsquoinformation geacuteneacutetique drsquoune personne en deacuteduire lrsquoensemble de ses preacutedispositions agrave diffeacuterentes maladies (et mecircme agrave certains comportements) ainsi que sa reacuteaction agrave diffeacuterents types de traitements et de meacutedicaments On pourra alors adopter des conduites de preacutevention cibleacutees et efficaces et traiter lrsquoaffection lorsqursquoelle apparaicirctra avec le meacutedicament preacutesentant le meilleur rapport entre efficaciteacute et effets indeacutesirables Au-delagrave de lrsquoinformation geacuteneacutetique proprement dite la mesure drsquoautres paramegravetres (niveau drsquoexpression de gegravenes preacutesence de diffeacuterentes proteacuteines eacutetat de certains reacutecepteurs) fournira des laquo biomarqueurs raquo1 suppleacutementaires permettant drsquoadapter finement le traitement agrave lrsquoeacutetat du patient
Au niveau de lrsquoaccegraves agrave lrsquoinformation geacuteneacutetique inteacutegrale il srsquoagit bien drsquoune reacutealiteacute maintenant proche (moins de cinq ans agrave coup sucircr) Les nouvelles techniques de seacutequenccedilage drsquoADN apparues depuis 2005 sont de plus en plus rapides et efficaces et degraves aujourdrsquohui la lecture inteacutegrale de lrsquoADN drsquoune personne revient agrave moins de 10 000 euro2 Les progregraves continuent agrave un rythme rapide et il est tregraves vraisemblable que le laquo geacutenome agrave 1000 dollars raquo devienne une reacutealiteacute drsquoici deux agrave trois ans Il sera alors bien plus rationnel drsquoobtenir cette information systeacutematiquement pour chaque individu (agrave la naissance par exemple) plutocirct que de pratiquer des analyses drsquoADN cibleacutees lorsque le besoin en apparaicirct
La traduction de cette information geacuteneacutetique en termes de physiopathologie (le passage du laquo geacutenotype raquo au laquo pheacutenotype raquo) est par contre encore tregraves imparfaite Bien entendu certaines mutations entraicircnent systeacutematiquement une pathologie preacutecise (comme pour la mucoviscidose les myopathies la choreacutee de Huntingtonhellip) mais en geacuteneacuteral la composante geacuteneacutetique drsquoune maladie implique des dizaines des centaines de gegravenes dont certains variants ont un effet aggravant ou au contraire protecteur Nos connaissances sont encore tregraves incomplegravetes et les entreprisequi agrave lrsquoeacutetranger (USA) offrent de reacutealiser un profil geacuteneacutetique (actuellement beaucoup moins preacutecis que le seacutequenccedilage inteacutegral) ne fournissent agrave leurs clients que des informations tregraves vagues (laquo risque drsquoarthrite rhumatoiumlde accru de 20 raquo crsquoestagrave-dire risque absolu passant de 1 agrave 1 2 ) La validiteacute mecircme de ces chiffres est sujette agrave caution dans la mesure ougrave ils ont eacuteteacute eacutetablis sur des groupes de population auxquels le client nrsquoappartient pas neacutecessaire-menthellip La
traduction meacutedicale de lrsquoinformation geacuteneacutetique est donc tregraves partielle et entacheacutee de grandes incertitudes
Photo Une vision du futur proche la carte Vitale contenant la seacutequence drsquoADN du patient
Cependant les choses changent rapidement Le passage prochain du pro-fil geacuteneacutetique (eacutetabli sur 500 000 agrave 1 000 000 de points dans le geacutenome) agrave la lecture inteacutegrale des trois milliards de bases de ce geacutenome va donner une information beaucoup plus fine ndash incluant en particulier les mutations rares qui pour des raisons techniques ne sont guegravere repreacutesenteacutees dans les profils actuels Et la poursuite des grandes eacutetudes de correacutelation entre pathologies et constitution geacuteneacutetique3 (eacutetudes qui vont elles aussi passer agrave la seacutequence) va ameacuteliorer peu agrave peu la traduction du geacutenotype en pheacutenotype y compris pour les maladies dont la part geacuteneacutetique est complexe (soit la grande majoriteacute) Cette transition est deacutejagrave bien amorceacutee pour divers types de cancers pour lesquels la connaissance des caracteacuteristiques geacuteneacutetiques de la cellule tumorale est deacuteterminante pour le choix du traitement4 On peut ainsi espeacuterer agrave terme eacuteradiquer la pratique de chimiotheacuterapies peu speacutecifiques et fortement deacutelabrantes et combiner la chirurgie avec le traitement par des moleacutecules ayant une action reacuteellement cibleacutee sur les cellules tumorales Il est certain que cette approche va srsquoeacutetendre au domaine de la santeacute en geacuteneacuteral et que lrsquoon va de plus en plus vers des traitements cibleacutes fondeacutes sur la connaissance du geacutenome du patient et sur des informations scientifiques constamment mises agrave jour
Au-delagrave de la geacuteneacutetique il faut drsquoailleurs eacutelargir le propos agrave lrsquoensemble des biomarqueurs qui deviennent accessibles Il peut srsquoagir de donneacutees concernant lrsquoADN comme ci-dessus mais aussi du niveau drsquoexpression drsquoun ensemble de gegravenes de la preacutesence de diverses proteacuteines de concentrations de meacutetabolites ou de lrsquoactiviteacute drsquoenzymes comme les kinases Le biomarqueur peut ecirctre simple ou le plus souvent complexe impliquant la mesure simultaneacutee drsquoun nombre important drsquoentiteacutes et donc une technologie sophistiqueacutee Le champ drsquoapplication des biomarqueurs est tregraves large et concerne potentiellement toutes les pathologies Ce domaine de recherches est en plein deacuteveloppement avec encore une fois beaucoup drsquoexageacuterations et drsquoaffirmations peu rigoureuses qursquoil srsquoagisse de la validiteacute statistique des correacutelations repeacutereacutees ou de lrsquoutiliteacute clinique reacuteelle de lrsquoinformation fournie On peut neacuteanmoins penser que la phase critique actuelle va deacuteboucher sur une clarification et un renforcement des exigences et que des biomarqueurs reacuteellement valides et utiles eacutemergeront de ces travaux il deviendra alors indispensable de les deacuteterminer avant tout traitement
Photo - Lrsquointerpreacutetation meacutedicale drsquoune seacutequence drsquoADN nrsquoest pas eacutevidente
La meacutedecine personnaliseacutee nrsquoest donc pas qursquoun fantasme le concept comporte une part de veacuteriteacute qui va aller croissant Les conseacutequences sur le systegraveme de santeacute sont multiples Les meacutedicaments vont de plus en plus srsquoadresser agrave un sous-ensemble de patients geacuteneacutetiquement deacutefini ce qui nrsquoest pas sans poser de seacuterieux problegravemes aux industriels de la pharmacie (deacutecheacuteance du modegravele de blockbuster5 mais peut paradoxalement permettre drsquoacceacuteleacuterer les essais cliniques en les pratiquant sur des groupes drsquoindividus seacutelectionneacutes Lrsquoimportance du diagnostic va srsquoaccentuer notamment ndash mais pas seulement ndash pour tous les cancers et la mise agrave jour incessante des connaissances sera essentielle pour tirer le maximum de sens clinique des informations geacuteneacutetiques et des
biomarqueurs en geacuteneacuteral Il faudra donc disposer agrave lrsquohocircpital drsquoinstallations et de personnels capables drsquoobtenir ces informations et de les interpreacuteter Le rocircle de moleacutecules cibleacutees efficaces et preacutesentant peu drsquoeffets secondaires va srsquoaccroicirctre au deacutetriment des theacuterapeutiques geacuteneacuteralistes et reacuteduire les temps drsquohospitalisation Il srsquoagit lagrave de tendances lourdes dont lrsquoorientation ne fait aucun doute Seul le calendrier preacutesente quelques incertitudes La pratique de la meacutedecine va donc changer Espeacuterons que notre systegraveme de santeacute qui est (encore) lrsquoun des meilleurs au monde saura srsquoadapter agrave cette nouvelle donnehellip
1 Biomarqueur tout paramegravetre biologique mesurable qui fournit des informations pour le diagnostic le pronostic ou le choix du traitement pour tout type de maladie
2 Il srsquoagit lagrave de donneacutees veacuterifieacutees et drsquooffres commerciales existantes et non drsquoextrapolations publicitaires ou journalistiques
3 Etudes dites WGAS Whole Genome Association Studies Il srsquoen est deacutejagrave pratiqueacute plus de 500 portant agrave chaque fois sur des milliers de malades et de teacutemoins
4 Pour les leuceacutemies la preacutesence drsquoun reacutearrangement chromosomique impliquant les gegravenes BCR et Abl permet un traitement tregraves efficace par le Gleevec
5 Meacutedicament largement prescrit et geacuteneacuterant plus drsquoun milliard de dollars de chiffre drsquoaffaires
Source httpwwwpseudo-sciencesorgspipphparticle1500
Mitochondrie ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Une mitochondrie (du grec mitos fil et chondros grain) est un organite agrave linteacuterieur dune cellule eucaryote dont la taille est de lordre du micromegravetre Son rocircle physiologique est primordial puisque cest dans les mitochondries que leacutenergie fournie par les moleacutecules organiques est reacutecupeacutereacutee sous forme dATP (eacutenergie contenue dans la liaison phosphate-phosphate) la source principale deacutenergie pour la cellule eucaryote par le processus doxydation phosphorylante
Lensemble des mitochondries dune cellule constitue ce que lon appelle son chondriome
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Structure
bull 3 Origine
bull 4 Geacutenome mitochondrial
bull 5 Proteacuteome mitochondrie
o 51 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome mitochondrial
o 52 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome nucleacuteaire
o 53 Chez lHomme
bull 6 Fonctionnement
bull 7 Poisons mitochondriaux
bull 8 Maladies mitochondriales
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiMitochondrie
Oncogegravene
Les oncogegravenes sont une cateacutegorie de gegravenes dont lexpression favorise la survenue de cancers Ce sont des gegravenes qui commandent la synthegravese doncoproteacuteines (proteacuteines anormales stimulant la division et la diffeacuterenciation cellulaire) et deacuteclenchent une prolifeacuteration deacutesordonneacutee des cellules Le terme vient du grec onkos signifiant vrac masse ou tumeur
Le terme oncogegravene peut deacutesigner aussi des virus qui provoquent lapparition de cancers On parle doncovirus
Sommaire
[masquer]
bull 1 Introduction
bull 2 Oncogegravenes
o 21 Seacutemantique et histoire du terme
o 22 Oncogegravenes et cancers
o 23 Diffeacuterents oncogegravenes
o 24 Les oncogegravenes comme cibles pour le deacuteveloppement de nouvelles
theacuterapies
bull 3 Notes et reacutefeacuterences
bull 4 Voir aussi
o 41 Article connexe
o 42 Liens externes
Introduction[modifier]
Notre organisme est composeacute denviron 1014 cellules reacuteparties dans plus de 200 types cellulaires diffeacuterents qui composent les tissus (cellules sanguines nerveuses germinales etc) La prolifeacuteration cellulaire au sein de ces tissus est rigoureusement controcircleacutee au cours de notre vie certaines cellules (les neurones) ne neacutecessitant pas un renouvellement constant dautres eacutetant perpeacutetuellement en cours de multiplication (cellules sanguines ou de la peau) Le controcircle de cette multiplication cellulaire normale se fait par lintermeacutediaire dun eacutequilibre permanent entre facteurs activateurs (stimulateurs de la division cellulaire) et facteurs inhibiteurs (freins de la division cellulaire) Toute alteacuteration de cet eacutequilibre ou homeacuteostasie cellulaire peut faire pencher la balance soit du cocircteacute inhibiteur dans ce cas la cellule meurt et disparaicirct soit du cocircteacute activateur et la cellule se divise de faccedilon incontrocircleacutee et peut donner naissance agrave un cancerDe maniegravere scheacutematique on peut faire une analogie entre une voiture et une cellule Lorsque les systegravemes qui controcirclent lrsquoacceacuteleacuterateur et les freins de la voiture sont en bon eacutetat celle-ci va donc pouvoir avoir une vitesse de croisiegravere parfaitement controcircleacutee Une voiture dans laquelle lrsquoacceacuteleacuterateur serait activeacute en permanence ou bien ayant une absence totale de frein est donc lanceacutee dans une course folle qui ne peut plus ecirctre arrecircteacutee sauf par une catastrophe Dans les cellules canceacutereuses cela se passe exactement de la mecircme faccedilon
Il y a trois grandes cateacutegories de gegravenes associeacutes aux pathologies canceacutereuses les oncogegravenes (cet article) les gegravenes suppresseur de tumeurs et les gegravenes de Reacuteparation de lADN
Les proto-oncogegravenes sont les reacutegulateurs positifs de la prolifeacuteration cellulaire (les acceacuteleacuterateurs) Ils deviennent hyper-actifs et leur modification (en oncogegravene) est dominante car il suffit quune des deux copies du gegravene soit modifieacutee On a identifieacute actuellement plus de 100 proto-oncogegravenes Les plus connus sont les gegravenes Ha-ras myc ou abl
La seconde cateacutegorie comprend les gegravenes suppresseurs de tumeurs qui sont des reacutegulateurs neacutegatifs de la prolifeacuteration cellulaire (les freins)
Il existe eacutegalement les gegravenes de reacuteparation qui sont capables de deacutetecter et de reacuteparer les leacutesions de lrsquoADN qui ont modifieacute les oncogegravenes ou les gegravenes suppresseurs de tumeur Ces systegravemes de reacuteparation sont eacutegalement inactiveacutes dans les cellules canceacutereuses
Les cancers sont des pathologies geacuteneacutetiques crsquoest-agrave-dire qursquoils ont pour origine une modification quantitative etou qualitative des gegravenes deacutecrits ci-dessus Comme il srsquoagit drsquoalteacuterations geacuteneacutetiques somatiques qui ne sont preacutesentes que dans le tissu malade la plupart des cancers ne sont donc pas heacutereacuteditaires Les cancers familiaux (10 des cancers humains) sont associeacutes agrave une alteacuteration constitutionnelle (ou germinale) drsquoun gegravene Cette alteacuteration est donc preacutesente dans toutes les cellules de notre organisme gamegravetes incluses elle peut donc ecirctre transmise agrave la descendance
Scheacutemas agrave consulter agrave la source- Lespegravece humaine possegravede 23 paires de chromosomes (tous les gegravenes sont donc preacutesent agrave leacutetat de deux copies par cellules agrave lexception des cellules germinales et on fait abstraction des chromosomes sexuels X et Y) Lalteacuteration dune copie dun proto-oncogegravene produit une proteacuteine dont lactiviteacute diffegravere fortement de celle du produit normale (par exemple expression tregraves augmenteacutee ou encore preacutesence du produit dans des cellules innapproprieacutes) Cette proteacuteine muteacutee stimule de faccedilon constante la division cellulaire qui ne sera plus reacuteguleacutee normalement Cette alteacuteration est dite dominante car la production de proteacuteine alteacutereacutee par une seule des deux copies du proto-oncogegravene est neacutecessaire et suffisante pour alteacuterer sa fonction
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiOncogC3A8ne
Phosphorylation oxydative ndash Article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biochimie Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
La phosphorylation oxydative est une voie meacutetabolique qui utilise leacutenergie libeacutereacutee par loxydation des nutriments pour la production dadeacutenosine triphosphate
Voir aussi
bull Chaicircne respiratoire
Source httpfrwikipediaorgwikiPhosphorylation_oxydative
Photosynthegravese - lsquoNote de Futura-Sciencesrsquo
La photosynthegravese est une reacuteaction biochimique eacutenergeacutetique qui se deacuteroule chez les plantes
Rocircle de la photosynthegravese
La photosynthegravese a pour but de creacuteer de leacutenergie (sous forme de glucide) agrave partir de leacutenergie lumineuse provenant du soleil Les organismes qui utilisent le meacutecanisme de photosynthegravese sont autotrophes car ils fabriquent des matiegraveres organiques agrave partir de matiegraveres inorganiques
Meacutecanisme de la photosynthegravese
Leacutenergie solaire est utiliseacutee pour oxyder leau et reacuteduire le gaz carbonique afin de syntheacutetiser des substances organiques (glucides) Ce pheacutenomegravene a lieu dans les choloroplastes un organite speacutecifique des plantes au niveau des membranes des thylacoiumldes ougrave se situent les photosystegravemes I et II et les cytochromes
Bilan eacutenergeacutetique de la photosynthegravese
Il faut six moleacutecules de dioxyde de carbone et six moleacutecules deau pour syntheacutetiser une moleacutecule de glucose relacircchant six moleacutecules de dioxygegravene gracircce agrave leacutenergie lumineuse
6 CO2 + 6 H2O + eacutenergie lumineuse rarr C6H12O6 (glucose) + 6 O2
Mais ce bilan est en fait deacutecomposeacute en deux eacutetapes successives
bull les reacuteactions photochimiques (phase claire) 12 H2O + lumiegravere rarr 6 O2 + eacutenergie chimique (24 H)
bull le cycle de Calvin (phase sombre) 6 CO2 + eacutenergie chimique (24 H) rarr C6H12O6 + 6 H2O
La photosynthegravese est un meacutecanisme speacutecifique des plantes vertes copy Jon Sullivan Wikimedia domaine publicSource httpwwwfutura-sciencescomfrdefinitiontbotanique-2dphotosynthese_227
Photosynthegravese - Introduction drsquoun article XWikipeacutedia
La photosynthegravese (grec φῶς phōs lumiegravere et σύνθεσις syacutenthesis composition) est le processus bioeacutenergeacutetique qui permet aux plantes et agrave certaines bacteacuteries de syntheacutetiser de la matiegravere organique en exploitant la lumiegravere du soleil Les besoins nutritifs de ces organismes sont du dioxyde de carbone de lrsquoeau et des sels mineacuteraux La photosynthegravese est agrave la base de lautotrophie de ces organismes La photosynthegravese est la principale voie de transformation du carbone mineacuteral en carbone organique En tout les organismes photosyntheacutetiques assimilent environ 100 milliards de tonnes de carbone en biomasse chaque anneacutee1
La photosynthegravese se deacuteroule dans les membranes des thylakoiumldes chez les plantes les algues et les cyanobacteacuteries ou dans la membrane plasmique chez les bacteacuteries photosyntheacutetiques Une conseacutequence importante est la libeacuteration de moleacutecules de dioxygegravene
Sommaire
bull 1 La deacutecouverte du meacutecanisme
bull 2 Vue geacuteneacuterale
bull 3 Le support de la photosynthegravese
bull 4 Les deux phases de la photosynthegravese
o 41 Les reacuteactions photochimiques ou phase claire
411 Le photosystegraveme II
412 Le photosystegraveme I
413 La photophosphorylation cyclique
o 42 Le cycle de Calvin ou phase chimique non photo-deacutependante (ou
laquo phase sombre raquo expression deacutesormais deacutesuegravete)
bull 5 Les diffeacuterents types de fixation du carbone
o 51 Le meacutecanisme des plantes en C3
o 52 Le meacutecanisme des plantes en C4
o 53 Le meacutecanisme des plantes CAM ( Crassulacean Acid Metabolism )
bull 6 Cas particuliers de photosynthegravese
o 61 Photosynthegravese chez un animal
o 62 Photosynthegravese artificielle
bull 7 Production doxygegravene amp captage deacutenergie
bull 8 Notes
bull 9 Reacutefeacuterences
bull 10 Voir aussi
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiPhotosynthC3A8se
Potentiel doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Le potentiel doxydo-reacuteduction ou potentiel redox est une grandeur empirique exprimeacutee en volt (de symbole V) et noteacutee E Ce potentiel est exprimeacute par rapport agrave une reacutefeacuterence souvent mesureacutee par une eacutelectrode normale agrave hydrogegravene (ENH) dougrave luniteacute VENH rencontreacutee dans certains ouvrages Cette mesure est appliqueacutee aux couples
doxydo-reacuteduction pour preacutevoir la reacuteactiviteacute des espegraveces chimiques entre elles Par convention le potentiel standard Edeg est mesureacute par rapport au couple protonhydrogegravene (H+ H2) de potentiel nul
Sommaire
bull 1 Mesure
o 11 Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
111 Exemples
bull 2 Oxydant et reacuteducteur
bull 3 Potentiels standard doxydo-reacuteduction agrave 25 degC
bull 4 laquo Noblesse raquo dun meacutetal
bull 5 Applications pratiques
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Articles connexes
Mesure [modifier]
La mesure dun potentiel deacutelectro-reacuteduction se fait expeacuterimentalement agrave laide de deux demi-piles Pour obtenir le potentiel standard dun couple redox lune de ces piles doit mettre en œuvre le couple de reacutefeacuterence H+ H2 et lautre celui dont on veut mesurer le potentiel
Concregravetement les deux demi-piles sont constitueacutees chacune dun soluteacute et dune eacutelectrode les soluteacutes sont relieacutes entre eux par un pont salin qui leur permet deacutechanger des ions et les eacutelectrodes sont relieacutees entre elles par un circuit eacutelectrique sur lequel est placeacute un voltmegravetre Les deux demi-piles une fois relieacutees forment une pile eacutelectrique fournissant un courant continu alimenteacute par les reacuteactions chimiques qui ont lieu spontaneacutement aux eacutelectrodes degraves lors quest formeacutee la pile
-Le sens de courant eacutelectrique donne le signe du potentiel (neacutegatif si les eacutelectrons vont vers H+H2 et positif au contraire)
-Le voltmegravetre donne la valeur du potentiel du couple redox
-Les couples ayant des Edeg eacuteleveacutes (positifs) impliquent des oxydants forts
-Les couples ayant des Edeg tregraves bas (neacutegatifs) impliquent des reacuteducteurs forts
Ce potentiel peut deacutependre du contexte chimique et notamment du pH et mecircme du contexte physique les effets de la lumiegravere sont mis agrave profit aussi bien par la nature dans la photosynthegravese que par lhomme dans la photographie
Les chimistes utilisent des tables deacutejagrave deacutefinies elles fournissent les potentiels mesureacutes dans les conditions standard de pression et de tempeacuterature (25 degC 1 bar) par rapport au couple H+ H2
Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo [modifier]
Pour une reacuteaction redox on peut deacutefinir la diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur)
Exemples [modifier]
a)NAD+ + 2H+ + 2 e- rarr NADH + H+ E0rsquo = -0320 V
b) Aceacutetaldeacutehyde + 2 H+ + 2 e- rarr Eacutethanol E0rsquo = -0197 V
Reacuteaction redox
Aceacutetaldeacutehyde + NADH + H+ rarr Eacutethanol + NAD+ ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur) = -0197 ndash (-0320) = + 0123 V
Regravegle geacuteneacuterale
Les reacuteactions redox spontaneacutees possegravedent un ΔE gt 0
Oxydant et reacuteducteur [modifier]
La reacutefeacuterence du potentiel doxydo-reacuteduction est celui de leau pure conventionnellement fixeacute agrave zeacutero Les corps dits laquo oxydants raquo sont les oxydants des couples ayant un potentiel positif (ils captent des eacutelectrons ce qui se traduit par une charge eacutelectrique neacutegative) les corps dits laquo reacuteducteurs raquo sont les reacuteducteurs des couples ayant un potentiel neacutegatif (ils cegravedent des eacutelectrons dougrave une charge eacutelectrique positive) Les valeurs caracteacuteristiques des potentiels sont de lordre de quelques volts
On voit lagrave que lon a deux significations diffeacuterentes pour les termes laquo oxydant raquo et laquo reacuteducteur raquo
bull la signification lieacutee agrave une reacuteaction doxydo-reacuteduction donneacutee (capteur ou eacutemetteur deacutelectron dans la reacuteaction)
bull la signification lieacutee au potentiel doxydo-reacuteduction un laquo reacuteducteur raquo est un corps qui joue le rocircle de reacuteducteur dans de nombreuses reacuteactions un laquo oxydant raquo est un corps qui joue le rocircle doxydant dans de nombreuses reacuteactions mais un laquo oxydant raquo peut parfois ecirctre un reacuteducteur sil est face agrave un laquo oxydant raquo plus fort et quil peut encore soxyder
Cest cette deuxiegraveme signification qui est utiliseacutee ici Les laquo oxydants raquo les plus forts ne peuvent pas soxyder eux-mecircmes et sont donc toujours des oxydants les laquo reacuteducteurs raquo les plus forts ne peuvent pas se reacuteduire eux-mecircmes et sont donc toujours des reacuteducteurs Mais certains corps peuvent ecirctre alternativement oxydants et reacuteducteurs comme par exemple leau ou le monoxyde de carbone
Les oxydants les plus forts dans cette eacutechelle sont les halogegravenes (F2 Cl2) lion permanganate (MnO4
-) en milieu acide lion hypochlorite (ClO-) le dioxygegravene (O2) le soufre (S)
Des reacuteducteurs classiques sont les meacutetaux le carbone et lhydrogegravene solide1
Lire lrsquoarticle complet sur httpfrwikipediaorgwikiPotentiel_d27oxydo-rC3A9duction
Reacuteaction doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Des informations de cet article ou section devraient ecirctre mieux relieacutees aux sources mentionneacutees dans la bibliographie ou en liens externes Ameacuteliorez sa veacuterifiabiliteacute en les associant par des reacutefeacuterences
Une reacuteaction doxydo-reacuteduction est une reacuteaction chimique au cours de laquelle se produit un eacutechange deacutelectrons Lespegravece chimique qui capte les eacutelectrons est appeleacutee laquo oxydant raquo celle qui les cegravede laquo reacuteducteur raquo On abregravege couramment loxydo-reacuteduction par redox
Les reacuteactions doxydo-reacuteductions constituent une grande famille comprenant de nombreuses reacuteactions chimiques puisquelles interviennent dans les combustions certains dosages meacutetallurgiques la corrosion des meacutetaux leacutelectrochimie ou la respiration cellulaire Ces reacuteactions jouent en particulier un rocircle fondamental en biologie dans la transformation de loxygegravene au sein des corps vivants Elles sont eacutegalement massivement utiliseacutees par lindustrie humaine agrave lexemple de lobtention de la fonte agrave partir de minerais composeacutes doxyde de fer par reacuteduction puis de fer et dacier agrave partir de la fonte par oxydation
Cette varieacuteteacute sexplique par la mobiliteacute la leacutegegravereteacute et lomnipreacutesence dans toutes les formes de la matiegravere de leacutelectron
Sommaire
bull 1 Deacutefinitions
o 11 Premiegravere deacutefinition
o 12 Deacutefinitions plus modernes
bull 2 Vocabulaire
bull 3 Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction
bull 4 Potentiel doxydo-reacuteduction
bull 5 Principaux couples doxydants-reacuteducteurs
bull 6 Reacuteactions doxydo-reacuteduction sans transfert eacutevident deacutelectrons [1]
o 61 Position du problegraveme
o 62 Geacuteneacuteralisation de la notion de transfert deacutelectrons
621 Formation dune liaison chimique et eacutelectroneacutegativiteacute
622 Transfert total deacutelectrons
623 Transfert total fictif (virtuel)
624 Application agrave la reacuteaction 2 H 2 + O2 rarr 2 H 2O
o 63 Nombre doxydation dun eacuteleacutement
o 64 Geacuteneacuteralisation de loxydo-reacuteduction
o 65 Utilisation des nombres doxydation
bull 7 Notes et reacutefeacuterences
bull 8 Bibliographie
bull 9 Voir aussi
o 91 Articles connexes
o 92 Liens externes
Deacutefinitions [modifier]
Premiegravere deacutefinition [modifier]
Suite agrave des expeacuteriences avec le mercure Lavoisier met en eacutevidence en 1772 le rocircle du dioxygegravene dans certaines reacuteactions doxydo-reacuteduction Il pose les premiegraveres deacutefinitions
bull Loxydation signifie laquo combinaison avec loxygegravene raquo Par exemple
2 Hg + O2 rarr Hg2O2
bull Une reacuteduction est laquo lextraction dun meacutetal de son oxyde raquo deacutefinition deacutejagrave utiliseacutee
en meacutetallurgie Par exemple
SO2 rarr S + O2
Dans le langage courant loxydation est la reacuteaction chimique dans laquelle un composeacute se combine avec un ou plusieurs atomes doxygegravene Comme loxydation du fer qui produit la rouille
4 Fe + 3O2 rarr 2 Fe2O3
Ce nest quau XX e siegravecle apregraves la deacutecouverte de leacutelectron (JJ Thomson 1897) et lintroduction du modegravele atomique de Bohr (1913) que les reacuteactions chimiques ont eacuteteacute reacuteexamineacutees agrave la lumiegravere de ces nouveaux modegraveles et que des similitudes observeacutees permirent de deacutegager progressivement le concept actuel doxydo-reacuteduction qui sexprime en termes de transferts deacutelectrons
Les reacuteactions doxydo-reacuteduction par voie segraveche (eacutechange de dioxygegravene) sont efficacement deacutecrites par les diagrammes Ellingham Loutil principal des reacuteactions redox en milieu aqueux eacutetant la formule de Nernst
Deacutefinitions plus modernes [modifier]
Pour faciliter leacutetude des reacuteactions on utilise un outil qui associe (parfois abstraitement) agrave chaque atome dun composeacute un nombre doxydation (no) qui symbolise la valeur de la charge porteacutee (Fe2+ a un nombre doxydation de 2)
bull Une oxydation est une perte deacutelectrons (donc une augmentation du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Zn rarr Zn2+ + 2 e-
bull Ce don deacutelectrons ne se produit que sil existe un corps susceptible de les
accepter
bull Le pheacutenomegravene inverse (acceptation des eacutelectrons) est appeleacute la reacuteduction
bull Une reacuteduction est un gain deacutelectrons (donc une diminution du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Cu2+ + 2 e- rarr Cu
Ainsi les laquo combinaisons avec loxygegravene raquo ne sont quun cas particulier des reacuteactions doxydo-reacuteduction Voici deux reacuteactions avec le cuivre
2Cu + O2 rarr 2CuO
Cu + Cl2 rarr CuCl2
La premiegravere combine le cuivre et le dioxygegravene tandis que la seconde combine le cuivre et le dichlore Le chlore et loxygegravene ont un point commun ce sont des eacuteleacutements plus eacutelectroneacutegatifs que le cuivre
Loxydation dun corps saccompagne toujours de la reacuteduction dun autre (les eacutelectrons ne peuvent pas circuler seuls et sont neacutecessairement capteacutes) on parle dune reacuteaction doxydo-reacuteduction Loxydation est une demi-reacuteaction de loxydo-reacuteduction et la reacuteduction est lautre demi-reacuteaction
Vocabulaire [modifier]
Scheacutema - Preacutevision du sens dune reacuteaction doxydo-reacuteduction en utilisant la regravegle du gamma
Dans une oxydo-reacuteduction
bull leacuteleacutement qui cegravede un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo reacuteducteur raquo
bull leacuteleacutement qui capte un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo oxydant raquo
Le reacuteducteur soxyde (reacuteaction doxydation) loxydant se reacuteduit (reacuteaction de reacuteduction) Loxydo-reacuteduction se compose donc de deux demi-reacuteactions une oxydation et une reacuteduction
bull Oxydationreacuteducteur(1) = oxydant(1) + ne- (les flegraveches napparaissent que si la reacuteaction est totale quand K gt 10 000)
bull Reacuteduction
oxydant(2) + ne- = reacuteducteur(2)
bull Oxydo-reacuteduction (laquo somme raquo de loxydation et de la reacuteduction)
oxydant(2) + reacuteducteur(1) rarr oxydant(1) + reacuteducteur(2)
Exemple
Ce4+ + e- = Ce3+ (Reacuteduction)
Fe2+ = Fe3+ + e- (Oxydation)
dougrave la reacuteaction bilan
Ce4+ + Fe2+ rarr Ce3+ + Fe3+
Un reacuteducteur oxydeacute (=forme oxydeacutee) est un oxydant et un oxydant reacuteduit (=forme reacuteduite) est un reacuteducteur On deacutefinit ainsi le couple oxydant-reacuteducteur (aussi appeleacute laquo couple redox raquo) qui se compose de loxydant et du reacuteducteur conjugueacute (loxydant reacuteduit) On le note sous la forme Oxydant Reacuteducteur
En biochimie et notamment agrave propos de la synthegravese des moleacutecules preacutebiotiques on parle de reacuteactions se produisant dans une atmosphegravere oxydante cest-agrave-dire en preacutesence doxygegravene par opposition agrave une atmosphegravere reacuteductrice contenant par exemple du gaz carbonique
Certain composeacutes chimiques peuvent se comporter aussi bien en oxydant quen reacuteducteur Cest notamment le cas de leau oxygeacuteneacutee dont on dit quelle se dismute et qui par conseacutequent ne peut ecirctre conserveacutee longtemps
H2O2 = 2H+ + O2 + 2e- (oxydation)
H2O2 + 2H+ + 2e- = 2H2O (reacuteduction)
Soit au final
2H2O2 rarr 2H2O + O2 (oxydo-reacuteduction)
On a par exemple les couples oxydant-reacuteducteur Cu 2+ Cu et Zn 2+ Zn qui donnent la reacuteaction en solution aqueuse
Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+
(aq) + Cu(s) (oxydo-reacuteduction)
Cette reacuteaction peut se deacutecomposer en une reacuteduction (de loxydant) et une oxydation (du reacuteducteur)
Zn(s) = Zn2+(aq) + 2e- (oxydation)
Cu2+(aq) + 2e- = Cu(s) (reacuteduction)
Les deux demi-reacuteactions doxydation et de reacuteduction peuvent reacuteellement ecirctre seacutepareacutees dans certains cas (cest-agrave-dire quelles ne se produisent pas au mecircme endroit) ce qui permet de geacuteneacuterer un courant eacutelectrique (cest ce qui se passe dans les piles eacutelectriques) Dans les autres cas par exemple dans lexemple donneacute elles nont quun inteacuterecirct formel (les eacutelectrons libres nexistent pas dans leau)
Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction hellip
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRC3A9action_d27oxydo-rC3A9duction
Respiration ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biologie et la meacutedecine Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
Dans le langage courant la respiration deacutesigne agrave la fois les eacutechanges gazeux (rejet de dioxyde de carbone CO2 appeleacute parfois de faccedilon impropre laquo gaz carbonique raquo et absorption de dioxygegravene O2 ou appeleacute couramment laquo oxygegravene raquo) et la respiration cellulaire qui permet en deacutegradant du glucose gracircce au dioxygegravene dobtenir de leacutenergie Les eacutechanges gazeux assistent la respiration cellulaire en lui fournissant le dioxygegravene et en le deacutebarrassant du dioxyde de carbone produit
Pour certains organismes ces eacutechanges se reacutealisent directement par diffusion aux travers des parois cellulaires Pour dautres des organes speacutecialiseacutes se sont formeacutes permettant ainsi daugmenter les quantiteacutes de gaz brasseacutes Il existe plusieurs types dorganes
bull les branchies qui sont les adaptations respiratoires des animaux aquatiques poissons mais aussi certains anneacutelides (vers) eacutechinodermes (eacutetoiles de mers) et mollusques
bull les poumons qui sont les adaptations des verteacutebreacutes terrestres
Dans le cas des animaux qui possegravedent des poumons on parle de ventilation pulmonaire pour deacutesigner lensemble des meacutecanismes qui permettent les transferts de gaz entre les milieux exteacuterieur et inteacuterieur (le sang)
Sommaire
bull 1 Aspect biochimique
bull 2 La respiration chez lecirctre humain
bull 3 Classification des sujets lieacutes agrave la respiration
o 31 Par maladie et urgences
o 32 Par meacutedication
o 33 Par soins intensifs et meacutedecine durgence
o 34 Par autres sujets meacutedicaux
bull 4 Voir aussi
o 41 Articles connexes
o 42 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRespiration
Tomographie par eacutemission de positons - Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
La tomographie par eacutemission de positons (TEP) deacutenommeacutee PET ou PET scan pour laquo positron emission tomography raquo dans la terminologie anglo-saxonne est une meacutethode
dimagerie meacutedicale pratiqueacutee par les speacutecialistes en meacutedecine nucleacuteaire qui permet de mesurer en trois dimensions lactiviteacute meacutetabolique dun organe gracircce aux eacutemissions produites par les positons (ou positrons) issus de la deacutesinteacutegration dun produit radioactif injecteacute au preacutealable
La TEP repose sur le principe geacuteneacuteral de la scintigraphie qui consiste agrave injecter un traceur dont on connaicirct le comportement et les proprieacuteteacutes biologiques pour obtenir une image du fonctionnement dun organe Ce traceur est marqueacute par un atome radioactif (carbone fluor azote oxygegravene) qui eacutemet des positons dont lannihilation produit elle-mecircme deux photons La deacutetection de la trajectoire de ces photons par le collimateur de la cameacutera TEP permet de localiser le lieu de leur eacutemission et donc la concentration du traceur en chaque point de lorgane Cest cette information quantitative que lon repreacutesente sous la forme dune image faisant apparaicirctre en couleurs les zones de forte concentration du traceur
Ainsi la TEP permet de visualiser les activiteacutes du meacutetabolisme des cellules on parle dimagerie fonctionnelle par opposition aux techniques dimagerie dite structurelle comme celles baseacutees sur les rayons X (radiologie ou CT-scan) qui reacutealisent des images de lanatomie Par conseacutequent la tomographie par eacutemission de positons est un outil diagnostique qui permet de deacuteceler certaines pathologies qui se traduisent par une alteacuteration de la physiologie normale comme les cancers La TEP est aussi utiliseacutee en recherche biomeacutedicale par exemple en imagerie ceacutereacutebrale ougrave elle permet de reacuteveacuteler les reacutegions actives du cerveau lors de telle ou telle activiteacute cognitive de maniegravere analogue agrave ce qui se fait avec limagerie par reacutesonance magneacutetique fonctionnelle (IRM)
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Deacutefinition
o 21 Principe
o 22 Exposition aux radiations et radioprotection
bull 3 Principaux traceurs utiliseacutes
o 31 Le 18 F FDG
bull 4 Deacuteroulement dun examen TEP
bull 5 Diagnostic
bull 6 Applications
o 61 Canceacuterologie
o 62 Imagerie ceacutereacutebrale et neurologie
o 63 Cardiologie
bull 7 Limites
bull 8 Avenir de la TEP
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Annexes
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiTomographie_par_C3A9mission_de_positons
Warburg ndash Selon Wikipeacutedia
Otto Heinrich Warburg (8 octobre 1883 agrave Fribourg-en-Brisgau Bade-Wurtemberg Allemagne - 1 er aoucirct 1970 agrave Berlin) est un meacutedecin physiologiste et biochimiste allemand Il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine de 19311
Sommaire
bull 1 Biographie
bull 2 Hypothegravese
bull 3 Le cas Warburg
bull 4 Notes et reacutefeacuterences
bull 5 Voir aussi
o 51 Liens externes
Biographie
Docteur en chimie et docteur en meacutedecine il a deacutecouvert des processus-cleacutes de la respiration cellulaire et de diffeacuterents systegravemes enzymatiques En 1931 il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine laquo pour sa deacutecouverte de la nature et du mode opeacuteratoire de lenzyme respiratoire1 raquo
Ayant deacutemontreacute que les cellules canceacutereuses changent leur meacutetabolisme pour passer agrave un meacutetabolisme anaeacuterobie il a formuleacute lhypothegravese non confirmeacutee que le cancer na pas besoin dun milieu riche en oxygegravene pour se deacutevelopper Parmi ses eacutetudiants le plus illustre est Hans Adolf Krebs prix Nobel en 1953
Hypothegravese
Il constata lors de ses observations sur des cellules canceacutereuses une concentration anormalement eacuteleveacutee dions lactates lun des sels de lacide lactique Or cet acide est typiquement le reacutesultat dune fermentation
En 1924 Warburg en tira une hypothegravese sur la formation de cellules canceacutereuses celles-ci tireraient principalement leur eacutenergie de la fermentation anaeacuterobie du glucose (glycolyse anaeacuterobie) et par conseacutequent la preacutesence doxygegravene ne serait pas neacutecessaire agrave leur deacuteveloppement
Lapparition du cancer serait due agrave un dysfonctionnement des mitochondries des cellules canceacutereuses au lieu de le consommer elles fermenteraient le glucose
Selon Warburg linduction dun eacutetat dacidification dans lorganisme est incompatible avec le meacutetabolisme des cellules canceacutereuses2
Le cas Warburg
Otto Warburg eacutetait juif Agrave ce titre il aurait ducirc ecirctre soit expulseacute dAllemagne soit deacuteporteacute dans les camps de concentration Il nen fut rien En effet parce quAdolf Hitler eacutetait particuliegraverement preacuteoccupeacute davoir un cancer et parce quil pensait que Warburg serait le seul scientifique susceptible de trouver un traitement efficace il donna donc des instructions pour quil fucirct preacuteserveacute de la deacuteportation3 Warburg est enterreacute au cimetiegravere de Dahlem agrave Berlin
Photo - Otto Heinrich Warburg en 1931
Notes et reacutefeacuterences
1 uarr a et b (en) laquo for his discovery of the nature and mode of action of the respiratory enzyme raquo in Personnel de reacutedaction laquo The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1931 [archive] raquo Fondation Nobel 2010 Consulteacute le 26 novembre 2010
2 uarr La theacuteorie de O H Warburg Nexus ndeg48 page 66
3 uarr Robert Paxton la France de Vichy 1940-1944 coll Points-Histoire eacuted Seuil 1973 p178
Source httpfrwikipediaorgwikiOtto_Heinrich_Warburg
Traduction deacutefinitions et compleacutements
Jacques Hallard Ing CNAM consultant indeacutependantRelecture et corrections Christiane Hallard-Lauffenburger professeur des eacutecoleshonoraireAdresse 585 19 Chemin du Malpas 13940 Molleacutegegraves FranceCourriel jacqueshallard921orangefr
Fichier ISIS Santeacute Cancer a Redox Disease French version3 alleacutegeacutee
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les moleacutecules posseacutedant un potentiel fort et donc dans le cas de la chaicircne mitochondriale de transport des eacutelectrons du NADH agrave loxygegravene moleacuteculaire (voir figure 12 )
Figure 12 [agrave consulter agrave la source] Potentiel doxydoreacuteduction
Fondamentalement au cours de la capture des eacutelectrons par les complexes I III et IV il y a simultaneacutement translocation des protons vers lespace
inter membranaire (pompe ) (voir figure 11 et son animation) Le processus creacutee un gradient protonique (potentiel membranaire de 150 mV neacutegatif cocircteacute espace matriciel et une diffeacuterence de pH de 05) Le gradient eacutelectrochimique ainsi geacuteneacutereacute est utiliseacute pour la phosphorylation de lADP en ATP par lATP synthase (complexe V qui constitue une particule dite eacuteleacutementaire visible en microscopie eacutelectronique) (voir figure 13 ) Le couplage de loxydation des
meacutetabolites en et et la production dATP est appeleacute phosphorylation oxydative
Figure 13 [agrave consulter agrave la source] ATP synthase
Heacutebergement des eacutelectrons dans les composants de la chaicircne
Au sein de la chaicircne de transport les eacutelectrons sont successivement et transitoirement laquo heacutebergeacutes raquo par diffeacuterents sites moleacuteculaires appeleacutes groupes prostheacutetiques (porphyrines et flavine mononucleacuteotides (FMN apporteacutee par la
vitamine laquo riboflavine raquo) Les atomes qui heacutebergent les eacutelectrons dans ces
groupes prostheacutetiques peuvent ecirctre des atomes de C ou N pour (apporteacute
par la laquo vitamine raquo (acide nicotinique) et ubiquinone des atomes de Fe inclus dans une structure moleacuteculaire appeleacutee hegraveme ou heacutemochrome pour les cytochromes des complexes de FeS pour les FMN et cytochrome bc1 des atomes de Cu dans la cytochrome c oxydase Cette ressource na pas pour but dexposer en deacutetail laspect biochimique et biophysique de la phosphorylation oxydative Pour information compleacutementaire sur le sujet nous vous suggeacuterons de consulter laquo La biochimie Tome 1 biochimie structurale et meacutetabolique raquo Christian Moussard De Boeck Universiteacute
Etymologie des termes cytochrome et ubiquinone
Les cytochromes sont des pigments cellulaires (chromos = couleur) deacutetectables dans lintervalle 300 agrave 600 nm du spectre de la lumiegravere Le terme deacutesigne un ensemble formeacute dune proteacuteine et dun groupe prostheacutetique (heacutemochrome)
responsable de labsorption caracteacuteristique de la lumiegravere
Ubiquinone nommeacutee pour sa reacutepartition tregraves large ubiquitaire chez les veacutegeacutetaux animaux et micro-organismes (latin ubique = preacutesent partout) Elle fut identifieacutee plus tard agrave un co-enzyme de la chaicircne respiratoire nommeacute pour cela co-enzyme Q10 (ubiQuinone) 10 fait reacutefeacuterence au nombre duniteacutes isopreacuteniques (
) preacutesentes dans la queue hydrophobe de la moleacutecule (situeacutee dans la membrane)
Cardiolipine et chaicircne respiratoire
La cardiolipine ou diphosphatidylglyceacuterol est un lipide qui est speacutecifique des membranes des bacteacuteries et des mitochondries autrement dit des membranes dont la fonction est de fournir un potentiel eacutelectrochimique pour le transport des eacutelectrons et la synthegravese dATP Le terme cardiolipine vient du fait que ce lipide a eacuteteacute isoleacute agrave partir de cœur de bovin dans lequel il repreacutesente 10 des phospholipides totaux Plus tard la cardiolipine a eacuteteacute trouveacutee en abondance dans la mitochondrie ougrave elle repreacutesente 20 des phospholipides totaux et dans la membrane externe des bacteacuteries Etant donneacute que la cardiolipine est un lipide speacutecifique de la mitochondrie on est en droit de penser que sa fonction biologique dans cet organite est fondamentale Elle est localiseacutee principalement dans la membrane interne ougrave elle interagit avec plusieurs proteacuteines parmi lesquelles les complexes III (cytochrome bc1) et IV (cytochrome c oxydase) la proteacuteine deacutechange ATPADP lATP synthase et le transporteur de phosphate inorganique (Pi) Il a eacuteteacute montreacute que la cardiolipine deacuteterminait la structure quaternaire (et donc fonctionnelle) de ces proteacuteines enzymatiques et assurait eacutegalement la bonne orientation et la bonne position (pour faciliter le passage des eacutelectrons) des diffeacuterents composants de la chaicircne respiratoire Ce rocircle est bien illustreacute par le syndrome de Barth myopathie speacutecifique due agrave une production deacutefectueuse de cardiolipine reacutesultant en un fort deacuteficit dans la production dATP La cardiolipine limite aussi la diffusion de protons situeacutes dans lespace inter membranaire en les liant agrave ses groupes phosphates tamponnant ainsi le pH global (voir figure 14 ) Enfin la cardiolipine est consideacutereacutee comme un co-facteur deacuteterminant de limportation du cholesteacuterol indispensable au deacuteroulement de la steacuteroiumldogenegravese mitochondriale
Figure 14 [agrave consulter agrave la source] Cardiolipine dans la membrane interne de la mitochondrie
LATP synthase ( )
En preacutesence du gradient de protons eacutetabli entre les deux faces de la membrane mitochondriale interne et en absence de concentrations eacuteleveacutees dATP dans la matrice
lATP synthase laisse passer les protons au niveau du domaine membranaire un
passage qui permet la production dATP par le domaine Plus preacuteciseacutement chaque
sous-uniteacute du domaine de la proteacuteine couple rapidement lADP et le Pi en produisant lATP qui reste en place Cest le potentiel de membrane et le passage des protons qui en reacutesulte (laquo source deacutenergie raquo) qui permet lexpulsion de lATP vers
lespace matriciel au cours dun mouvement de rotation de la sous-uniteacute dans le
domaine La place de lATP est immeacutediatement prise par un nouvel ADP + Pi Il faut 12 protons pour la production de 3 ATP (voir figure 13 ci-dessus)
Cette enzyme peut eacutegalement fonctionner dans lautre sens ce qui se produit en absence de gradient de protons et en preacutesence dATP Dans ce cas elle fonctionne comme une
pompe agrave protons comparable agrave l -ATPase de la membrane des lysosomes deacutecrite dans la ressource laquo Transport membranaire raquo
Bilan final
Le bilan final de toutes ces inter conversions chimiques cest que loxydation complegravete dune moleacutecule de glucose fournira 30 moleacutecules dATP et quune moleacutecule dacide gras tel que le palmitate (C16) fournira 120 moleacutecules dATP La complexiteacute des inter conversions chimiques qui seffectuent dans les mitochondries trouve sa justification dans un pheacutenomegravene de fractionnement de leacutenergie libeacutereacutee qui eacutevite un deacutegagement
excessif de chaleur ducirc agrave la condensation de et (en ) Leacutenergie peut ecirctre convertie efficacement en liaisons riches en eacutenergie dans des moleacutecules telles que lATP gracircce agrave des reacuteactions coupleacutees
La theacuteorie de chimiosmose
Le processus preacuteceacutedemment deacutecrit est analogue agrave un geacuteneacuterateur faisant passer un courant agrave travers une seacuterie de moteurs eacutelectriques Cependant dans les systegravemes biologiques les eacutelectrons sont transporteacutes dun site agrave lautre par des moleacutecules diffusibles qui prennent des eacutelectrons au niveau dun site pour les apporter sur un autre site Dans le cas de la chaicircne mitochondriale de transfert
deacutelectrons le processus commence avec le
Cest langlais Peter Mitchell qui proposa le meacutecanisme de couplage entre le transport des eacutelectrons et la synthegravese de lATP Il suggeacutera que le flux des eacutelectrons dun composant agrave lautre de la chaicircne respiratoire (et ceci est eacutegalement vrai pour le flux des eacutelectrons dans les photo systegravemes du chloroplaste) dirige des protons (ions hydrogegravene) au travers de la membrane (vers lespace inter membranaire) creacuteant ainsi un gradient protonique (150 mV) Secondairement la production dATP est due au flux inverse de protons descendant le gradient Cette proposition constitue la base de la theacuteorie appeleacutee chimiosmose (Mitchell prix Nobel en 1978)
Creacuteatine phosphate
Bien que la production dATP soit essentiellement due aux processus meacutetaboliques deacutecrits plus haut la mitochondrie peut utiliser une voie alternative pour assurer la production immeacutediate dATP Elle possegravede en effet une enzyme creacuteatine kinase qui catalyse la production de creacuteatine-phosphate Celle-ci est agrave son tour transporteacutee dans le cytoplasme ougrave elle est utiliseacutee pour phosphoryler lADP en ATP (reacutegeacuteneacuteration tregraves rapide de lATP indeacutependante de la production dATP mitochondrial) (voir figure 15 ) Cette voie seacutepuise en environ 8 secondes dans le muscle au travail et pourrait donc ecirctre vue comme un processus tampon entre la demande immeacutediate et la possibiliteacute de production par la glycolyse et la chaicircne respiratoire
Figure 15 [agrave consulter agrave la source] Creacuteatine phosphate et ATP
La creacuteatine est un additif nutritionnel populaire chez les athlegravetes dont la speacutecialiteacute sportive neacutecessite un apport brutal deacutenergie (par exemple sprinters et halteacuterophiles) Lideacutee de deacutepart est datteindre un haut niveau de creacuteatine-phosphate et donc datteindre une production plus eacuteleveacutee dATP dans les 8 premiegraveres secondes Cependant il ny a pas de preuve eacutetablie que cette suppleacutementation artificielle augmente le niveau cellulaire de creacuteatine phosphate et donc augmente reacuteellement les possibiliteacutes de lathlegravete La figure 16 preacutesente lusage de diffeacuterentes sources deacutenergie utiliseacutees pour lapprovisionnement en ATP pendant un exercice physique
Figure 16 [agrave consulter agrave la source] Creacuteatine phosphate dans le temps (sources deacutenergie)
Source httpwwwulysseu-bordeauxfratelierikramerbiocell_diffusiongbbcelfa105b3contentcours07htm
Fluiditeacute du geacutenome ou geacutenome fluide ndash Note du traducteur cette notion est relativement reacutecente en biologie et en geacuteneacutetique et tregraves peu de reacutefeacuterences en franccedilais sont encore disponibles agrave ce jour Nous reprenons agrave la suite une note sur le sujetLa fluiditeacute des geacutenomes par Eric Coissac INRIA Rhocircne-Alpes - HELIX
Depuis le milieu des anneacutees 1990 et la publication des deux premiers geacutenomes complegravetement seacutequenceacutes (Haemophilus influenzae et Saccharomyces cerevisiae) la biologie a franchi une nouvelle eacutetape Apregraves la reacutevolution de la biologie moleacuteculaire du deacutebut des anneacutees 1970 et la vision que certains qualifient de reacuteductionniste quelle a ameneacutee legravere de la geacutenomique fait actuellement eacutevoluer la biologie vers une vision plus inteacutegrative Ce nouvel engouement pour une biologie dite inteacutegrative a permis de prendre conscience que lideacutee selon laquelle linventaire complet des gegravenes dun organisme permettrait dappreacutehender son fonctionnement est une vision simpliste bien quelle ait justifieacute en grande partie le deacuteveloppement de nombreux projets geacutenomes
Jai eu la chance de commencer mes travaux de recherche au deacutebut des projets geacutenomes et jai dans ce cadre participeacute au projet de seacutequenccedilage du geacutenome de la levureSaccharomyces cerevisiae Je ne pourrais dire si cest en opposition agrave lideacutee du geacutenome vu comme un simple sac agrave gegravenes mais degraves ce moment jai orienteacute mon travail de recherche vers leacutetude de leacutevolution de la structure des chromosomes de la maniegravere la plus indeacutependante possible des gegravenes quils portent Il mimporte au travers de mes
travaux dessayer de mettre en eacutevidence des contraintes eacutevolutive qui sont lieacutees agrave la nature mecircme du support de linformation geacuteneacutetique et non agrave linformation porteacutee
La strateacutegie suivie ma conduit agrave eacutetudier les meacutecanismes de duplication agrave lorigine de nombreux remaniements chromosomiques Il ma eacuteteacute ainsi possible de proposer un modegravele expliquant lorigine de nombreuses reacutepeacutetitions observables dans les geacutenomes ainsi que leurs eacutevolutions Ce modegravele semble ecirctre applicable pour ses grandes lignes aux trois super regravegnes (Eucaryotae Eubacteriacae et Archae) ce qui montre le caractegravere ancestral des meacutecanismes sous-jacents
Mecircme si lexercice preacutesente un inteacuterecirct il ne serait sans doute pas raisonnable de poursuivre ce type de travail sans tenter de croiser les reacutesultats ainsi obtenus avec des donneacutees relatives agrave linformation preacutesente sur les chromosomes et donc agrave la fonction des gegravenes codeacutes par ceux-ci La mise en place du lien entre les donneacutees de reacutepeacutetitions dont je dispose et les donneacutees fonctionnelles disponibles relegraveve de linteacutegration et donc de la repreacutesentation des connaissances MicrOBI peut ecirctre consideacutereacute comme ma reacuteponse agrave ce problegraveme Aujourdhui cette base de donneacutees permet de maintenir coheacuterents les liens existant entre plusieurs bases de donneacutees publiques deacutecrivant diffeacuterents types dinformations biologiques Lajout des donneacutees de reacutepeacutetition au scheacutema actuel permettra de poser au systegraveme des requecirctes complexes inteacutegrant les diffeacuterents niveaux de donneacutees que sont le geacutenome le proteacuteome et les classifications fonctionnelles Source httpwww-helixinrialpesfrIMGpdfhdr-coissacpdf via httptelarchivesouvertesfrtel-00011102en
Glycolyse ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
La glycolyse (γλῠκὖς glykyacutes laquo sucreacute raquo et λύσις lyacutesis laquo dissolution raquo) ou voie dEmbden-Meyerhof-Parnas est une voie meacutetabolique dassimilation du glucose et de production deacutenergie Elle se deacuteroule dans le cytoplasme (ou cytosol) de la cellule Comme son nom lindique elle neacutecessite du glucose et a pour produit du pyruvate Ce dernier peut soit entrer dans le cycle de Krebs qui se deacuteroule dans la mitochondrie des eucaryotes ou le cytoplasme des bacteacuteries en aeacuterobiose soit ecirctre meacutetaboliseacute par fermentation en anaeacuterobiose pour produire par exemple du lactate ou de leacutethanol
Sommaire
bull 1 Principe geacuteneacuteral
bull 2 Eacutetapes de la glycolyse
o 21 Activation des hexoses par phosphorylations successives
211 Phosphorylation du glucose en glucose-6-phosphate
212 Isomeacuterisation du glucose-6-phosphate en fructose-6-phosphate
213 Phosphorylation du fructose-6-phosphate en fructose-16- diphosphate
o 22 Clivage du fructose-16-diphosphate en deux moleacutecules de
glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate
221 Clivage du fructose-16-diphosphate en glyceacuteraldeacutehyde-3- phosphate et dihydroxyaceacutetone phosphate
222 Isomeacuterisation de la dihydroxyaceacutetone phosphate en glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate
o 23 Reacutecupeacuteration de leacutenergie investie dans les phosphorylations
231 Phosphorylation du glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate en 13- diphosphoglyceacuterate
232 Conversion du 13-diphosphoglyceacuterate en 3-phosphoglyceacuterate avec reacutecupeacuteration dATP
233 Isomeacuterisation du 3-phosphoglyceacuterate en 2-phosphoglyceacuterate
234 Conversion du 2-phosphoglyceacuterate en phosphoeacutenolpyruvate
235 Conversion du phosphoeacutenolpyruvate en pyruvate avec reacutecupeacuteration dATP
bull 3 Bilan de la glycolyse
bull 4 Reacutegulation de la glycolyse
o 41 Reacutegulation de la PFK-1
o 42 Reacutegulation de la pyruvate kinase
o 43 Reacutegulation au niveau de lhexokinase
bull 5 Reacuteoxydation des coenzymes
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Voir aussi
o 71 Articles connexes
Principe geacuteneacuteral
La glycolyse est un meacutecanisme de reacutegeacuteneacuteration dATP qui ne neacutecessite pas doxygegravene Au cours de ce processus on assiste agrave
bull des reacuteactions doxydo-reacuteduction au cours desquelles un accepteur deacutelectrons
(coenzyme NAD + ) est reacuteduit
NAD + + 2 H + + 2 e minus rarr NADH + H +
bull des synthegraveses dATP par phosphorylation dADP (formation de quatre moleacutecules dATP mais consommation de deux moleacutecules dATP soit au total formation nette de deux moleacutecules dATP)
2 ADP + 2 Pi + 2 H + rarr 2 ATP + 2 H2O
Le symbole Pi repreacutesente ici le phosphate inorganique HPO42- ou hydrogeacutenophosphate1
La glycolyse se traduisant par la reacuteduction de coenzymes elle saccompagne donc de loxydation de moleacutecules organiques On peut dire quelle correspond agrave loxydation du glucose en pyruvate
glucose + 2 NAD + rarr 2 CH3-CO-COO - + 2 (NADH + H + )
coupleacutee agrave
2 ADP + 2 Pi + 2 H + rarr 2 ATP + 2 H2O
soit au total
glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD + rarr 2 pyruvate + 2 ATP + 2 (NADH + H + ) + 2 H2O
Le pyruvate CH3-CO-COO- deacutesigne en toute rigueur la base conjugueacutee de lacide pyruvique CH3-CO-COOH
Article complet sur le site httpfrwikipediaorgwikiGlycolyse
Glycolyse ndash Document Universiteacute Jussieu Paris Contributions de Caroline Benlot Nicole Blanchouin Collaboration Philippe Denoulet
La voie de la glycolyse correspond agrave une seacuterie de reacuteactions catalyseacutees par des enzymes qui deacutegradent une moleacutecule de glucose (6 carbones) en deux moleacutecules de pyruvate (3 carbones) Chez les eucaryotes cette transformation a lieu dans le cytosol de la cellule
Cette voie meacutetabolique produit de leacutenergie libre sous forme dATP Il est agrave noter que tous les intermeacutediaires entre le glucose et le pyruvate sont phosphoryleacutes ce qui leur confegravere une charge neacutegative nette agrave pH 7 les empecircchant ainsi de diffuser agrave lexteacuterieur de la cellule
La glycolyse se deacutecompose en deux phases
- La phase preacuteparatoire ougrave le glucose est transformeacute en deux trioses phosphates avec consommation deacutenergie
- La phase de remboursement qui produit de leacutenergie sous forme dATP
Le bilan global de la glycolyse est
Glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ -----gt 2 pyruvate + 2 ATP + 2 H2O + 2 NADH
Les diffeacuterents chaicircnons meacutetaboliques intervenant dans la glycolyse sont soit des reacuteactions simples soit des reacuteactions deacutecomposables en reacuteactions simples Parmi les dix reacuteactions enzymatiques de la glycolyse trois sont exergoniques et donc irreacuteversibles Les autres chaicircnons seffectuant avec des ΔG proches de leacutequilibre sont reacuteversibles et permettent la gluconeacuteogenegravese
Source httpwwwsnvjussieufrbmediaMetaboglyco1html
Lactate ndash Renvoi agrave Acide lactique selon une introduction agrave un articl de Wikipeacutedia
Lacide lactique est un acide organique qui joue un rocircle dans divers processus biochimiques Un lactate est un sel de cet acide Contrairement agrave ce que peut laisser penser son nom lacide lactique nest pas preacutesent uniquement dans le lait mais eacutegalement dans le vin certains fruits et leacutegumes et dans les muscles
Lacide lactique est un acide alpha hydroxyleacute sa formule chimique est C3H6O3 et sa structure se reflegravete dans son nom systeacutematique lacide 2-hydroxypropanoiumlque
Sommaire
bull 1 Chimie
bull 2 Effort musculaire et fermentation lactique
bull 3 Fermentation bacteacuterienne
bull 4 Utilisations
bull 5 Historique
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
o 61 Voir aussi
611 Articles connexes
612 Liens externes
Chimie [modifier]
Latome de carbone 2 portant le groupe hydroxyle est asymeacutetrique rendant la moleacutecule dacide lactique chirale Il se preacutesente donc sous forme de deux eacutenantiomegraveres
bull (R)-acide lactique ou D(ndash)-acide lactique
bull (S)-acide lactique ou L(+)-acide lactique
En solution le groupe carboxyle -COOH peut perdre un proton donnant un ion lactate CH3CHOHCOO-
Lacide lactique est soluble dans leau et consideacutereacute comme un acide faible (pKa=390) cest-agrave-dire que la reacuteaction de dissociation dans leau nest pas totale
CH3CHOHCOOH + H2O CH3CHOHCOO- + H3O+
On trouve donc agrave la fois en solution lacide lactique et sa forme basique lion lactate en proportions variables selon le pH
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiAcide_lactique
Meacutedecine personnaliseacutee ndash Articles seacutelectionneacutes par Jacques Hallard
Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche ndash Document lsquoGroupe Les eacutechosfrrsquo Par Marc-Olivier Beacutevierre Partner Cepton Strategies bureau de Paris 03 deacutecembre 2011
Du profilage des patients aux theacuterapies geacuteniques en passant par le diagnostic moleacuteculaire et de nouvelles formes de vaccination les possibiliteacutes ouvertes par la meacutedecine personnaliseacutee sont immenses Crsquoest aussi un enjeu consideacuterable pour lrsquoeacuteconomie des systegravemes de santeacute et bien sucircr pour les grandes firmes pharmaceutiques qui ont ducirc repenser en profondeur leurs deacutemarches de recherche et deacuteveloppement
Le concept de meacutedecine personnaliseacutee a eacuteteacute deacuteveloppeacute il y a deux deacutecennies par la socieacuteteacute suisse Roche lrsquoun des leaders mondiaux de lrsquoindustrie pharmaceutique Le concept initial eacutetait fondeacute sur une reacutealiteacute tregraves simple dans la pratique meacutedicale le mecircme meacutedicament peut provoquer des reacuteactions diffeacuterentes selon les patients et pour un patient donneacute certains meacutedicaments fonctionnent et drsquoautres non
Avec lrsquointroduction dans les anneacutees 1990 de lrsquoHerceptine un traitement pour le cancer du sein Roche a deacutemontreacute qursquoil eacutetait possible drsquoanticiper gracircce agrave un simple test sur les patients ceux pour qui le traitement serait le plus beacuteneacutefique et ceux pour qui il ne le serait probablement pas
Il est deacutesormais possible de personnaliser les traitements crsquoest-agrave-dire de nrsquoadministrer un meacutedicament qursquoaux patients qui reacuteagissent positivement Lrsquoimpact de cette nouvelle approche est eacutenorme une efficaciteacute accrue moins drsquoeffets secondaires et plus de temps ni de ressources perdus pour un traitement inopeacuterant
Les cinq grandes approchesCette premiegravere forme de meacutedecine personnaliseacutee a ouvert la voie agrave une multitude drsquoapproches diffeacuterentes que lrsquoon peut classer en cinq cateacutegories
1 La meacutedecine stratifieacutee Crsquoest lrsquoapproche retenue pour lrsquoHerceptine elle consiste agrave diviser les patients en quatre groupes en fonction de leur reacuteaction agrave un meacutedicament en termes drsquoefficaciteacute et drsquoeffets secondaires Le meacutedicament est administreacute uniquement au groupe pour lequel la reacuteponse aura eacuteteacute positive et qui nrsquoaura pas preacutesenteacute drsquoeffets secondaires
2 Les vaccinations antitumorales Il srsquoagit drsquoune autre forme de meacutedecine personnaliseacutee ici le systegraveme immunitaire du patient est ldquoentraicircneacuterdquo agrave deacutetruire les cellules tumorales On obtient un tel reacutesultat en reacuteinjectant dans le corps drsquoun patient un eacutechantillon de ses propres cellules apregraves un traitement externe Les cellules ainsi traiteacutees sont destineacutees agrave stimuler le systegraveme immunitaire du patient speacutecifiquement contre les cellules tumorales
3 Lrsquoingeacutenierie tissulaire La reconstruction tissulaire est un domaine meacutedical nouveau et extrecircmement prometteur Elle srsquoaccomplit gracircce agrave lrsquoimplantation de cellules capables de pousser sur un tissu endommageacute et de le ldquoreacuteparerrdquo Ces cellules peuvent provenir soit du patient lui-mecircme apregraves traitement externe soit de cellules souches provenant de donneurs
4 La theacuterapie geacutenique Elle vise agrave modifier le geacutenome drsquoun patient afin drsquoeacuteliminer la mutation qui est agrave lrsquoorigine drsquoune maladie Il y a trois types de theacuterapie geacutenique la transfection permanente drsquoADN la transfection transitoire drsquoADN et les theacuterapies portant sur lrsquoARN Aujourdrsquohui le premier type a eacuteteacute pratiquement abandonneacute alteacuterer de faccedilon permanente le geacutenome drsquoune personne peut avoir des conseacutequences sur le long terme y compris apregraves la mort du patient ndash puisque les modifications de son geacutenome seront aussi transmises agrave sa descendance Qui plus est elle a souvent des conseacutequences impreacutevisibles sur drsquoautres processus biologiques La recherche se concentre agrave preacutesent sur les deux autres approches qui ont elles lrsquoavantage drsquoecirctre reacuteversibles Les premiers meacutedicaments arrivent maintenant sur le marcheacute Un exemple inteacuteressant le Glybera premier traitement efficace contre la LPLD une maladie orpheline dont les patients ont un deacuteficit en proteacuteines LPL ce qui entraicircne lrsquoapparition de diabegravete et de maladies cardiovasculaires
5 Le profilage du risque La forme la plus meacutediatiseacutee de meacutedecine personnaliseacutee est probablement le profilage du risque gracircce au seacutequenccedilage du geacutenome drsquoun patient il devient deacutesormais possible de calculer le risque que cette personne deacuteveloppe un jour une maladie Etant donneacute que le coucirct total pour seacutequencer le geacutenome entier drsquoune personne diminue drsquoanneacutee en anneacutee il sera bientocirct possible pour tout le monde drsquoobtenir son propre seacutequenccedilage de geacutenome et donc de connaicirctre son profil de risque pour un certain nombre de maladies Par ailleurs certaines autres formes de profilage du risque plus preacutecises existent deacutejagrave en cardiologie par exemple en mesurant le niveau de concentration drsquoune certaine proteacuteine dans le sang il devient possible de preacutedire avec preacutecision le risque pour un patient drsquoavoir un accident cardio-vasculaire (AVC insuffisance cardiaque) dans les mois ou les anneacutees agrave venir
Le profilage du risque est un aspect particuliegraverement important pour la meacutedecine personnaliseacutee car il ouvre la voie agrave la preacutevention une source potentiellement gigantesque de bien-ecirctre pour les personnes mais aussi drsquoeacuteconomies substantielles pour les systegravemes de santeacute
Afin de comprendre pourquoi et comment lrsquoindustrie de la santeacute tout entiegravere se tourne drsquoores et deacutejagrave vers la meacutedecine personnaliseacutee il est important de srsquoarrecircter un instant sur la reacutevolution scientifique qui a deacuteclencheacute ce changement de paradigme
Le diagnostic moleacuteculaire moteur sous-jacentTout au long des dix derniegraveres anneacutees lrsquoameacutelioration de la productiviteacute en R amp D a eacuteteacute lrsquoun des principaux enjeux pour les entreprises pharmaceutiques Alors que la plupart de leurs meacutedicaments les plus vendeurs tombent ou vont tomber dans le domaine public ndash depuis 2004 et jusqursquoagrave 2012 ndash et en lrsquoabsence drsquoun nombre suffisant de nouveaux produits pour compenser la perte associeacutee cette riche industrie a eacuteteacute confronteacutee agrave une pression croissante pour aller vers plus drsquoinnovation
Rationaliser la gestion des projets de R amp D former des alliances construire des accords agrave long terme avec des eacutequipes de recherche universitaires ou en biotechnologie breveter les projets de recherche dans le cadre de structures de partenariat sophistiqueacutees autant de reacuteponses qui caracteacuterisent ce deacutefi et qui parfois ont eacuteteacute tregraves efficaces Cependant aucune de ces approches nrsquoa vraiment abordeacute le problegraveme qui est aujourdrsquohui au cœur de la recherche et du deacuteveloppement pharmaceutique Pour trouver demain de nouveaux meacutedicaments les scientifiques auront besoin de mieux comprendre les processus moleacuteculaires qui reacutegissent les maladies et comment la diversiteacute geacuteneacutetique des patients influe sur les reacutesultats des traitements
Parallegravelement lrsquoindustrialisation des techniques de biologie moleacuteculaire a permis drsquoimportants progregraves dans la deacutetection et lrsquoanalyse de moleacutecules drsquoune complexiteacute toujours croissante telles que de longs fragments drsquoADN ARN des proteacuteines voire des cellules entiegraveres Ces techniques ont permis aux scientifiques de parvenir agrave une compreacutehension beaucoup plus preacutecise des processus moleacuteculaires qui sont agrave lrsquoorigine de nombreuses maladies Le potentiel de ce qursquoon appelle maintenant le diagnostic moleacuteculaire est immense non seulement en termes de R amp D mais aussi dans la pratique meacutedicale quotidienne
Agrave lrsquoautre extreacutemiteacute du spectre les systegravemes de santeacute sont de plus en plus sous pression Ils ne remboursent plus que les meacutedicaments qui apportent un reacuteel plus par rapport aux traitements deacutejagrave en place et dans certains cas ils ne paient que si le traitement a un reacutesultat positif Dans un nombre croissant de systegravemes de santeacute le besoin drsquoun retour sur investissement ndash sujet qui eacutetait tabou dans le passeacute ndash est en train de devenir une reacutealiteacute
Le diagnostic moleacuteculaire fournit agrave ces deux deacutefis la reacuteponse de la science non seulement il accroicirct la productiviteacute de R amp D mais il fournit aussi aux cliniciens des outils puissants pour mieux comprendre ce qursquoils font et quelle est lrsquoefficaciteacute reacuteelle de leurs deacutecisions theacuterapeutiques Au final ils traitent mieux leurs patients et pour un coucirct moindre
Diagnostic moleacuteculaire et biomarqueurs quelques deacutefinitionsLe diagnostic moleacuteculaire deacutetecte des cibles moleacuteculaires speacutecifiques par le truchement de sondes seacutelectives qui sont toujours associeacutees agrave une meacutethode de visualisation La valeur de ces cibles ndash appeleacutees biomarqueurs ndash est qursquoelles sont correacuteleacutees agrave une maladie parfois elles sont mecircme la racine du mal Les biomarqueurs peuvent ecirctre de natures tregraves diffeacuterentes allant de la simple petite moleacutecule (comme les meacutetabolites) agrave des structures complexes comme les proteacuteines les acides nucleacuteiques ou mecircme des cellules entiegraveres
Trouver le biomarqueur adeacutequat qui permettra aux cliniciens de comprendre et de suivre avec preacutecision lrsquoeacutevolution de la maladie ndash ou bien sa reacuteponse agrave un traitement ndash est lrsquoun des principaux enjeux de la recherche pharmaceutique aujourdrsquohui En effet il nrsquoy a souvent pas de lien de causaliteacute direct entre un biomarqueur et une maladie ou sa reacuteponse Certains biomarqueurs peuvent ecirctre repreacutesentatifs de plusieurs maladies et inversement il peut ecirctre neacutecessaire de deacutetecter plusieurs biomarqueurs afin de deacutepister une maladie donneacutee
Les technologies de deacutetection et drsquoamplification ont progresseacute agrave pas de geacuteant ces derniegraveres anneacutees et sont devenues les principaux moteurs du deacuteveloppement des outils de diagnostic moleacuteculaire La meacutethode la plus connue est la Reacuteaction en Chaicircne par Polymeacuterase (PCR) mais il en est drsquoautres telles que les puces agrave ADN et ARN (ou micro-arrays) lrsquohybridation in situ en fluorescence (FISH) lrsquoimmunohistochimie la cytomeacutetrie en flux (CMF FACS en anglais) et bien drsquoautres qui sont agrave preacutesent arriveacutees agrave maturiteacute
Le rocircle des biomarqueurs dans la chaicircne de valeur pharmaceutiqueLes biomarqueurs jouent un rocircle important agrave tous les niveaux de la chaicircne de valeur pharmaceutique ils interviennent tregraves tocirct dans le processus de deacutecouverte puis dans le deacuteveloppement du produit ils ont eacutegalement leur importance au niveau du patient notamment pour la preacutevention le suivi du traitement et la gestion de la maladie
Les biomarqueurs peuvent ecirctre trieacutes en trois cateacutegories leur rocircle deacutepend de leur positionnement dans la chaicircne de valeur
Les biomarqueurs de deacutecouverte sont des entiteacutes moleacuteculaires qui sont geacuteneacuteralement identifieacutees pendant les premiegraveres phases du processus de deacutecouverte drsquoun nouveau meacutedicament Ces biomarqueurs sont lieacutes agrave la cible biologique et sont utiliseacutes pour valider les meacutecanismes de la maladie pour sonder de potentiels effets toxicologiques ou pour anticiper les variations geacuteneacutetiques potentielles dans la reacuteponse de lrsquoorganisme aux meacutedicaments Lrsquoespoir pour les responsables de R amp D pharmaceutique est que ces biomarqueurs vont aider agrave atteindre plus rapidement chez lrsquohomme la preuve de concept ou deacutemonstration de validiteacute lrsquoideacutee est drsquoecirctre en mesure drsquoeffectuer des essais cliniques en toute seacutecuriteacute avec de tregraves faibles doses sur un petit nombre de patients et beaucoup plus preacutecocement avant mecircme que les essais preacutecliniques ne soit pleinement acheveacutes Les meacutedicaments qui srsquoaveacutereraient ne pas fonctionner lors de ces essais preacutecoces seraient alors eacutelimineacutes plus tocirct ce qui permettrait par conseacutequent de tester plus de substances
Plus tard dans le processus on trouve les biomarqueurs de deacuteveloppement qui peuvent eacutegalement ecirctre drsquoune grande utiliteacute Ce sont habituellement les mecircmes que ceux qui ont eacuteteacute identifieacutes lors du processus de deacutecouverte et qui sont utiliseacutes dans les essais cliniques pour fournir des informations preacuteliminaires sur lrsquoefficaciteacute du meacutedicament et sa seacutecuriteacute avant qursquoon ne soit agrave mecircme de mesurer des paramegravetres cliniques drsquoaucune sorte Gracircce agrave leur capaciteacute agrave fournir des informations qui ne seraient pas accessibles agrave travers un monitoring clinique classique ils contribuent parfois agrave acceacuteleacuterer sensiblement le processus de deacuteveloppement En un mot afin de mesurer lrsquoefficaciteacute drsquoun nouveau meacutedicament de simples tests sanguins peuvent agrave preacutesent (dans certains cas) remplacer des mois voire des anneacutees drsquoobservation clinique
Et enfin nous avons les biomarqueurs commerciaux Par commercial nous entendons les biomarqueurs qui ont eacuteteacute officiellement reconnus par les autoriteacutes sanitaires comme des outils apportant des informations utiles sur lrsquoeacutetat drsquoun patient et pouvant ecirctre utiliseacutes pour prendre des deacutecisions cliniques des outils de diagnostic recourant agrave ces biomarqueurs seront par ailleurs susceptibles drsquoecirctre rembourseacutes par les systegravemes de santeacute Ce type de biomarqueur nrsquoest pas nouveau Pour ne citer que deux exemples le glucose est reconnu comme biomarqueur du diabegravete depuis le XIXe siegravecle (aujourdrsquohui il a eacuteteacute remplaceacute par lrsquoHbA1c) et le PSA (Antigegravene prostatique speacutecifique) lrsquoest depuis les anneacutees 1980 pour le cancer de la prostate
Bien que lrsquoon utilise les biomarqueurs depuis fort longtemps le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire la bio-informatique et les meacutethodes de deacutetection innovantes ont deacutemultiplieacute les possibiliteacutes de faccedilon spectaculaire et un nouveau type drsquooutil a eacutemergeacute le diagnostic moleacuteculaire Les premiers exemples embleacutematiques de ces nouvelles et puissantes technologies sont les ldquodiagnostics compagnonsrdquo qui ont eacuteteacute introduits dans le traitement du cancer (drsquoabord avec lrsquoHerceptine que nous avons mentionneacutee plus haut) et plus reacutecemment du VIH ougrave certains traitements oneacutereux nrsquoont eacuteteacute prescrits qursquoagrave condition que le patient reacuteponde agrave un test geacuteneacutetique speacutecifique Drsquoautres exemples bien connus sont les tests de deacutepistage de routine des maladies infectieuses (VIH) dont le degreacute de speacutecificiteacute et de sensibiliteacute est tregraves eacuteleveacute
Les diagnostics moleacuteculaires sont les outils de la meacutedecine moderne Ils permettent aux cliniciens drsquoidentifier les signes avant-coureurs des maladies de choisir le bon traitement en fonction des profils geacuteneacutetiques (diagnostics ldquocompagnonsrdquo) de superviser lrsquoefficaciteacute des traitements et bien mieux informeacutes de prendre de meilleures deacutecisions en fonction du profil particulier de chaque patient et de sa reacuteaction aux traitements anteacuterieurs Les diagnostics moleacuteculaires ont eacutegalement un rocircle eacuteconomique agrave jouer car ils pourraient tregraves bien conduire dans certains cas agrave des eacuteconomies substantielles en eacutevitant au meacutedecin de prescrire inutilement des traitements coucircteux
Lrsquoimpact eacuteconomique de la meacutedecine personnaliseacuteeLa demande mondiale pour les produits et services de santeacute est estimeacutee agrave lrsquoheure actuelle agrave 5500 milliards de dollars et elle devrait atteindre 12 000 milliards de dollars agrave lrsquohorizon 2030 La meacutedecine personnaliseacutee va transformer ce marcheacute sur deux plans premiegraverement en fournissant des traitements plus efficaces et deuxiegravemement en offrant le moyen de faire des eacuteconomies
Des traitements plus efficaces Pour un meacutedecin la valeur intrinsegraveque du diagnostic moleacuteculaire ne reacuteside bien sucircr pas dans le traitement drsquoune maladie mais dans lrsquoinformation que ce diagnostic viendra fournir Cette information peut ecirctre inestimable car elle aide les meacutedecins agrave prendre de meilleures deacutecisions sur la faccedilon de traiter un patient Par ailleurs elle est parfois consideacutereacutee par les autoriteacutes sanitaires comme une condition preacutealable pour la prescription drsquoune moleacutecule comme crsquoest le cas en meacutedecine stratifieacutee
LrsquoHerceptine a eacuteteacute le premier meacutedicament issu de la meacutedecine stratifieacutee agrave ecirctre autoriseacute Elle traite le cancer du sein et fonctionne extrecircmement bien mais seulement pour des femmes qui surexpriment un gegravene speacutecifique appeleacute HER-2 Elle est donc commercialiseacutee avec un kit de diagnostic HER-2 et nrsquoest rembourseacutee par les systegravemes de santeacute que si le test est positif LrsquoHerceptine est lrsquoun des meacutedicaments les plus vendus
aujourdrsquohui (pour un total de plus de 5 milliards de dollars) A lrsquoavenir ce type de produit deviendra monnaie courante demain les assureurs de la santeacute ne paieront plus pour des meacutedicaments mais pour des reacutesultats Crsquoest preacuteciseacutement lagrave ce que la meacutedecine personnaliseacutee peut apporter une faccedilon de maximiser lrsquoefficaciteacute des traitements
La reacuteduction des deacutepenses Mecircme si certaines formes de meacutedecine personnaliseacutee (telles que les vaccins contre des cancers ou lrsquoingeacutenierie tissulaire) sont oneacutereuses et vont peser sur les systegravemes de santeacute drsquoautres vont contribuer agrave reacuteduire la facture La meacutedecine preacuteventive en particulier est une solution agrave long terme contre lrsquoexplosion des deacutepenses de santeacute comme chacun sait il est beaucoup moins cher de deacutepister et de preacutevenir une maladie que de la traiter lorsqursquoelle srsquoest deacuteclareacutee Il est deacutesormais possible par exemple de deacutetecter des ldquoindicateurs preacutecocesrdquo (biomarqueurs) de sorte que des mesures efficaces pourront ecirctre prises en amont ndash avant que la maladie ne se deacuteclenche Le coucirct total direct et indirect des maladies cardio-vasculaires et accidents vasculaires ceacutereacutebraux aux Etats-Unis a eacuteteacute estimeacute agrave 450 milliards de dollars en 2008 Reacuteduire la facture de seulement 10 aurait deacutejagrave un impact eacuteconomique eacutenorme
Les eacutevolutions agrave venirLa deacutecouverte de la structure en double heacutelice de lrsquoADN par Watson et Crick en 1953 a ouvert une nouvelle egravere le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire Durant la seconde moitieacute du XXe siegravecle les biologistes et les meacutedecins ont fait eacutenormeacutement progresser notre compreacutehension des meacutecanismes de la vie Cette progression a eacuteteacute consideacuterablement acceacuteleacutereacutee gracircce au deacuteveloppement drsquooutils de diagnostic moleacuteculaire qui permettent aujourdrsquohui aux meacutedecins de reacuteellement comprendre les meacutecanismes intimes moleacuteculaires des maladies Et ce que ces outils apportent crsquoest de lrsquoinformation de lrsquoinformation qui peut sauver ou prolonger la vie eacuteviter la douleur seacutecuriser le patient et aider le praticien agrave prendre la bonne deacutecision
Chaque ecirctre humain est une personne unique avec sa propre histoire ses besoins et ses objectifs personnels et veut ecirctre consideacutereacute en tant que tel La promesse de la meacutedecine personnaliseacutee est qursquoagrave lrsquoavenir la technologie permettra aux professionnels de la santeacute drsquoaccomplir quelques pas de plus pour se rapprocher de ce besoin fondamental
(Ce contenu est issu de ParisTech Review ougrave il a eacuteteacute publieacute agrave lrsquoorigine sous le titre Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche Nous vous invitons agrave vous abonner gratuitement agrave ParisTech Review) - Groupe lsquoLes eacutechosrsquo- Tous droits reacuteserveacutes - Les Echos 2012
Source httpblogslesechosfrparistech-reviewmedecine-personnalisee-la-revolution-est-en-marche-a7747html
Addenda - References
Academic
bull Steven M Paul et al ldquoHow to improve RampD productivity the pharmaceutical industryrsquos grand challengerdquo Nature Reviews 9 March 2010 203
bull Iain Miller et al ldquoMarket access challenges in the EU for high medical value
diagnostic testsrdquo Personalized Medicine (2011) 8(2)
bull Cepton Strategies ldquoLes perspectives de lrsquoindustrie pharmaceutique agrave lrsquohorizon 2020rdquo septembre 2011
Online
bull ldquo The revolution of molecular diagnosticsrdquo (Cepton Strategies)
bull ldquo Pharma 2015 le nouveau modegravelerdquo (Cepton Strategies)
This content is licensed under a Creative Commons Attribution 30 LicenseYou are free to share copy distribute and transmit this content - Source httpwwwparistechreviewcom20111108medecine-personnalisee-revolution
laquo Meacutedecine personnaliseacutee raquo la part du bluff et celle de la reacutealiteacute Document lsquoScience et pseudo-sciencesrsquo Auteur Bertrand Jordan biologiste moleacuteculaire Directeur de recherche eacutemeacuterite au CNRS Auteur de nombreux articles et drsquoune dizaine de livres sur la geacuteneacutetique et ses applicationshellip SPS ndeg 292 octobre 2010
Lrsquoideacutee (ou le fantasme) de la meacutedecine personnaliseacutee peut se reacutesumer ainsi on va tregraves prochainement pouvoir acceacuteder agrave la totaliteacute de lrsquoinformation geacuteneacutetique drsquoune personne en deacuteduire lrsquoensemble de ses preacutedispositions agrave diffeacuterentes maladies (et mecircme agrave certains comportements) ainsi que sa reacuteaction agrave diffeacuterents types de traitements et de meacutedicaments On pourra alors adopter des conduites de preacutevention cibleacutees et efficaces et traiter lrsquoaffection lorsqursquoelle apparaicirctra avec le meacutedicament preacutesentant le meilleur rapport entre efficaciteacute et effets indeacutesirables Au-delagrave de lrsquoinformation geacuteneacutetique proprement dite la mesure drsquoautres paramegravetres (niveau drsquoexpression de gegravenes preacutesence de diffeacuterentes proteacuteines eacutetat de certains reacutecepteurs) fournira des laquo biomarqueurs raquo1 suppleacutementaires permettant drsquoadapter finement le traitement agrave lrsquoeacutetat du patient
Au niveau de lrsquoaccegraves agrave lrsquoinformation geacuteneacutetique inteacutegrale il srsquoagit bien drsquoune reacutealiteacute maintenant proche (moins de cinq ans agrave coup sucircr) Les nouvelles techniques de seacutequenccedilage drsquoADN apparues depuis 2005 sont de plus en plus rapides et efficaces et degraves aujourdrsquohui la lecture inteacutegrale de lrsquoADN drsquoune personne revient agrave moins de 10 000 euro2 Les progregraves continuent agrave un rythme rapide et il est tregraves vraisemblable que le laquo geacutenome agrave 1000 dollars raquo devienne une reacutealiteacute drsquoici deux agrave trois ans Il sera alors bien plus rationnel drsquoobtenir cette information systeacutematiquement pour chaque individu (agrave la naissance par exemple) plutocirct que de pratiquer des analyses drsquoADN cibleacutees lorsque le besoin en apparaicirct
La traduction de cette information geacuteneacutetique en termes de physiopathologie (le passage du laquo geacutenotype raquo au laquo pheacutenotype raquo) est par contre encore tregraves imparfaite Bien entendu certaines mutations entraicircnent systeacutematiquement une pathologie preacutecise (comme pour la mucoviscidose les myopathies la choreacutee de Huntingtonhellip) mais en geacuteneacuteral la composante geacuteneacutetique drsquoune maladie implique des dizaines des centaines de gegravenes dont certains variants ont un effet aggravant ou au contraire protecteur Nos connaissances sont encore tregraves incomplegravetes et les entreprisequi agrave lrsquoeacutetranger (USA) offrent de reacutealiser un profil geacuteneacutetique (actuellement beaucoup moins preacutecis que le seacutequenccedilage inteacutegral) ne fournissent agrave leurs clients que des informations tregraves vagues (laquo risque drsquoarthrite rhumatoiumlde accru de 20 raquo crsquoestagrave-dire risque absolu passant de 1 agrave 1 2 ) La validiteacute mecircme de ces chiffres est sujette agrave caution dans la mesure ougrave ils ont eacuteteacute eacutetablis sur des groupes de population auxquels le client nrsquoappartient pas neacutecessaire-menthellip La
traduction meacutedicale de lrsquoinformation geacuteneacutetique est donc tregraves partielle et entacheacutee de grandes incertitudes
Photo Une vision du futur proche la carte Vitale contenant la seacutequence drsquoADN du patient
Cependant les choses changent rapidement Le passage prochain du pro-fil geacuteneacutetique (eacutetabli sur 500 000 agrave 1 000 000 de points dans le geacutenome) agrave la lecture inteacutegrale des trois milliards de bases de ce geacutenome va donner une information beaucoup plus fine ndash incluant en particulier les mutations rares qui pour des raisons techniques ne sont guegravere repreacutesenteacutees dans les profils actuels Et la poursuite des grandes eacutetudes de correacutelation entre pathologies et constitution geacuteneacutetique3 (eacutetudes qui vont elles aussi passer agrave la seacutequence) va ameacuteliorer peu agrave peu la traduction du geacutenotype en pheacutenotype y compris pour les maladies dont la part geacuteneacutetique est complexe (soit la grande majoriteacute) Cette transition est deacutejagrave bien amorceacutee pour divers types de cancers pour lesquels la connaissance des caracteacuteristiques geacuteneacutetiques de la cellule tumorale est deacuteterminante pour le choix du traitement4 On peut ainsi espeacuterer agrave terme eacuteradiquer la pratique de chimiotheacuterapies peu speacutecifiques et fortement deacutelabrantes et combiner la chirurgie avec le traitement par des moleacutecules ayant une action reacuteellement cibleacutee sur les cellules tumorales Il est certain que cette approche va srsquoeacutetendre au domaine de la santeacute en geacuteneacuteral et que lrsquoon va de plus en plus vers des traitements cibleacutes fondeacutes sur la connaissance du geacutenome du patient et sur des informations scientifiques constamment mises agrave jour
Au-delagrave de la geacuteneacutetique il faut drsquoailleurs eacutelargir le propos agrave lrsquoensemble des biomarqueurs qui deviennent accessibles Il peut srsquoagir de donneacutees concernant lrsquoADN comme ci-dessus mais aussi du niveau drsquoexpression drsquoun ensemble de gegravenes de la preacutesence de diverses proteacuteines de concentrations de meacutetabolites ou de lrsquoactiviteacute drsquoenzymes comme les kinases Le biomarqueur peut ecirctre simple ou le plus souvent complexe impliquant la mesure simultaneacutee drsquoun nombre important drsquoentiteacutes et donc une technologie sophistiqueacutee Le champ drsquoapplication des biomarqueurs est tregraves large et concerne potentiellement toutes les pathologies Ce domaine de recherches est en plein deacuteveloppement avec encore une fois beaucoup drsquoexageacuterations et drsquoaffirmations peu rigoureuses qursquoil srsquoagisse de la validiteacute statistique des correacutelations repeacutereacutees ou de lrsquoutiliteacute clinique reacuteelle de lrsquoinformation fournie On peut neacuteanmoins penser que la phase critique actuelle va deacuteboucher sur une clarification et un renforcement des exigences et que des biomarqueurs reacuteellement valides et utiles eacutemergeront de ces travaux il deviendra alors indispensable de les deacuteterminer avant tout traitement
Photo - Lrsquointerpreacutetation meacutedicale drsquoune seacutequence drsquoADN nrsquoest pas eacutevidente
La meacutedecine personnaliseacutee nrsquoest donc pas qursquoun fantasme le concept comporte une part de veacuteriteacute qui va aller croissant Les conseacutequences sur le systegraveme de santeacute sont multiples Les meacutedicaments vont de plus en plus srsquoadresser agrave un sous-ensemble de patients geacuteneacutetiquement deacutefini ce qui nrsquoest pas sans poser de seacuterieux problegravemes aux industriels de la pharmacie (deacutecheacuteance du modegravele de blockbuster5 mais peut paradoxalement permettre drsquoacceacuteleacuterer les essais cliniques en les pratiquant sur des groupes drsquoindividus seacutelectionneacutes Lrsquoimportance du diagnostic va srsquoaccentuer notamment ndash mais pas seulement ndash pour tous les cancers et la mise agrave jour incessante des connaissances sera essentielle pour tirer le maximum de sens clinique des informations geacuteneacutetiques et des
biomarqueurs en geacuteneacuteral Il faudra donc disposer agrave lrsquohocircpital drsquoinstallations et de personnels capables drsquoobtenir ces informations et de les interpreacuteter Le rocircle de moleacutecules cibleacutees efficaces et preacutesentant peu drsquoeffets secondaires va srsquoaccroicirctre au deacutetriment des theacuterapeutiques geacuteneacuteralistes et reacuteduire les temps drsquohospitalisation Il srsquoagit lagrave de tendances lourdes dont lrsquoorientation ne fait aucun doute Seul le calendrier preacutesente quelques incertitudes La pratique de la meacutedecine va donc changer Espeacuterons que notre systegraveme de santeacute qui est (encore) lrsquoun des meilleurs au monde saura srsquoadapter agrave cette nouvelle donnehellip
1 Biomarqueur tout paramegravetre biologique mesurable qui fournit des informations pour le diagnostic le pronostic ou le choix du traitement pour tout type de maladie
2 Il srsquoagit lagrave de donneacutees veacuterifieacutees et drsquooffres commerciales existantes et non drsquoextrapolations publicitaires ou journalistiques
3 Etudes dites WGAS Whole Genome Association Studies Il srsquoen est deacutejagrave pratiqueacute plus de 500 portant agrave chaque fois sur des milliers de malades et de teacutemoins
4 Pour les leuceacutemies la preacutesence drsquoun reacutearrangement chromosomique impliquant les gegravenes BCR et Abl permet un traitement tregraves efficace par le Gleevec
5 Meacutedicament largement prescrit et geacuteneacuterant plus drsquoun milliard de dollars de chiffre drsquoaffaires
Source httpwwwpseudo-sciencesorgspipphparticle1500
Mitochondrie ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Une mitochondrie (du grec mitos fil et chondros grain) est un organite agrave linteacuterieur dune cellule eucaryote dont la taille est de lordre du micromegravetre Son rocircle physiologique est primordial puisque cest dans les mitochondries que leacutenergie fournie par les moleacutecules organiques est reacutecupeacutereacutee sous forme dATP (eacutenergie contenue dans la liaison phosphate-phosphate) la source principale deacutenergie pour la cellule eucaryote par le processus doxydation phosphorylante
Lensemble des mitochondries dune cellule constitue ce que lon appelle son chondriome
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Structure
bull 3 Origine
bull 4 Geacutenome mitochondrial
bull 5 Proteacuteome mitochondrie
o 51 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome mitochondrial
o 52 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome nucleacuteaire
o 53 Chez lHomme
bull 6 Fonctionnement
bull 7 Poisons mitochondriaux
bull 8 Maladies mitochondriales
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiMitochondrie
Oncogegravene
Les oncogegravenes sont une cateacutegorie de gegravenes dont lexpression favorise la survenue de cancers Ce sont des gegravenes qui commandent la synthegravese doncoproteacuteines (proteacuteines anormales stimulant la division et la diffeacuterenciation cellulaire) et deacuteclenchent une prolifeacuteration deacutesordonneacutee des cellules Le terme vient du grec onkos signifiant vrac masse ou tumeur
Le terme oncogegravene peut deacutesigner aussi des virus qui provoquent lapparition de cancers On parle doncovirus
Sommaire
[masquer]
bull 1 Introduction
bull 2 Oncogegravenes
o 21 Seacutemantique et histoire du terme
o 22 Oncogegravenes et cancers
o 23 Diffeacuterents oncogegravenes
o 24 Les oncogegravenes comme cibles pour le deacuteveloppement de nouvelles
theacuterapies
bull 3 Notes et reacutefeacuterences
bull 4 Voir aussi
o 41 Article connexe
o 42 Liens externes
Introduction[modifier]
Notre organisme est composeacute denviron 1014 cellules reacuteparties dans plus de 200 types cellulaires diffeacuterents qui composent les tissus (cellules sanguines nerveuses germinales etc) La prolifeacuteration cellulaire au sein de ces tissus est rigoureusement controcircleacutee au cours de notre vie certaines cellules (les neurones) ne neacutecessitant pas un renouvellement constant dautres eacutetant perpeacutetuellement en cours de multiplication (cellules sanguines ou de la peau) Le controcircle de cette multiplication cellulaire normale se fait par lintermeacutediaire dun eacutequilibre permanent entre facteurs activateurs (stimulateurs de la division cellulaire) et facteurs inhibiteurs (freins de la division cellulaire) Toute alteacuteration de cet eacutequilibre ou homeacuteostasie cellulaire peut faire pencher la balance soit du cocircteacute inhibiteur dans ce cas la cellule meurt et disparaicirct soit du cocircteacute activateur et la cellule se divise de faccedilon incontrocircleacutee et peut donner naissance agrave un cancerDe maniegravere scheacutematique on peut faire une analogie entre une voiture et une cellule Lorsque les systegravemes qui controcirclent lrsquoacceacuteleacuterateur et les freins de la voiture sont en bon eacutetat celle-ci va donc pouvoir avoir une vitesse de croisiegravere parfaitement controcircleacutee Une voiture dans laquelle lrsquoacceacuteleacuterateur serait activeacute en permanence ou bien ayant une absence totale de frein est donc lanceacutee dans une course folle qui ne peut plus ecirctre arrecircteacutee sauf par une catastrophe Dans les cellules canceacutereuses cela se passe exactement de la mecircme faccedilon
Il y a trois grandes cateacutegories de gegravenes associeacutes aux pathologies canceacutereuses les oncogegravenes (cet article) les gegravenes suppresseur de tumeurs et les gegravenes de Reacuteparation de lADN
Les proto-oncogegravenes sont les reacutegulateurs positifs de la prolifeacuteration cellulaire (les acceacuteleacuterateurs) Ils deviennent hyper-actifs et leur modification (en oncogegravene) est dominante car il suffit quune des deux copies du gegravene soit modifieacutee On a identifieacute actuellement plus de 100 proto-oncogegravenes Les plus connus sont les gegravenes Ha-ras myc ou abl
La seconde cateacutegorie comprend les gegravenes suppresseurs de tumeurs qui sont des reacutegulateurs neacutegatifs de la prolifeacuteration cellulaire (les freins)
Il existe eacutegalement les gegravenes de reacuteparation qui sont capables de deacutetecter et de reacuteparer les leacutesions de lrsquoADN qui ont modifieacute les oncogegravenes ou les gegravenes suppresseurs de tumeur Ces systegravemes de reacuteparation sont eacutegalement inactiveacutes dans les cellules canceacutereuses
Les cancers sont des pathologies geacuteneacutetiques crsquoest-agrave-dire qursquoils ont pour origine une modification quantitative etou qualitative des gegravenes deacutecrits ci-dessus Comme il srsquoagit drsquoalteacuterations geacuteneacutetiques somatiques qui ne sont preacutesentes que dans le tissu malade la plupart des cancers ne sont donc pas heacutereacuteditaires Les cancers familiaux (10 des cancers humains) sont associeacutes agrave une alteacuteration constitutionnelle (ou germinale) drsquoun gegravene Cette alteacuteration est donc preacutesente dans toutes les cellules de notre organisme gamegravetes incluses elle peut donc ecirctre transmise agrave la descendance
Scheacutemas agrave consulter agrave la source- Lespegravece humaine possegravede 23 paires de chromosomes (tous les gegravenes sont donc preacutesent agrave leacutetat de deux copies par cellules agrave lexception des cellules germinales et on fait abstraction des chromosomes sexuels X et Y) Lalteacuteration dune copie dun proto-oncogegravene produit une proteacuteine dont lactiviteacute diffegravere fortement de celle du produit normale (par exemple expression tregraves augmenteacutee ou encore preacutesence du produit dans des cellules innapproprieacutes) Cette proteacuteine muteacutee stimule de faccedilon constante la division cellulaire qui ne sera plus reacuteguleacutee normalement Cette alteacuteration est dite dominante car la production de proteacuteine alteacutereacutee par une seule des deux copies du proto-oncogegravene est neacutecessaire et suffisante pour alteacuterer sa fonction
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiOncogC3A8ne
Phosphorylation oxydative ndash Article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biochimie Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
La phosphorylation oxydative est une voie meacutetabolique qui utilise leacutenergie libeacutereacutee par loxydation des nutriments pour la production dadeacutenosine triphosphate
Voir aussi
bull Chaicircne respiratoire
Source httpfrwikipediaorgwikiPhosphorylation_oxydative
Photosynthegravese - lsquoNote de Futura-Sciencesrsquo
La photosynthegravese est une reacuteaction biochimique eacutenergeacutetique qui se deacuteroule chez les plantes
Rocircle de la photosynthegravese
La photosynthegravese a pour but de creacuteer de leacutenergie (sous forme de glucide) agrave partir de leacutenergie lumineuse provenant du soleil Les organismes qui utilisent le meacutecanisme de photosynthegravese sont autotrophes car ils fabriquent des matiegraveres organiques agrave partir de matiegraveres inorganiques
Meacutecanisme de la photosynthegravese
Leacutenergie solaire est utiliseacutee pour oxyder leau et reacuteduire le gaz carbonique afin de syntheacutetiser des substances organiques (glucides) Ce pheacutenomegravene a lieu dans les choloroplastes un organite speacutecifique des plantes au niveau des membranes des thylacoiumldes ougrave se situent les photosystegravemes I et II et les cytochromes
Bilan eacutenergeacutetique de la photosynthegravese
Il faut six moleacutecules de dioxyde de carbone et six moleacutecules deau pour syntheacutetiser une moleacutecule de glucose relacircchant six moleacutecules de dioxygegravene gracircce agrave leacutenergie lumineuse
6 CO2 + 6 H2O + eacutenergie lumineuse rarr C6H12O6 (glucose) + 6 O2
Mais ce bilan est en fait deacutecomposeacute en deux eacutetapes successives
bull les reacuteactions photochimiques (phase claire) 12 H2O + lumiegravere rarr 6 O2 + eacutenergie chimique (24 H)
bull le cycle de Calvin (phase sombre) 6 CO2 + eacutenergie chimique (24 H) rarr C6H12O6 + 6 H2O
La photosynthegravese est un meacutecanisme speacutecifique des plantes vertes copy Jon Sullivan Wikimedia domaine publicSource httpwwwfutura-sciencescomfrdefinitiontbotanique-2dphotosynthese_227
Photosynthegravese - Introduction drsquoun article XWikipeacutedia
La photosynthegravese (grec φῶς phōs lumiegravere et σύνθεσις syacutenthesis composition) est le processus bioeacutenergeacutetique qui permet aux plantes et agrave certaines bacteacuteries de syntheacutetiser de la matiegravere organique en exploitant la lumiegravere du soleil Les besoins nutritifs de ces organismes sont du dioxyde de carbone de lrsquoeau et des sels mineacuteraux La photosynthegravese est agrave la base de lautotrophie de ces organismes La photosynthegravese est la principale voie de transformation du carbone mineacuteral en carbone organique En tout les organismes photosyntheacutetiques assimilent environ 100 milliards de tonnes de carbone en biomasse chaque anneacutee1
La photosynthegravese se deacuteroule dans les membranes des thylakoiumldes chez les plantes les algues et les cyanobacteacuteries ou dans la membrane plasmique chez les bacteacuteries photosyntheacutetiques Une conseacutequence importante est la libeacuteration de moleacutecules de dioxygegravene
Sommaire
bull 1 La deacutecouverte du meacutecanisme
bull 2 Vue geacuteneacuterale
bull 3 Le support de la photosynthegravese
bull 4 Les deux phases de la photosynthegravese
o 41 Les reacuteactions photochimiques ou phase claire
411 Le photosystegraveme II
412 Le photosystegraveme I
413 La photophosphorylation cyclique
o 42 Le cycle de Calvin ou phase chimique non photo-deacutependante (ou
laquo phase sombre raquo expression deacutesormais deacutesuegravete)
bull 5 Les diffeacuterents types de fixation du carbone
o 51 Le meacutecanisme des plantes en C3
o 52 Le meacutecanisme des plantes en C4
o 53 Le meacutecanisme des plantes CAM ( Crassulacean Acid Metabolism )
bull 6 Cas particuliers de photosynthegravese
o 61 Photosynthegravese chez un animal
o 62 Photosynthegravese artificielle
bull 7 Production doxygegravene amp captage deacutenergie
bull 8 Notes
bull 9 Reacutefeacuterences
bull 10 Voir aussi
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiPhotosynthC3A8se
Potentiel doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Le potentiel doxydo-reacuteduction ou potentiel redox est une grandeur empirique exprimeacutee en volt (de symbole V) et noteacutee E Ce potentiel est exprimeacute par rapport agrave une reacutefeacuterence souvent mesureacutee par une eacutelectrode normale agrave hydrogegravene (ENH) dougrave luniteacute VENH rencontreacutee dans certains ouvrages Cette mesure est appliqueacutee aux couples
doxydo-reacuteduction pour preacutevoir la reacuteactiviteacute des espegraveces chimiques entre elles Par convention le potentiel standard Edeg est mesureacute par rapport au couple protonhydrogegravene (H+ H2) de potentiel nul
Sommaire
bull 1 Mesure
o 11 Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
111 Exemples
bull 2 Oxydant et reacuteducteur
bull 3 Potentiels standard doxydo-reacuteduction agrave 25 degC
bull 4 laquo Noblesse raquo dun meacutetal
bull 5 Applications pratiques
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Articles connexes
Mesure [modifier]
La mesure dun potentiel deacutelectro-reacuteduction se fait expeacuterimentalement agrave laide de deux demi-piles Pour obtenir le potentiel standard dun couple redox lune de ces piles doit mettre en œuvre le couple de reacutefeacuterence H+ H2 et lautre celui dont on veut mesurer le potentiel
Concregravetement les deux demi-piles sont constitueacutees chacune dun soluteacute et dune eacutelectrode les soluteacutes sont relieacutes entre eux par un pont salin qui leur permet deacutechanger des ions et les eacutelectrodes sont relieacutees entre elles par un circuit eacutelectrique sur lequel est placeacute un voltmegravetre Les deux demi-piles une fois relieacutees forment une pile eacutelectrique fournissant un courant continu alimenteacute par les reacuteactions chimiques qui ont lieu spontaneacutement aux eacutelectrodes degraves lors quest formeacutee la pile
-Le sens de courant eacutelectrique donne le signe du potentiel (neacutegatif si les eacutelectrons vont vers H+H2 et positif au contraire)
-Le voltmegravetre donne la valeur du potentiel du couple redox
-Les couples ayant des Edeg eacuteleveacutes (positifs) impliquent des oxydants forts
-Les couples ayant des Edeg tregraves bas (neacutegatifs) impliquent des reacuteducteurs forts
Ce potentiel peut deacutependre du contexte chimique et notamment du pH et mecircme du contexte physique les effets de la lumiegravere sont mis agrave profit aussi bien par la nature dans la photosynthegravese que par lhomme dans la photographie
Les chimistes utilisent des tables deacutejagrave deacutefinies elles fournissent les potentiels mesureacutes dans les conditions standard de pression et de tempeacuterature (25 degC 1 bar) par rapport au couple H+ H2
Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo [modifier]
Pour une reacuteaction redox on peut deacutefinir la diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur)
Exemples [modifier]
a)NAD+ + 2H+ + 2 e- rarr NADH + H+ E0rsquo = -0320 V
b) Aceacutetaldeacutehyde + 2 H+ + 2 e- rarr Eacutethanol E0rsquo = -0197 V
Reacuteaction redox
Aceacutetaldeacutehyde + NADH + H+ rarr Eacutethanol + NAD+ ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur) = -0197 ndash (-0320) = + 0123 V
Regravegle geacuteneacuterale
Les reacuteactions redox spontaneacutees possegravedent un ΔE gt 0
Oxydant et reacuteducteur [modifier]
La reacutefeacuterence du potentiel doxydo-reacuteduction est celui de leau pure conventionnellement fixeacute agrave zeacutero Les corps dits laquo oxydants raquo sont les oxydants des couples ayant un potentiel positif (ils captent des eacutelectrons ce qui se traduit par une charge eacutelectrique neacutegative) les corps dits laquo reacuteducteurs raquo sont les reacuteducteurs des couples ayant un potentiel neacutegatif (ils cegravedent des eacutelectrons dougrave une charge eacutelectrique positive) Les valeurs caracteacuteristiques des potentiels sont de lordre de quelques volts
On voit lagrave que lon a deux significations diffeacuterentes pour les termes laquo oxydant raquo et laquo reacuteducteur raquo
bull la signification lieacutee agrave une reacuteaction doxydo-reacuteduction donneacutee (capteur ou eacutemetteur deacutelectron dans la reacuteaction)
bull la signification lieacutee au potentiel doxydo-reacuteduction un laquo reacuteducteur raquo est un corps qui joue le rocircle de reacuteducteur dans de nombreuses reacuteactions un laquo oxydant raquo est un corps qui joue le rocircle doxydant dans de nombreuses reacuteactions mais un laquo oxydant raquo peut parfois ecirctre un reacuteducteur sil est face agrave un laquo oxydant raquo plus fort et quil peut encore soxyder
Cest cette deuxiegraveme signification qui est utiliseacutee ici Les laquo oxydants raquo les plus forts ne peuvent pas soxyder eux-mecircmes et sont donc toujours des oxydants les laquo reacuteducteurs raquo les plus forts ne peuvent pas se reacuteduire eux-mecircmes et sont donc toujours des reacuteducteurs Mais certains corps peuvent ecirctre alternativement oxydants et reacuteducteurs comme par exemple leau ou le monoxyde de carbone
Les oxydants les plus forts dans cette eacutechelle sont les halogegravenes (F2 Cl2) lion permanganate (MnO4
-) en milieu acide lion hypochlorite (ClO-) le dioxygegravene (O2) le soufre (S)
Des reacuteducteurs classiques sont les meacutetaux le carbone et lhydrogegravene solide1
Lire lrsquoarticle complet sur httpfrwikipediaorgwikiPotentiel_d27oxydo-rC3A9duction
Reacuteaction doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Des informations de cet article ou section devraient ecirctre mieux relieacutees aux sources mentionneacutees dans la bibliographie ou en liens externes Ameacuteliorez sa veacuterifiabiliteacute en les associant par des reacutefeacuterences
Une reacuteaction doxydo-reacuteduction est une reacuteaction chimique au cours de laquelle se produit un eacutechange deacutelectrons Lespegravece chimique qui capte les eacutelectrons est appeleacutee laquo oxydant raquo celle qui les cegravede laquo reacuteducteur raquo On abregravege couramment loxydo-reacuteduction par redox
Les reacuteactions doxydo-reacuteductions constituent une grande famille comprenant de nombreuses reacuteactions chimiques puisquelles interviennent dans les combustions certains dosages meacutetallurgiques la corrosion des meacutetaux leacutelectrochimie ou la respiration cellulaire Ces reacuteactions jouent en particulier un rocircle fondamental en biologie dans la transformation de loxygegravene au sein des corps vivants Elles sont eacutegalement massivement utiliseacutees par lindustrie humaine agrave lexemple de lobtention de la fonte agrave partir de minerais composeacutes doxyde de fer par reacuteduction puis de fer et dacier agrave partir de la fonte par oxydation
Cette varieacuteteacute sexplique par la mobiliteacute la leacutegegravereteacute et lomnipreacutesence dans toutes les formes de la matiegravere de leacutelectron
Sommaire
bull 1 Deacutefinitions
o 11 Premiegravere deacutefinition
o 12 Deacutefinitions plus modernes
bull 2 Vocabulaire
bull 3 Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction
bull 4 Potentiel doxydo-reacuteduction
bull 5 Principaux couples doxydants-reacuteducteurs
bull 6 Reacuteactions doxydo-reacuteduction sans transfert eacutevident deacutelectrons [1]
o 61 Position du problegraveme
o 62 Geacuteneacuteralisation de la notion de transfert deacutelectrons
621 Formation dune liaison chimique et eacutelectroneacutegativiteacute
622 Transfert total deacutelectrons
623 Transfert total fictif (virtuel)
624 Application agrave la reacuteaction 2 H 2 + O2 rarr 2 H 2O
o 63 Nombre doxydation dun eacuteleacutement
o 64 Geacuteneacuteralisation de loxydo-reacuteduction
o 65 Utilisation des nombres doxydation
bull 7 Notes et reacutefeacuterences
bull 8 Bibliographie
bull 9 Voir aussi
o 91 Articles connexes
o 92 Liens externes
Deacutefinitions [modifier]
Premiegravere deacutefinition [modifier]
Suite agrave des expeacuteriences avec le mercure Lavoisier met en eacutevidence en 1772 le rocircle du dioxygegravene dans certaines reacuteactions doxydo-reacuteduction Il pose les premiegraveres deacutefinitions
bull Loxydation signifie laquo combinaison avec loxygegravene raquo Par exemple
2 Hg + O2 rarr Hg2O2
bull Une reacuteduction est laquo lextraction dun meacutetal de son oxyde raquo deacutefinition deacutejagrave utiliseacutee
en meacutetallurgie Par exemple
SO2 rarr S + O2
Dans le langage courant loxydation est la reacuteaction chimique dans laquelle un composeacute se combine avec un ou plusieurs atomes doxygegravene Comme loxydation du fer qui produit la rouille
4 Fe + 3O2 rarr 2 Fe2O3
Ce nest quau XX e siegravecle apregraves la deacutecouverte de leacutelectron (JJ Thomson 1897) et lintroduction du modegravele atomique de Bohr (1913) que les reacuteactions chimiques ont eacuteteacute reacuteexamineacutees agrave la lumiegravere de ces nouveaux modegraveles et que des similitudes observeacutees permirent de deacutegager progressivement le concept actuel doxydo-reacuteduction qui sexprime en termes de transferts deacutelectrons
Les reacuteactions doxydo-reacuteduction par voie segraveche (eacutechange de dioxygegravene) sont efficacement deacutecrites par les diagrammes Ellingham Loutil principal des reacuteactions redox en milieu aqueux eacutetant la formule de Nernst
Deacutefinitions plus modernes [modifier]
Pour faciliter leacutetude des reacuteactions on utilise un outil qui associe (parfois abstraitement) agrave chaque atome dun composeacute un nombre doxydation (no) qui symbolise la valeur de la charge porteacutee (Fe2+ a un nombre doxydation de 2)
bull Une oxydation est une perte deacutelectrons (donc une augmentation du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Zn rarr Zn2+ + 2 e-
bull Ce don deacutelectrons ne se produit que sil existe un corps susceptible de les
accepter
bull Le pheacutenomegravene inverse (acceptation des eacutelectrons) est appeleacute la reacuteduction
bull Une reacuteduction est un gain deacutelectrons (donc une diminution du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Cu2+ + 2 e- rarr Cu
Ainsi les laquo combinaisons avec loxygegravene raquo ne sont quun cas particulier des reacuteactions doxydo-reacuteduction Voici deux reacuteactions avec le cuivre
2Cu + O2 rarr 2CuO
Cu + Cl2 rarr CuCl2
La premiegravere combine le cuivre et le dioxygegravene tandis que la seconde combine le cuivre et le dichlore Le chlore et loxygegravene ont un point commun ce sont des eacuteleacutements plus eacutelectroneacutegatifs que le cuivre
Loxydation dun corps saccompagne toujours de la reacuteduction dun autre (les eacutelectrons ne peuvent pas circuler seuls et sont neacutecessairement capteacutes) on parle dune reacuteaction doxydo-reacuteduction Loxydation est une demi-reacuteaction de loxydo-reacuteduction et la reacuteduction est lautre demi-reacuteaction
Vocabulaire [modifier]
Scheacutema - Preacutevision du sens dune reacuteaction doxydo-reacuteduction en utilisant la regravegle du gamma
Dans une oxydo-reacuteduction
bull leacuteleacutement qui cegravede un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo reacuteducteur raquo
bull leacuteleacutement qui capte un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo oxydant raquo
Le reacuteducteur soxyde (reacuteaction doxydation) loxydant se reacuteduit (reacuteaction de reacuteduction) Loxydo-reacuteduction se compose donc de deux demi-reacuteactions une oxydation et une reacuteduction
bull Oxydationreacuteducteur(1) = oxydant(1) + ne- (les flegraveches napparaissent que si la reacuteaction est totale quand K gt 10 000)
bull Reacuteduction
oxydant(2) + ne- = reacuteducteur(2)
bull Oxydo-reacuteduction (laquo somme raquo de loxydation et de la reacuteduction)
oxydant(2) + reacuteducteur(1) rarr oxydant(1) + reacuteducteur(2)
Exemple
Ce4+ + e- = Ce3+ (Reacuteduction)
Fe2+ = Fe3+ + e- (Oxydation)
dougrave la reacuteaction bilan
Ce4+ + Fe2+ rarr Ce3+ + Fe3+
Un reacuteducteur oxydeacute (=forme oxydeacutee) est un oxydant et un oxydant reacuteduit (=forme reacuteduite) est un reacuteducteur On deacutefinit ainsi le couple oxydant-reacuteducteur (aussi appeleacute laquo couple redox raquo) qui se compose de loxydant et du reacuteducteur conjugueacute (loxydant reacuteduit) On le note sous la forme Oxydant Reacuteducteur
En biochimie et notamment agrave propos de la synthegravese des moleacutecules preacutebiotiques on parle de reacuteactions se produisant dans une atmosphegravere oxydante cest-agrave-dire en preacutesence doxygegravene par opposition agrave une atmosphegravere reacuteductrice contenant par exemple du gaz carbonique
Certain composeacutes chimiques peuvent se comporter aussi bien en oxydant quen reacuteducteur Cest notamment le cas de leau oxygeacuteneacutee dont on dit quelle se dismute et qui par conseacutequent ne peut ecirctre conserveacutee longtemps
H2O2 = 2H+ + O2 + 2e- (oxydation)
H2O2 + 2H+ + 2e- = 2H2O (reacuteduction)
Soit au final
2H2O2 rarr 2H2O + O2 (oxydo-reacuteduction)
On a par exemple les couples oxydant-reacuteducteur Cu 2+ Cu et Zn 2+ Zn qui donnent la reacuteaction en solution aqueuse
Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+
(aq) + Cu(s) (oxydo-reacuteduction)
Cette reacuteaction peut se deacutecomposer en une reacuteduction (de loxydant) et une oxydation (du reacuteducteur)
Zn(s) = Zn2+(aq) + 2e- (oxydation)
Cu2+(aq) + 2e- = Cu(s) (reacuteduction)
Les deux demi-reacuteactions doxydation et de reacuteduction peuvent reacuteellement ecirctre seacutepareacutees dans certains cas (cest-agrave-dire quelles ne se produisent pas au mecircme endroit) ce qui permet de geacuteneacuterer un courant eacutelectrique (cest ce qui se passe dans les piles eacutelectriques) Dans les autres cas par exemple dans lexemple donneacute elles nont quun inteacuterecirct formel (les eacutelectrons libres nexistent pas dans leau)
Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction hellip
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Respiration ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biologie et la meacutedecine Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
Dans le langage courant la respiration deacutesigne agrave la fois les eacutechanges gazeux (rejet de dioxyde de carbone CO2 appeleacute parfois de faccedilon impropre laquo gaz carbonique raquo et absorption de dioxygegravene O2 ou appeleacute couramment laquo oxygegravene raquo) et la respiration cellulaire qui permet en deacutegradant du glucose gracircce au dioxygegravene dobtenir de leacutenergie Les eacutechanges gazeux assistent la respiration cellulaire en lui fournissant le dioxygegravene et en le deacutebarrassant du dioxyde de carbone produit
Pour certains organismes ces eacutechanges se reacutealisent directement par diffusion aux travers des parois cellulaires Pour dautres des organes speacutecialiseacutes se sont formeacutes permettant ainsi daugmenter les quantiteacutes de gaz brasseacutes Il existe plusieurs types dorganes
bull les branchies qui sont les adaptations respiratoires des animaux aquatiques poissons mais aussi certains anneacutelides (vers) eacutechinodermes (eacutetoiles de mers) et mollusques
bull les poumons qui sont les adaptations des verteacutebreacutes terrestres
Dans le cas des animaux qui possegravedent des poumons on parle de ventilation pulmonaire pour deacutesigner lensemble des meacutecanismes qui permettent les transferts de gaz entre les milieux exteacuterieur et inteacuterieur (le sang)
Sommaire
bull 1 Aspect biochimique
bull 2 La respiration chez lecirctre humain
bull 3 Classification des sujets lieacutes agrave la respiration
o 31 Par maladie et urgences
o 32 Par meacutedication
o 33 Par soins intensifs et meacutedecine durgence
o 34 Par autres sujets meacutedicaux
bull 4 Voir aussi
o 41 Articles connexes
o 42 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRespiration
Tomographie par eacutemission de positons - Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
La tomographie par eacutemission de positons (TEP) deacutenommeacutee PET ou PET scan pour laquo positron emission tomography raquo dans la terminologie anglo-saxonne est une meacutethode
dimagerie meacutedicale pratiqueacutee par les speacutecialistes en meacutedecine nucleacuteaire qui permet de mesurer en trois dimensions lactiviteacute meacutetabolique dun organe gracircce aux eacutemissions produites par les positons (ou positrons) issus de la deacutesinteacutegration dun produit radioactif injecteacute au preacutealable
La TEP repose sur le principe geacuteneacuteral de la scintigraphie qui consiste agrave injecter un traceur dont on connaicirct le comportement et les proprieacuteteacutes biologiques pour obtenir une image du fonctionnement dun organe Ce traceur est marqueacute par un atome radioactif (carbone fluor azote oxygegravene) qui eacutemet des positons dont lannihilation produit elle-mecircme deux photons La deacutetection de la trajectoire de ces photons par le collimateur de la cameacutera TEP permet de localiser le lieu de leur eacutemission et donc la concentration du traceur en chaque point de lorgane Cest cette information quantitative que lon repreacutesente sous la forme dune image faisant apparaicirctre en couleurs les zones de forte concentration du traceur
Ainsi la TEP permet de visualiser les activiteacutes du meacutetabolisme des cellules on parle dimagerie fonctionnelle par opposition aux techniques dimagerie dite structurelle comme celles baseacutees sur les rayons X (radiologie ou CT-scan) qui reacutealisent des images de lanatomie Par conseacutequent la tomographie par eacutemission de positons est un outil diagnostique qui permet de deacuteceler certaines pathologies qui se traduisent par une alteacuteration de la physiologie normale comme les cancers La TEP est aussi utiliseacutee en recherche biomeacutedicale par exemple en imagerie ceacutereacutebrale ougrave elle permet de reacuteveacuteler les reacutegions actives du cerveau lors de telle ou telle activiteacute cognitive de maniegravere analogue agrave ce qui se fait avec limagerie par reacutesonance magneacutetique fonctionnelle (IRM)
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Deacutefinition
o 21 Principe
o 22 Exposition aux radiations et radioprotection
bull 3 Principaux traceurs utiliseacutes
o 31 Le 18 F FDG
bull 4 Deacuteroulement dun examen TEP
bull 5 Diagnostic
bull 6 Applications
o 61 Canceacuterologie
o 62 Imagerie ceacutereacutebrale et neurologie
o 63 Cardiologie
bull 7 Limites
bull 8 Avenir de la TEP
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Annexes
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiTomographie_par_C3A9mission_de_positons
Warburg ndash Selon Wikipeacutedia
Otto Heinrich Warburg (8 octobre 1883 agrave Fribourg-en-Brisgau Bade-Wurtemberg Allemagne - 1 er aoucirct 1970 agrave Berlin) est un meacutedecin physiologiste et biochimiste allemand Il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine de 19311
Sommaire
bull 1 Biographie
bull 2 Hypothegravese
bull 3 Le cas Warburg
bull 4 Notes et reacutefeacuterences
bull 5 Voir aussi
o 51 Liens externes
Biographie
Docteur en chimie et docteur en meacutedecine il a deacutecouvert des processus-cleacutes de la respiration cellulaire et de diffeacuterents systegravemes enzymatiques En 1931 il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine laquo pour sa deacutecouverte de la nature et du mode opeacuteratoire de lenzyme respiratoire1 raquo
Ayant deacutemontreacute que les cellules canceacutereuses changent leur meacutetabolisme pour passer agrave un meacutetabolisme anaeacuterobie il a formuleacute lhypothegravese non confirmeacutee que le cancer na pas besoin dun milieu riche en oxygegravene pour se deacutevelopper Parmi ses eacutetudiants le plus illustre est Hans Adolf Krebs prix Nobel en 1953
Hypothegravese
Il constata lors de ses observations sur des cellules canceacutereuses une concentration anormalement eacuteleveacutee dions lactates lun des sels de lacide lactique Or cet acide est typiquement le reacutesultat dune fermentation
En 1924 Warburg en tira une hypothegravese sur la formation de cellules canceacutereuses celles-ci tireraient principalement leur eacutenergie de la fermentation anaeacuterobie du glucose (glycolyse anaeacuterobie) et par conseacutequent la preacutesence doxygegravene ne serait pas neacutecessaire agrave leur deacuteveloppement
Lapparition du cancer serait due agrave un dysfonctionnement des mitochondries des cellules canceacutereuses au lieu de le consommer elles fermenteraient le glucose
Selon Warburg linduction dun eacutetat dacidification dans lorganisme est incompatible avec le meacutetabolisme des cellules canceacutereuses2
Le cas Warburg
Otto Warburg eacutetait juif Agrave ce titre il aurait ducirc ecirctre soit expulseacute dAllemagne soit deacuteporteacute dans les camps de concentration Il nen fut rien En effet parce quAdolf Hitler eacutetait particuliegraverement preacuteoccupeacute davoir un cancer et parce quil pensait que Warburg serait le seul scientifique susceptible de trouver un traitement efficace il donna donc des instructions pour quil fucirct preacuteserveacute de la deacuteportation3 Warburg est enterreacute au cimetiegravere de Dahlem agrave Berlin
Photo - Otto Heinrich Warburg en 1931
Notes et reacutefeacuterences
1 uarr a et b (en) laquo for his discovery of the nature and mode of action of the respiratory enzyme raquo in Personnel de reacutedaction laquo The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1931 [archive] raquo Fondation Nobel 2010 Consulteacute le 26 novembre 2010
2 uarr La theacuteorie de O H Warburg Nexus ndeg48 page 66
3 uarr Robert Paxton la France de Vichy 1940-1944 coll Points-Histoire eacuted Seuil 1973 p178
Source httpfrwikipediaorgwikiOtto_Heinrich_Warburg
Traduction deacutefinitions et compleacutements
Jacques Hallard Ing CNAM consultant indeacutependantRelecture et corrections Christiane Hallard-Lauffenburger professeur des eacutecoleshonoraireAdresse 585 19 Chemin du Malpas 13940 Molleacutegegraves FranceCourriel jacqueshallard921orangefr
Fichier ISIS Santeacute Cancer a Redox Disease French version3 alleacutegeacutee
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Figure 13 [agrave consulter agrave la source] ATP synthase
Heacutebergement des eacutelectrons dans les composants de la chaicircne
Au sein de la chaicircne de transport les eacutelectrons sont successivement et transitoirement laquo heacutebergeacutes raquo par diffeacuterents sites moleacuteculaires appeleacutes groupes prostheacutetiques (porphyrines et flavine mononucleacuteotides (FMN apporteacutee par la
vitamine laquo riboflavine raquo) Les atomes qui heacutebergent les eacutelectrons dans ces
groupes prostheacutetiques peuvent ecirctre des atomes de C ou N pour (apporteacute
par la laquo vitamine raquo (acide nicotinique) et ubiquinone des atomes de Fe inclus dans une structure moleacuteculaire appeleacutee hegraveme ou heacutemochrome pour les cytochromes des complexes de FeS pour les FMN et cytochrome bc1 des atomes de Cu dans la cytochrome c oxydase Cette ressource na pas pour but dexposer en deacutetail laspect biochimique et biophysique de la phosphorylation oxydative Pour information compleacutementaire sur le sujet nous vous suggeacuterons de consulter laquo La biochimie Tome 1 biochimie structurale et meacutetabolique raquo Christian Moussard De Boeck Universiteacute
Etymologie des termes cytochrome et ubiquinone
Les cytochromes sont des pigments cellulaires (chromos = couleur) deacutetectables dans lintervalle 300 agrave 600 nm du spectre de la lumiegravere Le terme deacutesigne un ensemble formeacute dune proteacuteine et dun groupe prostheacutetique (heacutemochrome)
responsable de labsorption caracteacuteristique de la lumiegravere
Ubiquinone nommeacutee pour sa reacutepartition tregraves large ubiquitaire chez les veacutegeacutetaux animaux et micro-organismes (latin ubique = preacutesent partout) Elle fut identifieacutee plus tard agrave un co-enzyme de la chaicircne respiratoire nommeacute pour cela co-enzyme Q10 (ubiQuinone) 10 fait reacutefeacuterence au nombre duniteacutes isopreacuteniques (
) preacutesentes dans la queue hydrophobe de la moleacutecule (situeacutee dans la membrane)
Cardiolipine et chaicircne respiratoire
La cardiolipine ou diphosphatidylglyceacuterol est un lipide qui est speacutecifique des membranes des bacteacuteries et des mitochondries autrement dit des membranes dont la fonction est de fournir un potentiel eacutelectrochimique pour le transport des eacutelectrons et la synthegravese dATP Le terme cardiolipine vient du fait que ce lipide a eacuteteacute isoleacute agrave partir de cœur de bovin dans lequel il repreacutesente 10 des phospholipides totaux Plus tard la cardiolipine a eacuteteacute trouveacutee en abondance dans la mitochondrie ougrave elle repreacutesente 20 des phospholipides totaux et dans la membrane externe des bacteacuteries Etant donneacute que la cardiolipine est un lipide speacutecifique de la mitochondrie on est en droit de penser que sa fonction biologique dans cet organite est fondamentale Elle est localiseacutee principalement dans la membrane interne ougrave elle interagit avec plusieurs proteacuteines parmi lesquelles les complexes III (cytochrome bc1) et IV (cytochrome c oxydase) la proteacuteine deacutechange ATPADP lATP synthase et le transporteur de phosphate inorganique (Pi) Il a eacuteteacute montreacute que la cardiolipine deacuteterminait la structure quaternaire (et donc fonctionnelle) de ces proteacuteines enzymatiques et assurait eacutegalement la bonne orientation et la bonne position (pour faciliter le passage des eacutelectrons) des diffeacuterents composants de la chaicircne respiratoire Ce rocircle est bien illustreacute par le syndrome de Barth myopathie speacutecifique due agrave une production deacutefectueuse de cardiolipine reacutesultant en un fort deacuteficit dans la production dATP La cardiolipine limite aussi la diffusion de protons situeacutes dans lespace inter membranaire en les liant agrave ses groupes phosphates tamponnant ainsi le pH global (voir figure 14 ) Enfin la cardiolipine est consideacutereacutee comme un co-facteur deacuteterminant de limportation du cholesteacuterol indispensable au deacuteroulement de la steacuteroiumldogenegravese mitochondriale
Figure 14 [agrave consulter agrave la source] Cardiolipine dans la membrane interne de la mitochondrie
LATP synthase ( )
En preacutesence du gradient de protons eacutetabli entre les deux faces de la membrane mitochondriale interne et en absence de concentrations eacuteleveacutees dATP dans la matrice
lATP synthase laisse passer les protons au niveau du domaine membranaire un
passage qui permet la production dATP par le domaine Plus preacuteciseacutement chaque
sous-uniteacute du domaine de la proteacuteine couple rapidement lADP et le Pi en produisant lATP qui reste en place Cest le potentiel de membrane et le passage des protons qui en reacutesulte (laquo source deacutenergie raquo) qui permet lexpulsion de lATP vers
lespace matriciel au cours dun mouvement de rotation de la sous-uniteacute dans le
domaine La place de lATP est immeacutediatement prise par un nouvel ADP + Pi Il faut 12 protons pour la production de 3 ATP (voir figure 13 ci-dessus)
Cette enzyme peut eacutegalement fonctionner dans lautre sens ce qui se produit en absence de gradient de protons et en preacutesence dATP Dans ce cas elle fonctionne comme une
pompe agrave protons comparable agrave l -ATPase de la membrane des lysosomes deacutecrite dans la ressource laquo Transport membranaire raquo
Bilan final
Le bilan final de toutes ces inter conversions chimiques cest que loxydation complegravete dune moleacutecule de glucose fournira 30 moleacutecules dATP et quune moleacutecule dacide gras tel que le palmitate (C16) fournira 120 moleacutecules dATP La complexiteacute des inter conversions chimiques qui seffectuent dans les mitochondries trouve sa justification dans un pheacutenomegravene de fractionnement de leacutenergie libeacutereacutee qui eacutevite un deacutegagement
excessif de chaleur ducirc agrave la condensation de et (en ) Leacutenergie peut ecirctre convertie efficacement en liaisons riches en eacutenergie dans des moleacutecules telles que lATP gracircce agrave des reacuteactions coupleacutees
La theacuteorie de chimiosmose
Le processus preacuteceacutedemment deacutecrit est analogue agrave un geacuteneacuterateur faisant passer un courant agrave travers une seacuterie de moteurs eacutelectriques Cependant dans les systegravemes biologiques les eacutelectrons sont transporteacutes dun site agrave lautre par des moleacutecules diffusibles qui prennent des eacutelectrons au niveau dun site pour les apporter sur un autre site Dans le cas de la chaicircne mitochondriale de transfert
deacutelectrons le processus commence avec le
Cest langlais Peter Mitchell qui proposa le meacutecanisme de couplage entre le transport des eacutelectrons et la synthegravese de lATP Il suggeacutera que le flux des eacutelectrons dun composant agrave lautre de la chaicircne respiratoire (et ceci est eacutegalement vrai pour le flux des eacutelectrons dans les photo systegravemes du chloroplaste) dirige des protons (ions hydrogegravene) au travers de la membrane (vers lespace inter membranaire) creacuteant ainsi un gradient protonique (150 mV) Secondairement la production dATP est due au flux inverse de protons descendant le gradient Cette proposition constitue la base de la theacuteorie appeleacutee chimiosmose (Mitchell prix Nobel en 1978)
Creacuteatine phosphate
Bien que la production dATP soit essentiellement due aux processus meacutetaboliques deacutecrits plus haut la mitochondrie peut utiliser une voie alternative pour assurer la production immeacutediate dATP Elle possegravede en effet une enzyme creacuteatine kinase qui catalyse la production de creacuteatine-phosphate Celle-ci est agrave son tour transporteacutee dans le cytoplasme ougrave elle est utiliseacutee pour phosphoryler lADP en ATP (reacutegeacuteneacuteration tregraves rapide de lATP indeacutependante de la production dATP mitochondrial) (voir figure 15 ) Cette voie seacutepuise en environ 8 secondes dans le muscle au travail et pourrait donc ecirctre vue comme un processus tampon entre la demande immeacutediate et la possibiliteacute de production par la glycolyse et la chaicircne respiratoire
Figure 15 [agrave consulter agrave la source] Creacuteatine phosphate et ATP
La creacuteatine est un additif nutritionnel populaire chez les athlegravetes dont la speacutecialiteacute sportive neacutecessite un apport brutal deacutenergie (par exemple sprinters et halteacuterophiles) Lideacutee de deacutepart est datteindre un haut niveau de creacuteatine-phosphate et donc datteindre une production plus eacuteleveacutee dATP dans les 8 premiegraveres secondes Cependant il ny a pas de preuve eacutetablie que cette suppleacutementation artificielle augmente le niveau cellulaire de creacuteatine phosphate et donc augmente reacuteellement les possibiliteacutes de lathlegravete La figure 16 preacutesente lusage de diffeacuterentes sources deacutenergie utiliseacutees pour lapprovisionnement en ATP pendant un exercice physique
Figure 16 [agrave consulter agrave la source] Creacuteatine phosphate dans le temps (sources deacutenergie)
Source httpwwwulysseu-bordeauxfratelierikramerbiocell_diffusiongbbcelfa105b3contentcours07htm
Fluiditeacute du geacutenome ou geacutenome fluide ndash Note du traducteur cette notion est relativement reacutecente en biologie et en geacuteneacutetique et tregraves peu de reacutefeacuterences en franccedilais sont encore disponibles agrave ce jour Nous reprenons agrave la suite une note sur le sujetLa fluiditeacute des geacutenomes par Eric Coissac INRIA Rhocircne-Alpes - HELIX
Depuis le milieu des anneacutees 1990 et la publication des deux premiers geacutenomes complegravetement seacutequenceacutes (Haemophilus influenzae et Saccharomyces cerevisiae) la biologie a franchi une nouvelle eacutetape Apregraves la reacutevolution de la biologie moleacuteculaire du deacutebut des anneacutees 1970 et la vision que certains qualifient de reacuteductionniste quelle a ameneacutee legravere de la geacutenomique fait actuellement eacutevoluer la biologie vers une vision plus inteacutegrative Ce nouvel engouement pour une biologie dite inteacutegrative a permis de prendre conscience que lideacutee selon laquelle linventaire complet des gegravenes dun organisme permettrait dappreacutehender son fonctionnement est une vision simpliste bien quelle ait justifieacute en grande partie le deacuteveloppement de nombreux projets geacutenomes
Jai eu la chance de commencer mes travaux de recherche au deacutebut des projets geacutenomes et jai dans ce cadre participeacute au projet de seacutequenccedilage du geacutenome de la levureSaccharomyces cerevisiae Je ne pourrais dire si cest en opposition agrave lideacutee du geacutenome vu comme un simple sac agrave gegravenes mais degraves ce moment jai orienteacute mon travail de recherche vers leacutetude de leacutevolution de la structure des chromosomes de la maniegravere la plus indeacutependante possible des gegravenes quils portent Il mimporte au travers de mes
travaux dessayer de mettre en eacutevidence des contraintes eacutevolutive qui sont lieacutees agrave la nature mecircme du support de linformation geacuteneacutetique et non agrave linformation porteacutee
La strateacutegie suivie ma conduit agrave eacutetudier les meacutecanismes de duplication agrave lorigine de nombreux remaniements chromosomiques Il ma eacuteteacute ainsi possible de proposer un modegravele expliquant lorigine de nombreuses reacutepeacutetitions observables dans les geacutenomes ainsi que leurs eacutevolutions Ce modegravele semble ecirctre applicable pour ses grandes lignes aux trois super regravegnes (Eucaryotae Eubacteriacae et Archae) ce qui montre le caractegravere ancestral des meacutecanismes sous-jacents
Mecircme si lexercice preacutesente un inteacuterecirct il ne serait sans doute pas raisonnable de poursuivre ce type de travail sans tenter de croiser les reacutesultats ainsi obtenus avec des donneacutees relatives agrave linformation preacutesente sur les chromosomes et donc agrave la fonction des gegravenes codeacutes par ceux-ci La mise en place du lien entre les donneacutees de reacutepeacutetitions dont je dispose et les donneacutees fonctionnelles disponibles relegraveve de linteacutegration et donc de la repreacutesentation des connaissances MicrOBI peut ecirctre consideacutereacute comme ma reacuteponse agrave ce problegraveme Aujourdhui cette base de donneacutees permet de maintenir coheacuterents les liens existant entre plusieurs bases de donneacutees publiques deacutecrivant diffeacuterents types dinformations biologiques Lajout des donneacutees de reacutepeacutetition au scheacutema actuel permettra de poser au systegraveme des requecirctes complexes inteacutegrant les diffeacuterents niveaux de donneacutees que sont le geacutenome le proteacuteome et les classifications fonctionnelles Source httpwww-helixinrialpesfrIMGpdfhdr-coissacpdf via httptelarchivesouvertesfrtel-00011102en
Glycolyse ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
La glycolyse (γλῠκὖς glykyacutes laquo sucreacute raquo et λύσις lyacutesis laquo dissolution raquo) ou voie dEmbden-Meyerhof-Parnas est une voie meacutetabolique dassimilation du glucose et de production deacutenergie Elle se deacuteroule dans le cytoplasme (ou cytosol) de la cellule Comme son nom lindique elle neacutecessite du glucose et a pour produit du pyruvate Ce dernier peut soit entrer dans le cycle de Krebs qui se deacuteroule dans la mitochondrie des eucaryotes ou le cytoplasme des bacteacuteries en aeacuterobiose soit ecirctre meacutetaboliseacute par fermentation en anaeacuterobiose pour produire par exemple du lactate ou de leacutethanol
Sommaire
bull 1 Principe geacuteneacuteral
bull 2 Eacutetapes de la glycolyse
o 21 Activation des hexoses par phosphorylations successives
211 Phosphorylation du glucose en glucose-6-phosphate
212 Isomeacuterisation du glucose-6-phosphate en fructose-6-phosphate
213 Phosphorylation du fructose-6-phosphate en fructose-16- diphosphate
o 22 Clivage du fructose-16-diphosphate en deux moleacutecules de
glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate
221 Clivage du fructose-16-diphosphate en glyceacuteraldeacutehyde-3- phosphate et dihydroxyaceacutetone phosphate
222 Isomeacuterisation de la dihydroxyaceacutetone phosphate en glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate
o 23 Reacutecupeacuteration de leacutenergie investie dans les phosphorylations
231 Phosphorylation du glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate en 13- diphosphoglyceacuterate
232 Conversion du 13-diphosphoglyceacuterate en 3-phosphoglyceacuterate avec reacutecupeacuteration dATP
233 Isomeacuterisation du 3-phosphoglyceacuterate en 2-phosphoglyceacuterate
234 Conversion du 2-phosphoglyceacuterate en phosphoeacutenolpyruvate
235 Conversion du phosphoeacutenolpyruvate en pyruvate avec reacutecupeacuteration dATP
bull 3 Bilan de la glycolyse
bull 4 Reacutegulation de la glycolyse
o 41 Reacutegulation de la PFK-1
o 42 Reacutegulation de la pyruvate kinase
o 43 Reacutegulation au niveau de lhexokinase
bull 5 Reacuteoxydation des coenzymes
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Voir aussi
o 71 Articles connexes
Principe geacuteneacuteral
La glycolyse est un meacutecanisme de reacutegeacuteneacuteration dATP qui ne neacutecessite pas doxygegravene Au cours de ce processus on assiste agrave
bull des reacuteactions doxydo-reacuteduction au cours desquelles un accepteur deacutelectrons
(coenzyme NAD + ) est reacuteduit
NAD + + 2 H + + 2 e minus rarr NADH + H +
bull des synthegraveses dATP par phosphorylation dADP (formation de quatre moleacutecules dATP mais consommation de deux moleacutecules dATP soit au total formation nette de deux moleacutecules dATP)
2 ADP + 2 Pi + 2 H + rarr 2 ATP + 2 H2O
Le symbole Pi repreacutesente ici le phosphate inorganique HPO42- ou hydrogeacutenophosphate1
La glycolyse se traduisant par la reacuteduction de coenzymes elle saccompagne donc de loxydation de moleacutecules organiques On peut dire quelle correspond agrave loxydation du glucose en pyruvate
glucose + 2 NAD + rarr 2 CH3-CO-COO - + 2 (NADH + H + )
coupleacutee agrave
2 ADP + 2 Pi + 2 H + rarr 2 ATP + 2 H2O
soit au total
glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD + rarr 2 pyruvate + 2 ATP + 2 (NADH + H + ) + 2 H2O
Le pyruvate CH3-CO-COO- deacutesigne en toute rigueur la base conjugueacutee de lacide pyruvique CH3-CO-COOH
Article complet sur le site httpfrwikipediaorgwikiGlycolyse
Glycolyse ndash Document Universiteacute Jussieu Paris Contributions de Caroline Benlot Nicole Blanchouin Collaboration Philippe Denoulet
La voie de la glycolyse correspond agrave une seacuterie de reacuteactions catalyseacutees par des enzymes qui deacutegradent une moleacutecule de glucose (6 carbones) en deux moleacutecules de pyruvate (3 carbones) Chez les eucaryotes cette transformation a lieu dans le cytosol de la cellule
Cette voie meacutetabolique produit de leacutenergie libre sous forme dATP Il est agrave noter que tous les intermeacutediaires entre le glucose et le pyruvate sont phosphoryleacutes ce qui leur confegravere une charge neacutegative nette agrave pH 7 les empecircchant ainsi de diffuser agrave lexteacuterieur de la cellule
La glycolyse se deacutecompose en deux phases
- La phase preacuteparatoire ougrave le glucose est transformeacute en deux trioses phosphates avec consommation deacutenergie
- La phase de remboursement qui produit de leacutenergie sous forme dATP
Le bilan global de la glycolyse est
Glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ -----gt 2 pyruvate + 2 ATP + 2 H2O + 2 NADH
Les diffeacuterents chaicircnons meacutetaboliques intervenant dans la glycolyse sont soit des reacuteactions simples soit des reacuteactions deacutecomposables en reacuteactions simples Parmi les dix reacuteactions enzymatiques de la glycolyse trois sont exergoniques et donc irreacuteversibles Les autres chaicircnons seffectuant avec des ΔG proches de leacutequilibre sont reacuteversibles et permettent la gluconeacuteogenegravese
Source httpwwwsnvjussieufrbmediaMetaboglyco1html
Lactate ndash Renvoi agrave Acide lactique selon une introduction agrave un articl de Wikipeacutedia
Lacide lactique est un acide organique qui joue un rocircle dans divers processus biochimiques Un lactate est un sel de cet acide Contrairement agrave ce que peut laisser penser son nom lacide lactique nest pas preacutesent uniquement dans le lait mais eacutegalement dans le vin certains fruits et leacutegumes et dans les muscles
Lacide lactique est un acide alpha hydroxyleacute sa formule chimique est C3H6O3 et sa structure se reflegravete dans son nom systeacutematique lacide 2-hydroxypropanoiumlque
Sommaire
bull 1 Chimie
bull 2 Effort musculaire et fermentation lactique
bull 3 Fermentation bacteacuterienne
bull 4 Utilisations
bull 5 Historique
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
o 61 Voir aussi
611 Articles connexes
612 Liens externes
Chimie [modifier]
Latome de carbone 2 portant le groupe hydroxyle est asymeacutetrique rendant la moleacutecule dacide lactique chirale Il se preacutesente donc sous forme de deux eacutenantiomegraveres
bull (R)-acide lactique ou D(ndash)-acide lactique
bull (S)-acide lactique ou L(+)-acide lactique
En solution le groupe carboxyle -COOH peut perdre un proton donnant un ion lactate CH3CHOHCOO-
Lacide lactique est soluble dans leau et consideacutereacute comme un acide faible (pKa=390) cest-agrave-dire que la reacuteaction de dissociation dans leau nest pas totale
CH3CHOHCOOH + H2O CH3CHOHCOO- + H3O+
On trouve donc agrave la fois en solution lacide lactique et sa forme basique lion lactate en proportions variables selon le pH
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiAcide_lactique
Meacutedecine personnaliseacutee ndash Articles seacutelectionneacutes par Jacques Hallard
Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche ndash Document lsquoGroupe Les eacutechosfrrsquo Par Marc-Olivier Beacutevierre Partner Cepton Strategies bureau de Paris 03 deacutecembre 2011
Du profilage des patients aux theacuterapies geacuteniques en passant par le diagnostic moleacuteculaire et de nouvelles formes de vaccination les possibiliteacutes ouvertes par la meacutedecine personnaliseacutee sont immenses Crsquoest aussi un enjeu consideacuterable pour lrsquoeacuteconomie des systegravemes de santeacute et bien sucircr pour les grandes firmes pharmaceutiques qui ont ducirc repenser en profondeur leurs deacutemarches de recherche et deacuteveloppement
Le concept de meacutedecine personnaliseacutee a eacuteteacute deacuteveloppeacute il y a deux deacutecennies par la socieacuteteacute suisse Roche lrsquoun des leaders mondiaux de lrsquoindustrie pharmaceutique Le concept initial eacutetait fondeacute sur une reacutealiteacute tregraves simple dans la pratique meacutedicale le mecircme meacutedicament peut provoquer des reacuteactions diffeacuterentes selon les patients et pour un patient donneacute certains meacutedicaments fonctionnent et drsquoautres non
Avec lrsquointroduction dans les anneacutees 1990 de lrsquoHerceptine un traitement pour le cancer du sein Roche a deacutemontreacute qursquoil eacutetait possible drsquoanticiper gracircce agrave un simple test sur les patients ceux pour qui le traitement serait le plus beacuteneacutefique et ceux pour qui il ne le serait probablement pas
Il est deacutesormais possible de personnaliser les traitements crsquoest-agrave-dire de nrsquoadministrer un meacutedicament qursquoaux patients qui reacuteagissent positivement Lrsquoimpact de cette nouvelle approche est eacutenorme une efficaciteacute accrue moins drsquoeffets secondaires et plus de temps ni de ressources perdus pour un traitement inopeacuterant
Les cinq grandes approchesCette premiegravere forme de meacutedecine personnaliseacutee a ouvert la voie agrave une multitude drsquoapproches diffeacuterentes que lrsquoon peut classer en cinq cateacutegories
1 La meacutedecine stratifieacutee Crsquoest lrsquoapproche retenue pour lrsquoHerceptine elle consiste agrave diviser les patients en quatre groupes en fonction de leur reacuteaction agrave un meacutedicament en termes drsquoefficaciteacute et drsquoeffets secondaires Le meacutedicament est administreacute uniquement au groupe pour lequel la reacuteponse aura eacuteteacute positive et qui nrsquoaura pas preacutesenteacute drsquoeffets secondaires
2 Les vaccinations antitumorales Il srsquoagit drsquoune autre forme de meacutedecine personnaliseacutee ici le systegraveme immunitaire du patient est ldquoentraicircneacuterdquo agrave deacutetruire les cellules tumorales On obtient un tel reacutesultat en reacuteinjectant dans le corps drsquoun patient un eacutechantillon de ses propres cellules apregraves un traitement externe Les cellules ainsi traiteacutees sont destineacutees agrave stimuler le systegraveme immunitaire du patient speacutecifiquement contre les cellules tumorales
3 Lrsquoingeacutenierie tissulaire La reconstruction tissulaire est un domaine meacutedical nouveau et extrecircmement prometteur Elle srsquoaccomplit gracircce agrave lrsquoimplantation de cellules capables de pousser sur un tissu endommageacute et de le ldquoreacuteparerrdquo Ces cellules peuvent provenir soit du patient lui-mecircme apregraves traitement externe soit de cellules souches provenant de donneurs
4 La theacuterapie geacutenique Elle vise agrave modifier le geacutenome drsquoun patient afin drsquoeacuteliminer la mutation qui est agrave lrsquoorigine drsquoune maladie Il y a trois types de theacuterapie geacutenique la transfection permanente drsquoADN la transfection transitoire drsquoADN et les theacuterapies portant sur lrsquoARN Aujourdrsquohui le premier type a eacuteteacute pratiquement abandonneacute alteacuterer de faccedilon permanente le geacutenome drsquoune personne peut avoir des conseacutequences sur le long terme y compris apregraves la mort du patient ndash puisque les modifications de son geacutenome seront aussi transmises agrave sa descendance Qui plus est elle a souvent des conseacutequences impreacutevisibles sur drsquoautres processus biologiques La recherche se concentre agrave preacutesent sur les deux autres approches qui ont elles lrsquoavantage drsquoecirctre reacuteversibles Les premiers meacutedicaments arrivent maintenant sur le marcheacute Un exemple inteacuteressant le Glybera premier traitement efficace contre la LPLD une maladie orpheline dont les patients ont un deacuteficit en proteacuteines LPL ce qui entraicircne lrsquoapparition de diabegravete et de maladies cardiovasculaires
5 Le profilage du risque La forme la plus meacutediatiseacutee de meacutedecine personnaliseacutee est probablement le profilage du risque gracircce au seacutequenccedilage du geacutenome drsquoun patient il devient deacutesormais possible de calculer le risque que cette personne deacuteveloppe un jour une maladie Etant donneacute que le coucirct total pour seacutequencer le geacutenome entier drsquoune personne diminue drsquoanneacutee en anneacutee il sera bientocirct possible pour tout le monde drsquoobtenir son propre seacutequenccedilage de geacutenome et donc de connaicirctre son profil de risque pour un certain nombre de maladies Par ailleurs certaines autres formes de profilage du risque plus preacutecises existent deacutejagrave en cardiologie par exemple en mesurant le niveau de concentration drsquoune certaine proteacuteine dans le sang il devient possible de preacutedire avec preacutecision le risque pour un patient drsquoavoir un accident cardio-vasculaire (AVC insuffisance cardiaque) dans les mois ou les anneacutees agrave venir
Le profilage du risque est un aspect particuliegraverement important pour la meacutedecine personnaliseacutee car il ouvre la voie agrave la preacutevention une source potentiellement gigantesque de bien-ecirctre pour les personnes mais aussi drsquoeacuteconomies substantielles pour les systegravemes de santeacute
Afin de comprendre pourquoi et comment lrsquoindustrie de la santeacute tout entiegravere se tourne drsquoores et deacutejagrave vers la meacutedecine personnaliseacutee il est important de srsquoarrecircter un instant sur la reacutevolution scientifique qui a deacuteclencheacute ce changement de paradigme
Le diagnostic moleacuteculaire moteur sous-jacentTout au long des dix derniegraveres anneacutees lrsquoameacutelioration de la productiviteacute en R amp D a eacuteteacute lrsquoun des principaux enjeux pour les entreprises pharmaceutiques Alors que la plupart de leurs meacutedicaments les plus vendeurs tombent ou vont tomber dans le domaine public ndash depuis 2004 et jusqursquoagrave 2012 ndash et en lrsquoabsence drsquoun nombre suffisant de nouveaux produits pour compenser la perte associeacutee cette riche industrie a eacuteteacute confronteacutee agrave une pression croissante pour aller vers plus drsquoinnovation
Rationaliser la gestion des projets de R amp D former des alliances construire des accords agrave long terme avec des eacutequipes de recherche universitaires ou en biotechnologie breveter les projets de recherche dans le cadre de structures de partenariat sophistiqueacutees autant de reacuteponses qui caracteacuterisent ce deacutefi et qui parfois ont eacuteteacute tregraves efficaces Cependant aucune de ces approches nrsquoa vraiment abordeacute le problegraveme qui est aujourdrsquohui au cœur de la recherche et du deacuteveloppement pharmaceutique Pour trouver demain de nouveaux meacutedicaments les scientifiques auront besoin de mieux comprendre les processus moleacuteculaires qui reacutegissent les maladies et comment la diversiteacute geacuteneacutetique des patients influe sur les reacutesultats des traitements
Parallegravelement lrsquoindustrialisation des techniques de biologie moleacuteculaire a permis drsquoimportants progregraves dans la deacutetection et lrsquoanalyse de moleacutecules drsquoune complexiteacute toujours croissante telles que de longs fragments drsquoADN ARN des proteacuteines voire des cellules entiegraveres Ces techniques ont permis aux scientifiques de parvenir agrave une compreacutehension beaucoup plus preacutecise des processus moleacuteculaires qui sont agrave lrsquoorigine de nombreuses maladies Le potentiel de ce qursquoon appelle maintenant le diagnostic moleacuteculaire est immense non seulement en termes de R amp D mais aussi dans la pratique meacutedicale quotidienne
Agrave lrsquoautre extreacutemiteacute du spectre les systegravemes de santeacute sont de plus en plus sous pression Ils ne remboursent plus que les meacutedicaments qui apportent un reacuteel plus par rapport aux traitements deacutejagrave en place et dans certains cas ils ne paient que si le traitement a un reacutesultat positif Dans un nombre croissant de systegravemes de santeacute le besoin drsquoun retour sur investissement ndash sujet qui eacutetait tabou dans le passeacute ndash est en train de devenir une reacutealiteacute
Le diagnostic moleacuteculaire fournit agrave ces deux deacutefis la reacuteponse de la science non seulement il accroicirct la productiviteacute de R amp D mais il fournit aussi aux cliniciens des outils puissants pour mieux comprendre ce qursquoils font et quelle est lrsquoefficaciteacute reacuteelle de leurs deacutecisions theacuterapeutiques Au final ils traitent mieux leurs patients et pour un coucirct moindre
Diagnostic moleacuteculaire et biomarqueurs quelques deacutefinitionsLe diagnostic moleacuteculaire deacutetecte des cibles moleacuteculaires speacutecifiques par le truchement de sondes seacutelectives qui sont toujours associeacutees agrave une meacutethode de visualisation La valeur de ces cibles ndash appeleacutees biomarqueurs ndash est qursquoelles sont correacuteleacutees agrave une maladie parfois elles sont mecircme la racine du mal Les biomarqueurs peuvent ecirctre de natures tregraves diffeacuterentes allant de la simple petite moleacutecule (comme les meacutetabolites) agrave des structures complexes comme les proteacuteines les acides nucleacuteiques ou mecircme des cellules entiegraveres
Trouver le biomarqueur adeacutequat qui permettra aux cliniciens de comprendre et de suivre avec preacutecision lrsquoeacutevolution de la maladie ndash ou bien sa reacuteponse agrave un traitement ndash est lrsquoun des principaux enjeux de la recherche pharmaceutique aujourdrsquohui En effet il nrsquoy a souvent pas de lien de causaliteacute direct entre un biomarqueur et une maladie ou sa reacuteponse Certains biomarqueurs peuvent ecirctre repreacutesentatifs de plusieurs maladies et inversement il peut ecirctre neacutecessaire de deacutetecter plusieurs biomarqueurs afin de deacutepister une maladie donneacutee
Les technologies de deacutetection et drsquoamplification ont progresseacute agrave pas de geacuteant ces derniegraveres anneacutees et sont devenues les principaux moteurs du deacuteveloppement des outils de diagnostic moleacuteculaire La meacutethode la plus connue est la Reacuteaction en Chaicircne par Polymeacuterase (PCR) mais il en est drsquoautres telles que les puces agrave ADN et ARN (ou micro-arrays) lrsquohybridation in situ en fluorescence (FISH) lrsquoimmunohistochimie la cytomeacutetrie en flux (CMF FACS en anglais) et bien drsquoautres qui sont agrave preacutesent arriveacutees agrave maturiteacute
Le rocircle des biomarqueurs dans la chaicircne de valeur pharmaceutiqueLes biomarqueurs jouent un rocircle important agrave tous les niveaux de la chaicircne de valeur pharmaceutique ils interviennent tregraves tocirct dans le processus de deacutecouverte puis dans le deacuteveloppement du produit ils ont eacutegalement leur importance au niveau du patient notamment pour la preacutevention le suivi du traitement et la gestion de la maladie
Les biomarqueurs peuvent ecirctre trieacutes en trois cateacutegories leur rocircle deacutepend de leur positionnement dans la chaicircne de valeur
Les biomarqueurs de deacutecouverte sont des entiteacutes moleacuteculaires qui sont geacuteneacuteralement identifieacutees pendant les premiegraveres phases du processus de deacutecouverte drsquoun nouveau meacutedicament Ces biomarqueurs sont lieacutes agrave la cible biologique et sont utiliseacutes pour valider les meacutecanismes de la maladie pour sonder de potentiels effets toxicologiques ou pour anticiper les variations geacuteneacutetiques potentielles dans la reacuteponse de lrsquoorganisme aux meacutedicaments Lrsquoespoir pour les responsables de R amp D pharmaceutique est que ces biomarqueurs vont aider agrave atteindre plus rapidement chez lrsquohomme la preuve de concept ou deacutemonstration de validiteacute lrsquoideacutee est drsquoecirctre en mesure drsquoeffectuer des essais cliniques en toute seacutecuriteacute avec de tregraves faibles doses sur un petit nombre de patients et beaucoup plus preacutecocement avant mecircme que les essais preacutecliniques ne soit pleinement acheveacutes Les meacutedicaments qui srsquoaveacutereraient ne pas fonctionner lors de ces essais preacutecoces seraient alors eacutelimineacutes plus tocirct ce qui permettrait par conseacutequent de tester plus de substances
Plus tard dans le processus on trouve les biomarqueurs de deacuteveloppement qui peuvent eacutegalement ecirctre drsquoune grande utiliteacute Ce sont habituellement les mecircmes que ceux qui ont eacuteteacute identifieacutes lors du processus de deacutecouverte et qui sont utiliseacutes dans les essais cliniques pour fournir des informations preacuteliminaires sur lrsquoefficaciteacute du meacutedicament et sa seacutecuriteacute avant qursquoon ne soit agrave mecircme de mesurer des paramegravetres cliniques drsquoaucune sorte Gracircce agrave leur capaciteacute agrave fournir des informations qui ne seraient pas accessibles agrave travers un monitoring clinique classique ils contribuent parfois agrave acceacuteleacuterer sensiblement le processus de deacuteveloppement En un mot afin de mesurer lrsquoefficaciteacute drsquoun nouveau meacutedicament de simples tests sanguins peuvent agrave preacutesent (dans certains cas) remplacer des mois voire des anneacutees drsquoobservation clinique
Et enfin nous avons les biomarqueurs commerciaux Par commercial nous entendons les biomarqueurs qui ont eacuteteacute officiellement reconnus par les autoriteacutes sanitaires comme des outils apportant des informations utiles sur lrsquoeacutetat drsquoun patient et pouvant ecirctre utiliseacutes pour prendre des deacutecisions cliniques des outils de diagnostic recourant agrave ces biomarqueurs seront par ailleurs susceptibles drsquoecirctre rembourseacutes par les systegravemes de santeacute Ce type de biomarqueur nrsquoest pas nouveau Pour ne citer que deux exemples le glucose est reconnu comme biomarqueur du diabegravete depuis le XIXe siegravecle (aujourdrsquohui il a eacuteteacute remplaceacute par lrsquoHbA1c) et le PSA (Antigegravene prostatique speacutecifique) lrsquoest depuis les anneacutees 1980 pour le cancer de la prostate
Bien que lrsquoon utilise les biomarqueurs depuis fort longtemps le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire la bio-informatique et les meacutethodes de deacutetection innovantes ont deacutemultiplieacute les possibiliteacutes de faccedilon spectaculaire et un nouveau type drsquooutil a eacutemergeacute le diagnostic moleacuteculaire Les premiers exemples embleacutematiques de ces nouvelles et puissantes technologies sont les ldquodiagnostics compagnonsrdquo qui ont eacuteteacute introduits dans le traitement du cancer (drsquoabord avec lrsquoHerceptine que nous avons mentionneacutee plus haut) et plus reacutecemment du VIH ougrave certains traitements oneacutereux nrsquoont eacuteteacute prescrits qursquoagrave condition que le patient reacuteponde agrave un test geacuteneacutetique speacutecifique Drsquoautres exemples bien connus sont les tests de deacutepistage de routine des maladies infectieuses (VIH) dont le degreacute de speacutecificiteacute et de sensibiliteacute est tregraves eacuteleveacute
Les diagnostics moleacuteculaires sont les outils de la meacutedecine moderne Ils permettent aux cliniciens drsquoidentifier les signes avant-coureurs des maladies de choisir le bon traitement en fonction des profils geacuteneacutetiques (diagnostics ldquocompagnonsrdquo) de superviser lrsquoefficaciteacute des traitements et bien mieux informeacutes de prendre de meilleures deacutecisions en fonction du profil particulier de chaque patient et de sa reacuteaction aux traitements anteacuterieurs Les diagnostics moleacuteculaires ont eacutegalement un rocircle eacuteconomique agrave jouer car ils pourraient tregraves bien conduire dans certains cas agrave des eacuteconomies substantielles en eacutevitant au meacutedecin de prescrire inutilement des traitements coucircteux
Lrsquoimpact eacuteconomique de la meacutedecine personnaliseacuteeLa demande mondiale pour les produits et services de santeacute est estimeacutee agrave lrsquoheure actuelle agrave 5500 milliards de dollars et elle devrait atteindre 12 000 milliards de dollars agrave lrsquohorizon 2030 La meacutedecine personnaliseacutee va transformer ce marcheacute sur deux plans premiegraverement en fournissant des traitements plus efficaces et deuxiegravemement en offrant le moyen de faire des eacuteconomies
Des traitements plus efficaces Pour un meacutedecin la valeur intrinsegraveque du diagnostic moleacuteculaire ne reacuteside bien sucircr pas dans le traitement drsquoune maladie mais dans lrsquoinformation que ce diagnostic viendra fournir Cette information peut ecirctre inestimable car elle aide les meacutedecins agrave prendre de meilleures deacutecisions sur la faccedilon de traiter un patient Par ailleurs elle est parfois consideacutereacutee par les autoriteacutes sanitaires comme une condition preacutealable pour la prescription drsquoune moleacutecule comme crsquoest le cas en meacutedecine stratifieacutee
LrsquoHerceptine a eacuteteacute le premier meacutedicament issu de la meacutedecine stratifieacutee agrave ecirctre autoriseacute Elle traite le cancer du sein et fonctionne extrecircmement bien mais seulement pour des femmes qui surexpriment un gegravene speacutecifique appeleacute HER-2 Elle est donc commercialiseacutee avec un kit de diagnostic HER-2 et nrsquoest rembourseacutee par les systegravemes de santeacute que si le test est positif LrsquoHerceptine est lrsquoun des meacutedicaments les plus vendus
aujourdrsquohui (pour un total de plus de 5 milliards de dollars) A lrsquoavenir ce type de produit deviendra monnaie courante demain les assureurs de la santeacute ne paieront plus pour des meacutedicaments mais pour des reacutesultats Crsquoest preacuteciseacutement lagrave ce que la meacutedecine personnaliseacutee peut apporter une faccedilon de maximiser lrsquoefficaciteacute des traitements
La reacuteduction des deacutepenses Mecircme si certaines formes de meacutedecine personnaliseacutee (telles que les vaccins contre des cancers ou lrsquoingeacutenierie tissulaire) sont oneacutereuses et vont peser sur les systegravemes de santeacute drsquoautres vont contribuer agrave reacuteduire la facture La meacutedecine preacuteventive en particulier est une solution agrave long terme contre lrsquoexplosion des deacutepenses de santeacute comme chacun sait il est beaucoup moins cher de deacutepister et de preacutevenir une maladie que de la traiter lorsqursquoelle srsquoest deacuteclareacutee Il est deacutesormais possible par exemple de deacutetecter des ldquoindicateurs preacutecocesrdquo (biomarqueurs) de sorte que des mesures efficaces pourront ecirctre prises en amont ndash avant que la maladie ne se deacuteclenche Le coucirct total direct et indirect des maladies cardio-vasculaires et accidents vasculaires ceacutereacutebraux aux Etats-Unis a eacuteteacute estimeacute agrave 450 milliards de dollars en 2008 Reacuteduire la facture de seulement 10 aurait deacutejagrave un impact eacuteconomique eacutenorme
Les eacutevolutions agrave venirLa deacutecouverte de la structure en double heacutelice de lrsquoADN par Watson et Crick en 1953 a ouvert une nouvelle egravere le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire Durant la seconde moitieacute du XXe siegravecle les biologistes et les meacutedecins ont fait eacutenormeacutement progresser notre compreacutehension des meacutecanismes de la vie Cette progression a eacuteteacute consideacuterablement acceacuteleacutereacutee gracircce au deacuteveloppement drsquooutils de diagnostic moleacuteculaire qui permettent aujourdrsquohui aux meacutedecins de reacuteellement comprendre les meacutecanismes intimes moleacuteculaires des maladies Et ce que ces outils apportent crsquoest de lrsquoinformation de lrsquoinformation qui peut sauver ou prolonger la vie eacuteviter la douleur seacutecuriser le patient et aider le praticien agrave prendre la bonne deacutecision
Chaque ecirctre humain est une personne unique avec sa propre histoire ses besoins et ses objectifs personnels et veut ecirctre consideacutereacute en tant que tel La promesse de la meacutedecine personnaliseacutee est qursquoagrave lrsquoavenir la technologie permettra aux professionnels de la santeacute drsquoaccomplir quelques pas de plus pour se rapprocher de ce besoin fondamental
(Ce contenu est issu de ParisTech Review ougrave il a eacuteteacute publieacute agrave lrsquoorigine sous le titre Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche Nous vous invitons agrave vous abonner gratuitement agrave ParisTech Review) - Groupe lsquoLes eacutechosrsquo- Tous droits reacuteserveacutes - Les Echos 2012
Source httpblogslesechosfrparistech-reviewmedecine-personnalisee-la-revolution-est-en-marche-a7747html
Addenda - References
Academic
bull Steven M Paul et al ldquoHow to improve RampD productivity the pharmaceutical industryrsquos grand challengerdquo Nature Reviews 9 March 2010 203
bull Iain Miller et al ldquoMarket access challenges in the EU for high medical value
diagnostic testsrdquo Personalized Medicine (2011) 8(2)
bull Cepton Strategies ldquoLes perspectives de lrsquoindustrie pharmaceutique agrave lrsquohorizon 2020rdquo septembre 2011
Online
bull ldquo The revolution of molecular diagnosticsrdquo (Cepton Strategies)
bull ldquo Pharma 2015 le nouveau modegravelerdquo (Cepton Strategies)
This content is licensed under a Creative Commons Attribution 30 LicenseYou are free to share copy distribute and transmit this content - Source httpwwwparistechreviewcom20111108medecine-personnalisee-revolution
laquo Meacutedecine personnaliseacutee raquo la part du bluff et celle de la reacutealiteacute Document lsquoScience et pseudo-sciencesrsquo Auteur Bertrand Jordan biologiste moleacuteculaire Directeur de recherche eacutemeacuterite au CNRS Auteur de nombreux articles et drsquoune dizaine de livres sur la geacuteneacutetique et ses applicationshellip SPS ndeg 292 octobre 2010
Lrsquoideacutee (ou le fantasme) de la meacutedecine personnaliseacutee peut se reacutesumer ainsi on va tregraves prochainement pouvoir acceacuteder agrave la totaliteacute de lrsquoinformation geacuteneacutetique drsquoune personne en deacuteduire lrsquoensemble de ses preacutedispositions agrave diffeacuterentes maladies (et mecircme agrave certains comportements) ainsi que sa reacuteaction agrave diffeacuterents types de traitements et de meacutedicaments On pourra alors adopter des conduites de preacutevention cibleacutees et efficaces et traiter lrsquoaffection lorsqursquoelle apparaicirctra avec le meacutedicament preacutesentant le meilleur rapport entre efficaciteacute et effets indeacutesirables Au-delagrave de lrsquoinformation geacuteneacutetique proprement dite la mesure drsquoautres paramegravetres (niveau drsquoexpression de gegravenes preacutesence de diffeacuterentes proteacuteines eacutetat de certains reacutecepteurs) fournira des laquo biomarqueurs raquo1 suppleacutementaires permettant drsquoadapter finement le traitement agrave lrsquoeacutetat du patient
Au niveau de lrsquoaccegraves agrave lrsquoinformation geacuteneacutetique inteacutegrale il srsquoagit bien drsquoune reacutealiteacute maintenant proche (moins de cinq ans agrave coup sucircr) Les nouvelles techniques de seacutequenccedilage drsquoADN apparues depuis 2005 sont de plus en plus rapides et efficaces et degraves aujourdrsquohui la lecture inteacutegrale de lrsquoADN drsquoune personne revient agrave moins de 10 000 euro2 Les progregraves continuent agrave un rythme rapide et il est tregraves vraisemblable que le laquo geacutenome agrave 1000 dollars raquo devienne une reacutealiteacute drsquoici deux agrave trois ans Il sera alors bien plus rationnel drsquoobtenir cette information systeacutematiquement pour chaque individu (agrave la naissance par exemple) plutocirct que de pratiquer des analyses drsquoADN cibleacutees lorsque le besoin en apparaicirct
La traduction de cette information geacuteneacutetique en termes de physiopathologie (le passage du laquo geacutenotype raquo au laquo pheacutenotype raquo) est par contre encore tregraves imparfaite Bien entendu certaines mutations entraicircnent systeacutematiquement une pathologie preacutecise (comme pour la mucoviscidose les myopathies la choreacutee de Huntingtonhellip) mais en geacuteneacuteral la composante geacuteneacutetique drsquoune maladie implique des dizaines des centaines de gegravenes dont certains variants ont un effet aggravant ou au contraire protecteur Nos connaissances sont encore tregraves incomplegravetes et les entreprisequi agrave lrsquoeacutetranger (USA) offrent de reacutealiser un profil geacuteneacutetique (actuellement beaucoup moins preacutecis que le seacutequenccedilage inteacutegral) ne fournissent agrave leurs clients que des informations tregraves vagues (laquo risque drsquoarthrite rhumatoiumlde accru de 20 raquo crsquoestagrave-dire risque absolu passant de 1 agrave 1 2 ) La validiteacute mecircme de ces chiffres est sujette agrave caution dans la mesure ougrave ils ont eacuteteacute eacutetablis sur des groupes de population auxquels le client nrsquoappartient pas neacutecessaire-menthellip La
traduction meacutedicale de lrsquoinformation geacuteneacutetique est donc tregraves partielle et entacheacutee de grandes incertitudes
Photo Une vision du futur proche la carte Vitale contenant la seacutequence drsquoADN du patient
Cependant les choses changent rapidement Le passage prochain du pro-fil geacuteneacutetique (eacutetabli sur 500 000 agrave 1 000 000 de points dans le geacutenome) agrave la lecture inteacutegrale des trois milliards de bases de ce geacutenome va donner une information beaucoup plus fine ndash incluant en particulier les mutations rares qui pour des raisons techniques ne sont guegravere repreacutesenteacutees dans les profils actuels Et la poursuite des grandes eacutetudes de correacutelation entre pathologies et constitution geacuteneacutetique3 (eacutetudes qui vont elles aussi passer agrave la seacutequence) va ameacuteliorer peu agrave peu la traduction du geacutenotype en pheacutenotype y compris pour les maladies dont la part geacuteneacutetique est complexe (soit la grande majoriteacute) Cette transition est deacutejagrave bien amorceacutee pour divers types de cancers pour lesquels la connaissance des caracteacuteristiques geacuteneacutetiques de la cellule tumorale est deacuteterminante pour le choix du traitement4 On peut ainsi espeacuterer agrave terme eacuteradiquer la pratique de chimiotheacuterapies peu speacutecifiques et fortement deacutelabrantes et combiner la chirurgie avec le traitement par des moleacutecules ayant une action reacuteellement cibleacutee sur les cellules tumorales Il est certain que cette approche va srsquoeacutetendre au domaine de la santeacute en geacuteneacuteral et que lrsquoon va de plus en plus vers des traitements cibleacutes fondeacutes sur la connaissance du geacutenome du patient et sur des informations scientifiques constamment mises agrave jour
Au-delagrave de la geacuteneacutetique il faut drsquoailleurs eacutelargir le propos agrave lrsquoensemble des biomarqueurs qui deviennent accessibles Il peut srsquoagir de donneacutees concernant lrsquoADN comme ci-dessus mais aussi du niveau drsquoexpression drsquoun ensemble de gegravenes de la preacutesence de diverses proteacuteines de concentrations de meacutetabolites ou de lrsquoactiviteacute drsquoenzymes comme les kinases Le biomarqueur peut ecirctre simple ou le plus souvent complexe impliquant la mesure simultaneacutee drsquoun nombre important drsquoentiteacutes et donc une technologie sophistiqueacutee Le champ drsquoapplication des biomarqueurs est tregraves large et concerne potentiellement toutes les pathologies Ce domaine de recherches est en plein deacuteveloppement avec encore une fois beaucoup drsquoexageacuterations et drsquoaffirmations peu rigoureuses qursquoil srsquoagisse de la validiteacute statistique des correacutelations repeacutereacutees ou de lrsquoutiliteacute clinique reacuteelle de lrsquoinformation fournie On peut neacuteanmoins penser que la phase critique actuelle va deacuteboucher sur une clarification et un renforcement des exigences et que des biomarqueurs reacuteellement valides et utiles eacutemergeront de ces travaux il deviendra alors indispensable de les deacuteterminer avant tout traitement
Photo - Lrsquointerpreacutetation meacutedicale drsquoune seacutequence drsquoADN nrsquoest pas eacutevidente
La meacutedecine personnaliseacutee nrsquoest donc pas qursquoun fantasme le concept comporte une part de veacuteriteacute qui va aller croissant Les conseacutequences sur le systegraveme de santeacute sont multiples Les meacutedicaments vont de plus en plus srsquoadresser agrave un sous-ensemble de patients geacuteneacutetiquement deacutefini ce qui nrsquoest pas sans poser de seacuterieux problegravemes aux industriels de la pharmacie (deacutecheacuteance du modegravele de blockbuster5 mais peut paradoxalement permettre drsquoacceacuteleacuterer les essais cliniques en les pratiquant sur des groupes drsquoindividus seacutelectionneacutes Lrsquoimportance du diagnostic va srsquoaccentuer notamment ndash mais pas seulement ndash pour tous les cancers et la mise agrave jour incessante des connaissances sera essentielle pour tirer le maximum de sens clinique des informations geacuteneacutetiques et des
biomarqueurs en geacuteneacuteral Il faudra donc disposer agrave lrsquohocircpital drsquoinstallations et de personnels capables drsquoobtenir ces informations et de les interpreacuteter Le rocircle de moleacutecules cibleacutees efficaces et preacutesentant peu drsquoeffets secondaires va srsquoaccroicirctre au deacutetriment des theacuterapeutiques geacuteneacuteralistes et reacuteduire les temps drsquohospitalisation Il srsquoagit lagrave de tendances lourdes dont lrsquoorientation ne fait aucun doute Seul le calendrier preacutesente quelques incertitudes La pratique de la meacutedecine va donc changer Espeacuterons que notre systegraveme de santeacute qui est (encore) lrsquoun des meilleurs au monde saura srsquoadapter agrave cette nouvelle donnehellip
1 Biomarqueur tout paramegravetre biologique mesurable qui fournit des informations pour le diagnostic le pronostic ou le choix du traitement pour tout type de maladie
2 Il srsquoagit lagrave de donneacutees veacuterifieacutees et drsquooffres commerciales existantes et non drsquoextrapolations publicitaires ou journalistiques
3 Etudes dites WGAS Whole Genome Association Studies Il srsquoen est deacutejagrave pratiqueacute plus de 500 portant agrave chaque fois sur des milliers de malades et de teacutemoins
4 Pour les leuceacutemies la preacutesence drsquoun reacutearrangement chromosomique impliquant les gegravenes BCR et Abl permet un traitement tregraves efficace par le Gleevec
5 Meacutedicament largement prescrit et geacuteneacuterant plus drsquoun milliard de dollars de chiffre drsquoaffaires
Source httpwwwpseudo-sciencesorgspipphparticle1500
Mitochondrie ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Une mitochondrie (du grec mitos fil et chondros grain) est un organite agrave linteacuterieur dune cellule eucaryote dont la taille est de lordre du micromegravetre Son rocircle physiologique est primordial puisque cest dans les mitochondries que leacutenergie fournie par les moleacutecules organiques est reacutecupeacutereacutee sous forme dATP (eacutenergie contenue dans la liaison phosphate-phosphate) la source principale deacutenergie pour la cellule eucaryote par le processus doxydation phosphorylante
Lensemble des mitochondries dune cellule constitue ce que lon appelle son chondriome
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Structure
bull 3 Origine
bull 4 Geacutenome mitochondrial
bull 5 Proteacuteome mitochondrie
o 51 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome mitochondrial
o 52 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome nucleacuteaire
o 53 Chez lHomme
bull 6 Fonctionnement
bull 7 Poisons mitochondriaux
bull 8 Maladies mitochondriales
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiMitochondrie
Oncogegravene
Les oncogegravenes sont une cateacutegorie de gegravenes dont lexpression favorise la survenue de cancers Ce sont des gegravenes qui commandent la synthegravese doncoproteacuteines (proteacuteines anormales stimulant la division et la diffeacuterenciation cellulaire) et deacuteclenchent une prolifeacuteration deacutesordonneacutee des cellules Le terme vient du grec onkos signifiant vrac masse ou tumeur
Le terme oncogegravene peut deacutesigner aussi des virus qui provoquent lapparition de cancers On parle doncovirus
Sommaire
[masquer]
bull 1 Introduction
bull 2 Oncogegravenes
o 21 Seacutemantique et histoire du terme
o 22 Oncogegravenes et cancers
o 23 Diffeacuterents oncogegravenes
o 24 Les oncogegravenes comme cibles pour le deacuteveloppement de nouvelles
theacuterapies
bull 3 Notes et reacutefeacuterences
bull 4 Voir aussi
o 41 Article connexe
o 42 Liens externes
Introduction[modifier]
Notre organisme est composeacute denviron 1014 cellules reacuteparties dans plus de 200 types cellulaires diffeacuterents qui composent les tissus (cellules sanguines nerveuses germinales etc) La prolifeacuteration cellulaire au sein de ces tissus est rigoureusement controcircleacutee au cours de notre vie certaines cellules (les neurones) ne neacutecessitant pas un renouvellement constant dautres eacutetant perpeacutetuellement en cours de multiplication (cellules sanguines ou de la peau) Le controcircle de cette multiplication cellulaire normale se fait par lintermeacutediaire dun eacutequilibre permanent entre facteurs activateurs (stimulateurs de la division cellulaire) et facteurs inhibiteurs (freins de la division cellulaire) Toute alteacuteration de cet eacutequilibre ou homeacuteostasie cellulaire peut faire pencher la balance soit du cocircteacute inhibiteur dans ce cas la cellule meurt et disparaicirct soit du cocircteacute activateur et la cellule se divise de faccedilon incontrocircleacutee et peut donner naissance agrave un cancerDe maniegravere scheacutematique on peut faire une analogie entre une voiture et une cellule Lorsque les systegravemes qui controcirclent lrsquoacceacuteleacuterateur et les freins de la voiture sont en bon eacutetat celle-ci va donc pouvoir avoir une vitesse de croisiegravere parfaitement controcircleacutee Une voiture dans laquelle lrsquoacceacuteleacuterateur serait activeacute en permanence ou bien ayant une absence totale de frein est donc lanceacutee dans une course folle qui ne peut plus ecirctre arrecircteacutee sauf par une catastrophe Dans les cellules canceacutereuses cela se passe exactement de la mecircme faccedilon
Il y a trois grandes cateacutegories de gegravenes associeacutes aux pathologies canceacutereuses les oncogegravenes (cet article) les gegravenes suppresseur de tumeurs et les gegravenes de Reacuteparation de lADN
Les proto-oncogegravenes sont les reacutegulateurs positifs de la prolifeacuteration cellulaire (les acceacuteleacuterateurs) Ils deviennent hyper-actifs et leur modification (en oncogegravene) est dominante car il suffit quune des deux copies du gegravene soit modifieacutee On a identifieacute actuellement plus de 100 proto-oncogegravenes Les plus connus sont les gegravenes Ha-ras myc ou abl
La seconde cateacutegorie comprend les gegravenes suppresseurs de tumeurs qui sont des reacutegulateurs neacutegatifs de la prolifeacuteration cellulaire (les freins)
Il existe eacutegalement les gegravenes de reacuteparation qui sont capables de deacutetecter et de reacuteparer les leacutesions de lrsquoADN qui ont modifieacute les oncogegravenes ou les gegravenes suppresseurs de tumeur Ces systegravemes de reacuteparation sont eacutegalement inactiveacutes dans les cellules canceacutereuses
Les cancers sont des pathologies geacuteneacutetiques crsquoest-agrave-dire qursquoils ont pour origine une modification quantitative etou qualitative des gegravenes deacutecrits ci-dessus Comme il srsquoagit drsquoalteacuterations geacuteneacutetiques somatiques qui ne sont preacutesentes que dans le tissu malade la plupart des cancers ne sont donc pas heacutereacuteditaires Les cancers familiaux (10 des cancers humains) sont associeacutes agrave une alteacuteration constitutionnelle (ou germinale) drsquoun gegravene Cette alteacuteration est donc preacutesente dans toutes les cellules de notre organisme gamegravetes incluses elle peut donc ecirctre transmise agrave la descendance
Scheacutemas agrave consulter agrave la source- Lespegravece humaine possegravede 23 paires de chromosomes (tous les gegravenes sont donc preacutesent agrave leacutetat de deux copies par cellules agrave lexception des cellules germinales et on fait abstraction des chromosomes sexuels X et Y) Lalteacuteration dune copie dun proto-oncogegravene produit une proteacuteine dont lactiviteacute diffegravere fortement de celle du produit normale (par exemple expression tregraves augmenteacutee ou encore preacutesence du produit dans des cellules innapproprieacutes) Cette proteacuteine muteacutee stimule de faccedilon constante la division cellulaire qui ne sera plus reacuteguleacutee normalement Cette alteacuteration est dite dominante car la production de proteacuteine alteacutereacutee par une seule des deux copies du proto-oncogegravene est neacutecessaire et suffisante pour alteacuterer sa fonction
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiOncogC3A8ne
Phosphorylation oxydative ndash Article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biochimie Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
La phosphorylation oxydative est une voie meacutetabolique qui utilise leacutenergie libeacutereacutee par loxydation des nutriments pour la production dadeacutenosine triphosphate
Voir aussi
bull Chaicircne respiratoire
Source httpfrwikipediaorgwikiPhosphorylation_oxydative
Photosynthegravese - lsquoNote de Futura-Sciencesrsquo
La photosynthegravese est une reacuteaction biochimique eacutenergeacutetique qui se deacuteroule chez les plantes
Rocircle de la photosynthegravese
La photosynthegravese a pour but de creacuteer de leacutenergie (sous forme de glucide) agrave partir de leacutenergie lumineuse provenant du soleil Les organismes qui utilisent le meacutecanisme de photosynthegravese sont autotrophes car ils fabriquent des matiegraveres organiques agrave partir de matiegraveres inorganiques
Meacutecanisme de la photosynthegravese
Leacutenergie solaire est utiliseacutee pour oxyder leau et reacuteduire le gaz carbonique afin de syntheacutetiser des substances organiques (glucides) Ce pheacutenomegravene a lieu dans les choloroplastes un organite speacutecifique des plantes au niveau des membranes des thylacoiumldes ougrave se situent les photosystegravemes I et II et les cytochromes
Bilan eacutenergeacutetique de la photosynthegravese
Il faut six moleacutecules de dioxyde de carbone et six moleacutecules deau pour syntheacutetiser une moleacutecule de glucose relacircchant six moleacutecules de dioxygegravene gracircce agrave leacutenergie lumineuse
6 CO2 + 6 H2O + eacutenergie lumineuse rarr C6H12O6 (glucose) + 6 O2
Mais ce bilan est en fait deacutecomposeacute en deux eacutetapes successives
bull les reacuteactions photochimiques (phase claire) 12 H2O + lumiegravere rarr 6 O2 + eacutenergie chimique (24 H)
bull le cycle de Calvin (phase sombre) 6 CO2 + eacutenergie chimique (24 H) rarr C6H12O6 + 6 H2O
La photosynthegravese est un meacutecanisme speacutecifique des plantes vertes copy Jon Sullivan Wikimedia domaine publicSource httpwwwfutura-sciencescomfrdefinitiontbotanique-2dphotosynthese_227
Photosynthegravese - Introduction drsquoun article XWikipeacutedia
La photosynthegravese (grec φῶς phōs lumiegravere et σύνθεσις syacutenthesis composition) est le processus bioeacutenergeacutetique qui permet aux plantes et agrave certaines bacteacuteries de syntheacutetiser de la matiegravere organique en exploitant la lumiegravere du soleil Les besoins nutritifs de ces organismes sont du dioxyde de carbone de lrsquoeau et des sels mineacuteraux La photosynthegravese est agrave la base de lautotrophie de ces organismes La photosynthegravese est la principale voie de transformation du carbone mineacuteral en carbone organique En tout les organismes photosyntheacutetiques assimilent environ 100 milliards de tonnes de carbone en biomasse chaque anneacutee1
La photosynthegravese se deacuteroule dans les membranes des thylakoiumldes chez les plantes les algues et les cyanobacteacuteries ou dans la membrane plasmique chez les bacteacuteries photosyntheacutetiques Une conseacutequence importante est la libeacuteration de moleacutecules de dioxygegravene
Sommaire
bull 1 La deacutecouverte du meacutecanisme
bull 2 Vue geacuteneacuterale
bull 3 Le support de la photosynthegravese
bull 4 Les deux phases de la photosynthegravese
o 41 Les reacuteactions photochimiques ou phase claire
411 Le photosystegraveme II
412 Le photosystegraveme I
413 La photophosphorylation cyclique
o 42 Le cycle de Calvin ou phase chimique non photo-deacutependante (ou
laquo phase sombre raquo expression deacutesormais deacutesuegravete)
bull 5 Les diffeacuterents types de fixation du carbone
o 51 Le meacutecanisme des plantes en C3
o 52 Le meacutecanisme des plantes en C4
o 53 Le meacutecanisme des plantes CAM ( Crassulacean Acid Metabolism )
bull 6 Cas particuliers de photosynthegravese
o 61 Photosynthegravese chez un animal
o 62 Photosynthegravese artificielle
bull 7 Production doxygegravene amp captage deacutenergie
bull 8 Notes
bull 9 Reacutefeacuterences
bull 10 Voir aussi
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiPhotosynthC3A8se
Potentiel doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Le potentiel doxydo-reacuteduction ou potentiel redox est une grandeur empirique exprimeacutee en volt (de symbole V) et noteacutee E Ce potentiel est exprimeacute par rapport agrave une reacutefeacuterence souvent mesureacutee par une eacutelectrode normale agrave hydrogegravene (ENH) dougrave luniteacute VENH rencontreacutee dans certains ouvrages Cette mesure est appliqueacutee aux couples
doxydo-reacuteduction pour preacutevoir la reacuteactiviteacute des espegraveces chimiques entre elles Par convention le potentiel standard Edeg est mesureacute par rapport au couple protonhydrogegravene (H+ H2) de potentiel nul
Sommaire
bull 1 Mesure
o 11 Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
111 Exemples
bull 2 Oxydant et reacuteducteur
bull 3 Potentiels standard doxydo-reacuteduction agrave 25 degC
bull 4 laquo Noblesse raquo dun meacutetal
bull 5 Applications pratiques
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Articles connexes
Mesure [modifier]
La mesure dun potentiel deacutelectro-reacuteduction se fait expeacuterimentalement agrave laide de deux demi-piles Pour obtenir le potentiel standard dun couple redox lune de ces piles doit mettre en œuvre le couple de reacutefeacuterence H+ H2 et lautre celui dont on veut mesurer le potentiel
Concregravetement les deux demi-piles sont constitueacutees chacune dun soluteacute et dune eacutelectrode les soluteacutes sont relieacutes entre eux par un pont salin qui leur permet deacutechanger des ions et les eacutelectrodes sont relieacutees entre elles par un circuit eacutelectrique sur lequel est placeacute un voltmegravetre Les deux demi-piles une fois relieacutees forment une pile eacutelectrique fournissant un courant continu alimenteacute par les reacuteactions chimiques qui ont lieu spontaneacutement aux eacutelectrodes degraves lors quest formeacutee la pile
-Le sens de courant eacutelectrique donne le signe du potentiel (neacutegatif si les eacutelectrons vont vers H+H2 et positif au contraire)
-Le voltmegravetre donne la valeur du potentiel du couple redox
-Les couples ayant des Edeg eacuteleveacutes (positifs) impliquent des oxydants forts
-Les couples ayant des Edeg tregraves bas (neacutegatifs) impliquent des reacuteducteurs forts
Ce potentiel peut deacutependre du contexte chimique et notamment du pH et mecircme du contexte physique les effets de la lumiegravere sont mis agrave profit aussi bien par la nature dans la photosynthegravese que par lhomme dans la photographie
Les chimistes utilisent des tables deacutejagrave deacutefinies elles fournissent les potentiels mesureacutes dans les conditions standard de pression et de tempeacuterature (25 degC 1 bar) par rapport au couple H+ H2
Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo [modifier]
Pour une reacuteaction redox on peut deacutefinir la diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur)
Exemples [modifier]
a)NAD+ + 2H+ + 2 e- rarr NADH + H+ E0rsquo = -0320 V
b) Aceacutetaldeacutehyde + 2 H+ + 2 e- rarr Eacutethanol E0rsquo = -0197 V
Reacuteaction redox
Aceacutetaldeacutehyde + NADH + H+ rarr Eacutethanol + NAD+ ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur) = -0197 ndash (-0320) = + 0123 V
Regravegle geacuteneacuterale
Les reacuteactions redox spontaneacutees possegravedent un ΔE gt 0
Oxydant et reacuteducteur [modifier]
La reacutefeacuterence du potentiel doxydo-reacuteduction est celui de leau pure conventionnellement fixeacute agrave zeacutero Les corps dits laquo oxydants raquo sont les oxydants des couples ayant un potentiel positif (ils captent des eacutelectrons ce qui se traduit par une charge eacutelectrique neacutegative) les corps dits laquo reacuteducteurs raquo sont les reacuteducteurs des couples ayant un potentiel neacutegatif (ils cegravedent des eacutelectrons dougrave une charge eacutelectrique positive) Les valeurs caracteacuteristiques des potentiels sont de lordre de quelques volts
On voit lagrave que lon a deux significations diffeacuterentes pour les termes laquo oxydant raquo et laquo reacuteducteur raquo
bull la signification lieacutee agrave une reacuteaction doxydo-reacuteduction donneacutee (capteur ou eacutemetteur deacutelectron dans la reacuteaction)
bull la signification lieacutee au potentiel doxydo-reacuteduction un laquo reacuteducteur raquo est un corps qui joue le rocircle de reacuteducteur dans de nombreuses reacuteactions un laquo oxydant raquo est un corps qui joue le rocircle doxydant dans de nombreuses reacuteactions mais un laquo oxydant raquo peut parfois ecirctre un reacuteducteur sil est face agrave un laquo oxydant raquo plus fort et quil peut encore soxyder
Cest cette deuxiegraveme signification qui est utiliseacutee ici Les laquo oxydants raquo les plus forts ne peuvent pas soxyder eux-mecircmes et sont donc toujours des oxydants les laquo reacuteducteurs raquo les plus forts ne peuvent pas se reacuteduire eux-mecircmes et sont donc toujours des reacuteducteurs Mais certains corps peuvent ecirctre alternativement oxydants et reacuteducteurs comme par exemple leau ou le monoxyde de carbone
Les oxydants les plus forts dans cette eacutechelle sont les halogegravenes (F2 Cl2) lion permanganate (MnO4
-) en milieu acide lion hypochlorite (ClO-) le dioxygegravene (O2) le soufre (S)
Des reacuteducteurs classiques sont les meacutetaux le carbone et lhydrogegravene solide1
Lire lrsquoarticle complet sur httpfrwikipediaorgwikiPotentiel_d27oxydo-rC3A9duction
Reacuteaction doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Des informations de cet article ou section devraient ecirctre mieux relieacutees aux sources mentionneacutees dans la bibliographie ou en liens externes Ameacuteliorez sa veacuterifiabiliteacute en les associant par des reacutefeacuterences
Une reacuteaction doxydo-reacuteduction est une reacuteaction chimique au cours de laquelle se produit un eacutechange deacutelectrons Lespegravece chimique qui capte les eacutelectrons est appeleacutee laquo oxydant raquo celle qui les cegravede laquo reacuteducteur raquo On abregravege couramment loxydo-reacuteduction par redox
Les reacuteactions doxydo-reacuteductions constituent une grande famille comprenant de nombreuses reacuteactions chimiques puisquelles interviennent dans les combustions certains dosages meacutetallurgiques la corrosion des meacutetaux leacutelectrochimie ou la respiration cellulaire Ces reacuteactions jouent en particulier un rocircle fondamental en biologie dans la transformation de loxygegravene au sein des corps vivants Elles sont eacutegalement massivement utiliseacutees par lindustrie humaine agrave lexemple de lobtention de la fonte agrave partir de minerais composeacutes doxyde de fer par reacuteduction puis de fer et dacier agrave partir de la fonte par oxydation
Cette varieacuteteacute sexplique par la mobiliteacute la leacutegegravereteacute et lomnipreacutesence dans toutes les formes de la matiegravere de leacutelectron
Sommaire
bull 1 Deacutefinitions
o 11 Premiegravere deacutefinition
o 12 Deacutefinitions plus modernes
bull 2 Vocabulaire
bull 3 Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction
bull 4 Potentiel doxydo-reacuteduction
bull 5 Principaux couples doxydants-reacuteducteurs
bull 6 Reacuteactions doxydo-reacuteduction sans transfert eacutevident deacutelectrons [1]
o 61 Position du problegraveme
o 62 Geacuteneacuteralisation de la notion de transfert deacutelectrons
621 Formation dune liaison chimique et eacutelectroneacutegativiteacute
622 Transfert total deacutelectrons
623 Transfert total fictif (virtuel)
624 Application agrave la reacuteaction 2 H 2 + O2 rarr 2 H 2O
o 63 Nombre doxydation dun eacuteleacutement
o 64 Geacuteneacuteralisation de loxydo-reacuteduction
o 65 Utilisation des nombres doxydation
bull 7 Notes et reacutefeacuterences
bull 8 Bibliographie
bull 9 Voir aussi
o 91 Articles connexes
o 92 Liens externes
Deacutefinitions [modifier]
Premiegravere deacutefinition [modifier]
Suite agrave des expeacuteriences avec le mercure Lavoisier met en eacutevidence en 1772 le rocircle du dioxygegravene dans certaines reacuteactions doxydo-reacuteduction Il pose les premiegraveres deacutefinitions
bull Loxydation signifie laquo combinaison avec loxygegravene raquo Par exemple
2 Hg + O2 rarr Hg2O2
bull Une reacuteduction est laquo lextraction dun meacutetal de son oxyde raquo deacutefinition deacutejagrave utiliseacutee
en meacutetallurgie Par exemple
SO2 rarr S + O2
Dans le langage courant loxydation est la reacuteaction chimique dans laquelle un composeacute se combine avec un ou plusieurs atomes doxygegravene Comme loxydation du fer qui produit la rouille
4 Fe + 3O2 rarr 2 Fe2O3
Ce nest quau XX e siegravecle apregraves la deacutecouverte de leacutelectron (JJ Thomson 1897) et lintroduction du modegravele atomique de Bohr (1913) que les reacuteactions chimiques ont eacuteteacute reacuteexamineacutees agrave la lumiegravere de ces nouveaux modegraveles et que des similitudes observeacutees permirent de deacutegager progressivement le concept actuel doxydo-reacuteduction qui sexprime en termes de transferts deacutelectrons
Les reacuteactions doxydo-reacuteduction par voie segraveche (eacutechange de dioxygegravene) sont efficacement deacutecrites par les diagrammes Ellingham Loutil principal des reacuteactions redox en milieu aqueux eacutetant la formule de Nernst
Deacutefinitions plus modernes [modifier]
Pour faciliter leacutetude des reacuteactions on utilise un outil qui associe (parfois abstraitement) agrave chaque atome dun composeacute un nombre doxydation (no) qui symbolise la valeur de la charge porteacutee (Fe2+ a un nombre doxydation de 2)
bull Une oxydation est une perte deacutelectrons (donc une augmentation du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Zn rarr Zn2+ + 2 e-
bull Ce don deacutelectrons ne se produit que sil existe un corps susceptible de les
accepter
bull Le pheacutenomegravene inverse (acceptation des eacutelectrons) est appeleacute la reacuteduction
bull Une reacuteduction est un gain deacutelectrons (donc une diminution du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Cu2+ + 2 e- rarr Cu
Ainsi les laquo combinaisons avec loxygegravene raquo ne sont quun cas particulier des reacuteactions doxydo-reacuteduction Voici deux reacuteactions avec le cuivre
2Cu + O2 rarr 2CuO
Cu + Cl2 rarr CuCl2
La premiegravere combine le cuivre et le dioxygegravene tandis que la seconde combine le cuivre et le dichlore Le chlore et loxygegravene ont un point commun ce sont des eacuteleacutements plus eacutelectroneacutegatifs que le cuivre
Loxydation dun corps saccompagne toujours de la reacuteduction dun autre (les eacutelectrons ne peuvent pas circuler seuls et sont neacutecessairement capteacutes) on parle dune reacuteaction doxydo-reacuteduction Loxydation est une demi-reacuteaction de loxydo-reacuteduction et la reacuteduction est lautre demi-reacuteaction
Vocabulaire [modifier]
Scheacutema - Preacutevision du sens dune reacuteaction doxydo-reacuteduction en utilisant la regravegle du gamma
Dans une oxydo-reacuteduction
bull leacuteleacutement qui cegravede un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo reacuteducteur raquo
bull leacuteleacutement qui capte un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo oxydant raquo
Le reacuteducteur soxyde (reacuteaction doxydation) loxydant se reacuteduit (reacuteaction de reacuteduction) Loxydo-reacuteduction se compose donc de deux demi-reacuteactions une oxydation et une reacuteduction
bull Oxydationreacuteducteur(1) = oxydant(1) + ne- (les flegraveches napparaissent que si la reacuteaction est totale quand K gt 10 000)
bull Reacuteduction
oxydant(2) + ne- = reacuteducteur(2)
bull Oxydo-reacuteduction (laquo somme raquo de loxydation et de la reacuteduction)
oxydant(2) + reacuteducteur(1) rarr oxydant(1) + reacuteducteur(2)
Exemple
Ce4+ + e- = Ce3+ (Reacuteduction)
Fe2+ = Fe3+ + e- (Oxydation)
dougrave la reacuteaction bilan
Ce4+ + Fe2+ rarr Ce3+ + Fe3+
Un reacuteducteur oxydeacute (=forme oxydeacutee) est un oxydant et un oxydant reacuteduit (=forme reacuteduite) est un reacuteducteur On deacutefinit ainsi le couple oxydant-reacuteducteur (aussi appeleacute laquo couple redox raquo) qui se compose de loxydant et du reacuteducteur conjugueacute (loxydant reacuteduit) On le note sous la forme Oxydant Reacuteducteur
En biochimie et notamment agrave propos de la synthegravese des moleacutecules preacutebiotiques on parle de reacuteactions se produisant dans une atmosphegravere oxydante cest-agrave-dire en preacutesence doxygegravene par opposition agrave une atmosphegravere reacuteductrice contenant par exemple du gaz carbonique
Certain composeacutes chimiques peuvent se comporter aussi bien en oxydant quen reacuteducteur Cest notamment le cas de leau oxygeacuteneacutee dont on dit quelle se dismute et qui par conseacutequent ne peut ecirctre conserveacutee longtemps
H2O2 = 2H+ + O2 + 2e- (oxydation)
H2O2 + 2H+ + 2e- = 2H2O (reacuteduction)
Soit au final
2H2O2 rarr 2H2O + O2 (oxydo-reacuteduction)
On a par exemple les couples oxydant-reacuteducteur Cu 2+ Cu et Zn 2+ Zn qui donnent la reacuteaction en solution aqueuse
Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+
(aq) + Cu(s) (oxydo-reacuteduction)
Cette reacuteaction peut se deacutecomposer en une reacuteduction (de loxydant) et une oxydation (du reacuteducteur)
Zn(s) = Zn2+(aq) + 2e- (oxydation)
Cu2+(aq) + 2e- = Cu(s) (reacuteduction)
Les deux demi-reacuteactions doxydation et de reacuteduction peuvent reacuteellement ecirctre seacutepareacutees dans certains cas (cest-agrave-dire quelles ne se produisent pas au mecircme endroit) ce qui permet de geacuteneacuterer un courant eacutelectrique (cest ce qui se passe dans les piles eacutelectriques) Dans les autres cas par exemple dans lexemple donneacute elles nont quun inteacuterecirct formel (les eacutelectrons libres nexistent pas dans leau)
Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction hellip
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Respiration ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biologie et la meacutedecine Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
Dans le langage courant la respiration deacutesigne agrave la fois les eacutechanges gazeux (rejet de dioxyde de carbone CO2 appeleacute parfois de faccedilon impropre laquo gaz carbonique raquo et absorption de dioxygegravene O2 ou appeleacute couramment laquo oxygegravene raquo) et la respiration cellulaire qui permet en deacutegradant du glucose gracircce au dioxygegravene dobtenir de leacutenergie Les eacutechanges gazeux assistent la respiration cellulaire en lui fournissant le dioxygegravene et en le deacutebarrassant du dioxyde de carbone produit
Pour certains organismes ces eacutechanges se reacutealisent directement par diffusion aux travers des parois cellulaires Pour dautres des organes speacutecialiseacutes se sont formeacutes permettant ainsi daugmenter les quantiteacutes de gaz brasseacutes Il existe plusieurs types dorganes
bull les branchies qui sont les adaptations respiratoires des animaux aquatiques poissons mais aussi certains anneacutelides (vers) eacutechinodermes (eacutetoiles de mers) et mollusques
bull les poumons qui sont les adaptations des verteacutebreacutes terrestres
Dans le cas des animaux qui possegravedent des poumons on parle de ventilation pulmonaire pour deacutesigner lensemble des meacutecanismes qui permettent les transferts de gaz entre les milieux exteacuterieur et inteacuterieur (le sang)
Sommaire
bull 1 Aspect biochimique
bull 2 La respiration chez lecirctre humain
bull 3 Classification des sujets lieacutes agrave la respiration
o 31 Par maladie et urgences
o 32 Par meacutedication
o 33 Par soins intensifs et meacutedecine durgence
o 34 Par autres sujets meacutedicaux
bull 4 Voir aussi
o 41 Articles connexes
o 42 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRespiration
Tomographie par eacutemission de positons - Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
La tomographie par eacutemission de positons (TEP) deacutenommeacutee PET ou PET scan pour laquo positron emission tomography raquo dans la terminologie anglo-saxonne est une meacutethode
dimagerie meacutedicale pratiqueacutee par les speacutecialistes en meacutedecine nucleacuteaire qui permet de mesurer en trois dimensions lactiviteacute meacutetabolique dun organe gracircce aux eacutemissions produites par les positons (ou positrons) issus de la deacutesinteacutegration dun produit radioactif injecteacute au preacutealable
La TEP repose sur le principe geacuteneacuteral de la scintigraphie qui consiste agrave injecter un traceur dont on connaicirct le comportement et les proprieacuteteacutes biologiques pour obtenir une image du fonctionnement dun organe Ce traceur est marqueacute par un atome radioactif (carbone fluor azote oxygegravene) qui eacutemet des positons dont lannihilation produit elle-mecircme deux photons La deacutetection de la trajectoire de ces photons par le collimateur de la cameacutera TEP permet de localiser le lieu de leur eacutemission et donc la concentration du traceur en chaque point de lorgane Cest cette information quantitative que lon repreacutesente sous la forme dune image faisant apparaicirctre en couleurs les zones de forte concentration du traceur
Ainsi la TEP permet de visualiser les activiteacutes du meacutetabolisme des cellules on parle dimagerie fonctionnelle par opposition aux techniques dimagerie dite structurelle comme celles baseacutees sur les rayons X (radiologie ou CT-scan) qui reacutealisent des images de lanatomie Par conseacutequent la tomographie par eacutemission de positons est un outil diagnostique qui permet de deacuteceler certaines pathologies qui se traduisent par une alteacuteration de la physiologie normale comme les cancers La TEP est aussi utiliseacutee en recherche biomeacutedicale par exemple en imagerie ceacutereacutebrale ougrave elle permet de reacuteveacuteler les reacutegions actives du cerveau lors de telle ou telle activiteacute cognitive de maniegravere analogue agrave ce qui se fait avec limagerie par reacutesonance magneacutetique fonctionnelle (IRM)
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Deacutefinition
o 21 Principe
o 22 Exposition aux radiations et radioprotection
bull 3 Principaux traceurs utiliseacutes
o 31 Le 18 F FDG
bull 4 Deacuteroulement dun examen TEP
bull 5 Diagnostic
bull 6 Applications
o 61 Canceacuterologie
o 62 Imagerie ceacutereacutebrale et neurologie
o 63 Cardiologie
bull 7 Limites
bull 8 Avenir de la TEP
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Annexes
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiTomographie_par_C3A9mission_de_positons
Warburg ndash Selon Wikipeacutedia
Otto Heinrich Warburg (8 octobre 1883 agrave Fribourg-en-Brisgau Bade-Wurtemberg Allemagne - 1 er aoucirct 1970 agrave Berlin) est un meacutedecin physiologiste et biochimiste allemand Il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine de 19311
Sommaire
bull 1 Biographie
bull 2 Hypothegravese
bull 3 Le cas Warburg
bull 4 Notes et reacutefeacuterences
bull 5 Voir aussi
o 51 Liens externes
Biographie
Docteur en chimie et docteur en meacutedecine il a deacutecouvert des processus-cleacutes de la respiration cellulaire et de diffeacuterents systegravemes enzymatiques En 1931 il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine laquo pour sa deacutecouverte de la nature et du mode opeacuteratoire de lenzyme respiratoire1 raquo
Ayant deacutemontreacute que les cellules canceacutereuses changent leur meacutetabolisme pour passer agrave un meacutetabolisme anaeacuterobie il a formuleacute lhypothegravese non confirmeacutee que le cancer na pas besoin dun milieu riche en oxygegravene pour se deacutevelopper Parmi ses eacutetudiants le plus illustre est Hans Adolf Krebs prix Nobel en 1953
Hypothegravese
Il constata lors de ses observations sur des cellules canceacutereuses une concentration anormalement eacuteleveacutee dions lactates lun des sels de lacide lactique Or cet acide est typiquement le reacutesultat dune fermentation
En 1924 Warburg en tira une hypothegravese sur la formation de cellules canceacutereuses celles-ci tireraient principalement leur eacutenergie de la fermentation anaeacuterobie du glucose (glycolyse anaeacuterobie) et par conseacutequent la preacutesence doxygegravene ne serait pas neacutecessaire agrave leur deacuteveloppement
Lapparition du cancer serait due agrave un dysfonctionnement des mitochondries des cellules canceacutereuses au lieu de le consommer elles fermenteraient le glucose
Selon Warburg linduction dun eacutetat dacidification dans lorganisme est incompatible avec le meacutetabolisme des cellules canceacutereuses2
Le cas Warburg
Otto Warburg eacutetait juif Agrave ce titre il aurait ducirc ecirctre soit expulseacute dAllemagne soit deacuteporteacute dans les camps de concentration Il nen fut rien En effet parce quAdolf Hitler eacutetait particuliegraverement preacuteoccupeacute davoir un cancer et parce quil pensait que Warburg serait le seul scientifique susceptible de trouver un traitement efficace il donna donc des instructions pour quil fucirct preacuteserveacute de la deacuteportation3 Warburg est enterreacute au cimetiegravere de Dahlem agrave Berlin
Photo - Otto Heinrich Warburg en 1931
Notes et reacutefeacuterences
1 uarr a et b (en) laquo for his discovery of the nature and mode of action of the respiratory enzyme raquo in Personnel de reacutedaction laquo The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1931 [archive] raquo Fondation Nobel 2010 Consulteacute le 26 novembre 2010
2 uarr La theacuteorie de O H Warburg Nexus ndeg48 page 66
3 uarr Robert Paxton la France de Vichy 1940-1944 coll Points-Histoire eacuted Seuil 1973 p178
Source httpfrwikipediaorgwikiOtto_Heinrich_Warburg
Traduction deacutefinitions et compleacutements
Jacques Hallard Ing CNAM consultant indeacutependantRelecture et corrections Christiane Hallard-Lauffenburger professeur des eacutecoleshonoraireAdresse 585 19 Chemin du Malpas 13940 Molleacutegegraves FranceCourriel jacqueshallard921orangefr
Fichier ISIS Santeacute Cancer a Redox Disease French version3 alleacutegeacutee
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responsable de labsorption caracteacuteristique de la lumiegravere
Ubiquinone nommeacutee pour sa reacutepartition tregraves large ubiquitaire chez les veacutegeacutetaux animaux et micro-organismes (latin ubique = preacutesent partout) Elle fut identifieacutee plus tard agrave un co-enzyme de la chaicircne respiratoire nommeacute pour cela co-enzyme Q10 (ubiQuinone) 10 fait reacutefeacuterence au nombre duniteacutes isopreacuteniques (
) preacutesentes dans la queue hydrophobe de la moleacutecule (situeacutee dans la membrane)
Cardiolipine et chaicircne respiratoire
La cardiolipine ou diphosphatidylglyceacuterol est un lipide qui est speacutecifique des membranes des bacteacuteries et des mitochondries autrement dit des membranes dont la fonction est de fournir un potentiel eacutelectrochimique pour le transport des eacutelectrons et la synthegravese dATP Le terme cardiolipine vient du fait que ce lipide a eacuteteacute isoleacute agrave partir de cœur de bovin dans lequel il repreacutesente 10 des phospholipides totaux Plus tard la cardiolipine a eacuteteacute trouveacutee en abondance dans la mitochondrie ougrave elle repreacutesente 20 des phospholipides totaux et dans la membrane externe des bacteacuteries Etant donneacute que la cardiolipine est un lipide speacutecifique de la mitochondrie on est en droit de penser que sa fonction biologique dans cet organite est fondamentale Elle est localiseacutee principalement dans la membrane interne ougrave elle interagit avec plusieurs proteacuteines parmi lesquelles les complexes III (cytochrome bc1) et IV (cytochrome c oxydase) la proteacuteine deacutechange ATPADP lATP synthase et le transporteur de phosphate inorganique (Pi) Il a eacuteteacute montreacute que la cardiolipine deacuteterminait la structure quaternaire (et donc fonctionnelle) de ces proteacuteines enzymatiques et assurait eacutegalement la bonne orientation et la bonne position (pour faciliter le passage des eacutelectrons) des diffeacuterents composants de la chaicircne respiratoire Ce rocircle est bien illustreacute par le syndrome de Barth myopathie speacutecifique due agrave une production deacutefectueuse de cardiolipine reacutesultant en un fort deacuteficit dans la production dATP La cardiolipine limite aussi la diffusion de protons situeacutes dans lespace inter membranaire en les liant agrave ses groupes phosphates tamponnant ainsi le pH global (voir figure 14 ) Enfin la cardiolipine est consideacutereacutee comme un co-facteur deacuteterminant de limportation du cholesteacuterol indispensable au deacuteroulement de la steacuteroiumldogenegravese mitochondriale
Figure 14 [agrave consulter agrave la source] Cardiolipine dans la membrane interne de la mitochondrie
LATP synthase ( )
En preacutesence du gradient de protons eacutetabli entre les deux faces de la membrane mitochondriale interne et en absence de concentrations eacuteleveacutees dATP dans la matrice
lATP synthase laisse passer les protons au niveau du domaine membranaire un
passage qui permet la production dATP par le domaine Plus preacuteciseacutement chaque
sous-uniteacute du domaine de la proteacuteine couple rapidement lADP et le Pi en produisant lATP qui reste en place Cest le potentiel de membrane et le passage des protons qui en reacutesulte (laquo source deacutenergie raquo) qui permet lexpulsion de lATP vers
lespace matriciel au cours dun mouvement de rotation de la sous-uniteacute dans le
domaine La place de lATP est immeacutediatement prise par un nouvel ADP + Pi Il faut 12 protons pour la production de 3 ATP (voir figure 13 ci-dessus)
Cette enzyme peut eacutegalement fonctionner dans lautre sens ce qui se produit en absence de gradient de protons et en preacutesence dATP Dans ce cas elle fonctionne comme une
pompe agrave protons comparable agrave l -ATPase de la membrane des lysosomes deacutecrite dans la ressource laquo Transport membranaire raquo
Bilan final
Le bilan final de toutes ces inter conversions chimiques cest que loxydation complegravete dune moleacutecule de glucose fournira 30 moleacutecules dATP et quune moleacutecule dacide gras tel que le palmitate (C16) fournira 120 moleacutecules dATP La complexiteacute des inter conversions chimiques qui seffectuent dans les mitochondries trouve sa justification dans un pheacutenomegravene de fractionnement de leacutenergie libeacutereacutee qui eacutevite un deacutegagement
excessif de chaleur ducirc agrave la condensation de et (en ) Leacutenergie peut ecirctre convertie efficacement en liaisons riches en eacutenergie dans des moleacutecules telles que lATP gracircce agrave des reacuteactions coupleacutees
La theacuteorie de chimiosmose
Le processus preacuteceacutedemment deacutecrit est analogue agrave un geacuteneacuterateur faisant passer un courant agrave travers une seacuterie de moteurs eacutelectriques Cependant dans les systegravemes biologiques les eacutelectrons sont transporteacutes dun site agrave lautre par des moleacutecules diffusibles qui prennent des eacutelectrons au niveau dun site pour les apporter sur un autre site Dans le cas de la chaicircne mitochondriale de transfert
deacutelectrons le processus commence avec le
Cest langlais Peter Mitchell qui proposa le meacutecanisme de couplage entre le transport des eacutelectrons et la synthegravese de lATP Il suggeacutera que le flux des eacutelectrons dun composant agrave lautre de la chaicircne respiratoire (et ceci est eacutegalement vrai pour le flux des eacutelectrons dans les photo systegravemes du chloroplaste) dirige des protons (ions hydrogegravene) au travers de la membrane (vers lespace inter membranaire) creacuteant ainsi un gradient protonique (150 mV) Secondairement la production dATP est due au flux inverse de protons descendant le gradient Cette proposition constitue la base de la theacuteorie appeleacutee chimiosmose (Mitchell prix Nobel en 1978)
Creacuteatine phosphate
Bien que la production dATP soit essentiellement due aux processus meacutetaboliques deacutecrits plus haut la mitochondrie peut utiliser une voie alternative pour assurer la production immeacutediate dATP Elle possegravede en effet une enzyme creacuteatine kinase qui catalyse la production de creacuteatine-phosphate Celle-ci est agrave son tour transporteacutee dans le cytoplasme ougrave elle est utiliseacutee pour phosphoryler lADP en ATP (reacutegeacuteneacuteration tregraves rapide de lATP indeacutependante de la production dATP mitochondrial) (voir figure 15 ) Cette voie seacutepuise en environ 8 secondes dans le muscle au travail et pourrait donc ecirctre vue comme un processus tampon entre la demande immeacutediate et la possibiliteacute de production par la glycolyse et la chaicircne respiratoire
Figure 15 [agrave consulter agrave la source] Creacuteatine phosphate et ATP
La creacuteatine est un additif nutritionnel populaire chez les athlegravetes dont la speacutecialiteacute sportive neacutecessite un apport brutal deacutenergie (par exemple sprinters et halteacuterophiles) Lideacutee de deacutepart est datteindre un haut niveau de creacuteatine-phosphate et donc datteindre une production plus eacuteleveacutee dATP dans les 8 premiegraveres secondes Cependant il ny a pas de preuve eacutetablie que cette suppleacutementation artificielle augmente le niveau cellulaire de creacuteatine phosphate et donc augmente reacuteellement les possibiliteacutes de lathlegravete La figure 16 preacutesente lusage de diffeacuterentes sources deacutenergie utiliseacutees pour lapprovisionnement en ATP pendant un exercice physique
Figure 16 [agrave consulter agrave la source] Creacuteatine phosphate dans le temps (sources deacutenergie)
Source httpwwwulysseu-bordeauxfratelierikramerbiocell_diffusiongbbcelfa105b3contentcours07htm
Fluiditeacute du geacutenome ou geacutenome fluide ndash Note du traducteur cette notion est relativement reacutecente en biologie et en geacuteneacutetique et tregraves peu de reacutefeacuterences en franccedilais sont encore disponibles agrave ce jour Nous reprenons agrave la suite une note sur le sujetLa fluiditeacute des geacutenomes par Eric Coissac INRIA Rhocircne-Alpes - HELIX
Depuis le milieu des anneacutees 1990 et la publication des deux premiers geacutenomes complegravetement seacutequenceacutes (Haemophilus influenzae et Saccharomyces cerevisiae) la biologie a franchi une nouvelle eacutetape Apregraves la reacutevolution de la biologie moleacuteculaire du deacutebut des anneacutees 1970 et la vision que certains qualifient de reacuteductionniste quelle a ameneacutee legravere de la geacutenomique fait actuellement eacutevoluer la biologie vers une vision plus inteacutegrative Ce nouvel engouement pour une biologie dite inteacutegrative a permis de prendre conscience que lideacutee selon laquelle linventaire complet des gegravenes dun organisme permettrait dappreacutehender son fonctionnement est une vision simpliste bien quelle ait justifieacute en grande partie le deacuteveloppement de nombreux projets geacutenomes
Jai eu la chance de commencer mes travaux de recherche au deacutebut des projets geacutenomes et jai dans ce cadre participeacute au projet de seacutequenccedilage du geacutenome de la levureSaccharomyces cerevisiae Je ne pourrais dire si cest en opposition agrave lideacutee du geacutenome vu comme un simple sac agrave gegravenes mais degraves ce moment jai orienteacute mon travail de recherche vers leacutetude de leacutevolution de la structure des chromosomes de la maniegravere la plus indeacutependante possible des gegravenes quils portent Il mimporte au travers de mes
travaux dessayer de mettre en eacutevidence des contraintes eacutevolutive qui sont lieacutees agrave la nature mecircme du support de linformation geacuteneacutetique et non agrave linformation porteacutee
La strateacutegie suivie ma conduit agrave eacutetudier les meacutecanismes de duplication agrave lorigine de nombreux remaniements chromosomiques Il ma eacuteteacute ainsi possible de proposer un modegravele expliquant lorigine de nombreuses reacutepeacutetitions observables dans les geacutenomes ainsi que leurs eacutevolutions Ce modegravele semble ecirctre applicable pour ses grandes lignes aux trois super regravegnes (Eucaryotae Eubacteriacae et Archae) ce qui montre le caractegravere ancestral des meacutecanismes sous-jacents
Mecircme si lexercice preacutesente un inteacuterecirct il ne serait sans doute pas raisonnable de poursuivre ce type de travail sans tenter de croiser les reacutesultats ainsi obtenus avec des donneacutees relatives agrave linformation preacutesente sur les chromosomes et donc agrave la fonction des gegravenes codeacutes par ceux-ci La mise en place du lien entre les donneacutees de reacutepeacutetitions dont je dispose et les donneacutees fonctionnelles disponibles relegraveve de linteacutegration et donc de la repreacutesentation des connaissances MicrOBI peut ecirctre consideacutereacute comme ma reacuteponse agrave ce problegraveme Aujourdhui cette base de donneacutees permet de maintenir coheacuterents les liens existant entre plusieurs bases de donneacutees publiques deacutecrivant diffeacuterents types dinformations biologiques Lajout des donneacutees de reacutepeacutetition au scheacutema actuel permettra de poser au systegraveme des requecirctes complexes inteacutegrant les diffeacuterents niveaux de donneacutees que sont le geacutenome le proteacuteome et les classifications fonctionnelles Source httpwww-helixinrialpesfrIMGpdfhdr-coissacpdf via httptelarchivesouvertesfrtel-00011102en
Glycolyse ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
La glycolyse (γλῠκὖς glykyacutes laquo sucreacute raquo et λύσις lyacutesis laquo dissolution raquo) ou voie dEmbden-Meyerhof-Parnas est une voie meacutetabolique dassimilation du glucose et de production deacutenergie Elle se deacuteroule dans le cytoplasme (ou cytosol) de la cellule Comme son nom lindique elle neacutecessite du glucose et a pour produit du pyruvate Ce dernier peut soit entrer dans le cycle de Krebs qui se deacuteroule dans la mitochondrie des eucaryotes ou le cytoplasme des bacteacuteries en aeacuterobiose soit ecirctre meacutetaboliseacute par fermentation en anaeacuterobiose pour produire par exemple du lactate ou de leacutethanol
Sommaire
bull 1 Principe geacuteneacuteral
bull 2 Eacutetapes de la glycolyse
o 21 Activation des hexoses par phosphorylations successives
211 Phosphorylation du glucose en glucose-6-phosphate
212 Isomeacuterisation du glucose-6-phosphate en fructose-6-phosphate
213 Phosphorylation du fructose-6-phosphate en fructose-16- diphosphate
o 22 Clivage du fructose-16-diphosphate en deux moleacutecules de
glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate
221 Clivage du fructose-16-diphosphate en glyceacuteraldeacutehyde-3- phosphate et dihydroxyaceacutetone phosphate
222 Isomeacuterisation de la dihydroxyaceacutetone phosphate en glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate
o 23 Reacutecupeacuteration de leacutenergie investie dans les phosphorylations
231 Phosphorylation du glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate en 13- diphosphoglyceacuterate
232 Conversion du 13-diphosphoglyceacuterate en 3-phosphoglyceacuterate avec reacutecupeacuteration dATP
233 Isomeacuterisation du 3-phosphoglyceacuterate en 2-phosphoglyceacuterate
234 Conversion du 2-phosphoglyceacuterate en phosphoeacutenolpyruvate
235 Conversion du phosphoeacutenolpyruvate en pyruvate avec reacutecupeacuteration dATP
bull 3 Bilan de la glycolyse
bull 4 Reacutegulation de la glycolyse
o 41 Reacutegulation de la PFK-1
o 42 Reacutegulation de la pyruvate kinase
o 43 Reacutegulation au niveau de lhexokinase
bull 5 Reacuteoxydation des coenzymes
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Voir aussi
o 71 Articles connexes
Principe geacuteneacuteral
La glycolyse est un meacutecanisme de reacutegeacuteneacuteration dATP qui ne neacutecessite pas doxygegravene Au cours de ce processus on assiste agrave
bull des reacuteactions doxydo-reacuteduction au cours desquelles un accepteur deacutelectrons
(coenzyme NAD + ) est reacuteduit
NAD + + 2 H + + 2 e minus rarr NADH + H +
bull des synthegraveses dATP par phosphorylation dADP (formation de quatre moleacutecules dATP mais consommation de deux moleacutecules dATP soit au total formation nette de deux moleacutecules dATP)
2 ADP + 2 Pi + 2 H + rarr 2 ATP + 2 H2O
Le symbole Pi repreacutesente ici le phosphate inorganique HPO42- ou hydrogeacutenophosphate1
La glycolyse se traduisant par la reacuteduction de coenzymes elle saccompagne donc de loxydation de moleacutecules organiques On peut dire quelle correspond agrave loxydation du glucose en pyruvate
glucose + 2 NAD + rarr 2 CH3-CO-COO - + 2 (NADH + H + )
coupleacutee agrave
2 ADP + 2 Pi + 2 H + rarr 2 ATP + 2 H2O
soit au total
glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD + rarr 2 pyruvate + 2 ATP + 2 (NADH + H + ) + 2 H2O
Le pyruvate CH3-CO-COO- deacutesigne en toute rigueur la base conjugueacutee de lacide pyruvique CH3-CO-COOH
Article complet sur le site httpfrwikipediaorgwikiGlycolyse
Glycolyse ndash Document Universiteacute Jussieu Paris Contributions de Caroline Benlot Nicole Blanchouin Collaboration Philippe Denoulet
La voie de la glycolyse correspond agrave une seacuterie de reacuteactions catalyseacutees par des enzymes qui deacutegradent une moleacutecule de glucose (6 carbones) en deux moleacutecules de pyruvate (3 carbones) Chez les eucaryotes cette transformation a lieu dans le cytosol de la cellule
Cette voie meacutetabolique produit de leacutenergie libre sous forme dATP Il est agrave noter que tous les intermeacutediaires entre le glucose et le pyruvate sont phosphoryleacutes ce qui leur confegravere une charge neacutegative nette agrave pH 7 les empecircchant ainsi de diffuser agrave lexteacuterieur de la cellule
La glycolyse se deacutecompose en deux phases
- La phase preacuteparatoire ougrave le glucose est transformeacute en deux trioses phosphates avec consommation deacutenergie
- La phase de remboursement qui produit de leacutenergie sous forme dATP
Le bilan global de la glycolyse est
Glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ -----gt 2 pyruvate + 2 ATP + 2 H2O + 2 NADH
Les diffeacuterents chaicircnons meacutetaboliques intervenant dans la glycolyse sont soit des reacuteactions simples soit des reacuteactions deacutecomposables en reacuteactions simples Parmi les dix reacuteactions enzymatiques de la glycolyse trois sont exergoniques et donc irreacuteversibles Les autres chaicircnons seffectuant avec des ΔG proches de leacutequilibre sont reacuteversibles et permettent la gluconeacuteogenegravese
Source httpwwwsnvjussieufrbmediaMetaboglyco1html
Lactate ndash Renvoi agrave Acide lactique selon une introduction agrave un articl de Wikipeacutedia
Lacide lactique est un acide organique qui joue un rocircle dans divers processus biochimiques Un lactate est un sel de cet acide Contrairement agrave ce que peut laisser penser son nom lacide lactique nest pas preacutesent uniquement dans le lait mais eacutegalement dans le vin certains fruits et leacutegumes et dans les muscles
Lacide lactique est un acide alpha hydroxyleacute sa formule chimique est C3H6O3 et sa structure se reflegravete dans son nom systeacutematique lacide 2-hydroxypropanoiumlque
Sommaire
bull 1 Chimie
bull 2 Effort musculaire et fermentation lactique
bull 3 Fermentation bacteacuterienne
bull 4 Utilisations
bull 5 Historique
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
o 61 Voir aussi
611 Articles connexes
612 Liens externes
Chimie [modifier]
Latome de carbone 2 portant le groupe hydroxyle est asymeacutetrique rendant la moleacutecule dacide lactique chirale Il se preacutesente donc sous forme de deux eacutenantiomegraveres
bull (R)-acide lactique ou D(ndash)-acide lactique
bull (S)-acide lactique ou L(+)-acide lactique
En solution le groupe carboxyle -COOH peut perdre un proton donnant un ion lactate CH3CHOHCOO-
Lacide lactique est soluble dans leau et consideacutereacute comme un acide faible (pKa=390) cest-agrave-dire que la reacuteaction de dissociation dans leau nest pas totale
CH3CHOHCOOH + H2O CH3CHOHCOO- + H3O+
On trouve donc agrave la fois en solution lacide lactique et sa forme basique lion lactate en proportions variables selon le pH
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiAcide_lactique
Meacutedecine personnaliseacutee ndash Articles seacutelectionneacutes par Jacques Hallard
Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche ndash Document lsquoGroupe Les eacutechosfrrsquo Par Marc-Olivier Beacutevierre Partner Cepton Strategies bureau de Paris 03 deacutecembre 2011
Du profilage des patients aux theacuterapies geacuteniques en passant par le diagnostic moleacuteculaire et de nouvelles formes de vaccination les possibiliteacutes ouvertes par la meacutedecine personnaliseacutee sont immenses Crsquoest aussi un enjeu consideacuterable pour lrsquoeacuteconomie des systegravemes de santeacute et bien sucircr pour les grandes firmes pharmaceutiques qui ont ducirc repenser en profondeur leurs deacutemarches de recherche et deacuteveloppement
Le concept de meacutedecine personnaliseacutee a eacuteteacute deacuteveloppeacute il y a deux deacutecennies par la socieacuteteacute suisse Roche lrsquoun des leaders mondiaux de lrsquoindustrie pharmaceutique Le concept initial eacutetait fondeacute sur une reacutealiteacute tregraves simple dans la pratique meacutedicale le mecircme meacutedicament peut provoquer des reacuteactions diffeacuterentes selon les patients et pour un patient donneacute certains meacutedicaments fonctionnent et drsquoautres non
Avec lrsquointroduction dans les anneacutees 1990 de lrsquoHerceptine un traitement pour le cancer du sein Roche a deacutemontreacute qursquoil eacutetait possible drsquoanticiper gracircce agrave un simple test sur les patients ceux pour qui le traitement serait le plus beacuteneacutefique et ceux pour qui il ne le serait probablement pas
Il est deacutesormais possible de personnaliser les traitements crsquoest-agrave-dire de nrsquoadministrer un meacutedicament qursquoaux patients qui reacuteagissent positivement Lrsquoimpact de cette nouvelle approche est eacutenorme une efficaciteacute accrue moins drsquoeffets secondaires et plus de temps ni de ressources perdus pour un traitement inopeacuterant
Les cinq grandes approchesCette premiegravere forme de meacutedecine personnaliseacutee a ouvert la voie agrave une multitude drsquoapproches diffeacuterentes que lrsquoon peut classer en cinq cateacutegories
1 La meacutedecine stratifieacutee Crsquoest lrsquoapproche retenue pour lrsquoHerceptine elle consiste agrave diviser les patients en quatre groupes en fonction de leur reacuteaction agrave un meacutedicament en termes drsquoefficaciteacute et drsquoeffets secondaires Le meacutedicament est administreacute uniquement au groupe pour lequel la reacuteponse aura eacuteteacute positive et qui nrsquoaura pas preacutesenteacute drsquoeffets secondaires
2 Les vaccinations antitumorales Il srsquoagit drsquoune autre forme de meacutedecine personnaliseacutee ici le systegraveme immunitaire du patient est ldquoentraicircneacuterdquo agrave deacutetruire les cellules tumorales On obtient un tel reacutesultat en reacuteinjectant dans le corps drsquoun patient un eacutechantillon de ses propres cellules apregraves un traitement externe Les cellules ainsi traiteacutees sont destineacutees agrave stimuler le systegraveme immunitaire du patient speacutecifiquement contre les cellules tumorales
3 Lrsquoingeacutenierie tissulaire La reconstruction tissulaire est un domaine meacutedical nouveau et extrecircmement prometteur Elle srsquoaccomplit gracircce agrave lrsquoimplantation de cellules capables de pousser sur un tissu endommageacute et de le ldquoreacuteparerrdquo Ces cellules peuvent provenir soit du patient lui-mecircme apregraves traitement externe soit de cellules souches provenant de donneurs
4 La theacuterapie geacutenique Elle vise agrave modifier le geacutenome drsquoun patient afin drsquoeacuteliminer la mutation qui est agrave lrsquoorigine drsquoune maladie Il y a trois types de theacuterapie geacutenique la transfection permanente drsquoADN la transfection transitoire drsquoADN et les theacuterapies portant sur lrsquoARN Aujourdrsquohui le premier type a eacuteteacute pratiquement abandonneacute alteacuterer de faccedilon permanente le geacutenome drsquoune personne peut avoir des conseacutequences sur le long terme y compris apregraves la mort du patient ndash puisque les modifications de son geacutenome seront aussi transmises agrave sa descendance Qui plus est elle a souvent des conseacutequences impreacutevisibles sur drsquoautres processus biologiques La recherche se concentre agrave preacutesent sur les deux autres approches qui ont elles lrsquoavantage drsquoecirctre reacuteversibles Les premiers meacutedicaments arrivent maintenant sur le marcheacute Un exemple inteacuteressant le Glybera premier traitement efficace contre la LPLD une maladie orpheline dont les patients ont un deacuteficit en proteacuteines LPL ce qui entraicircne lrsquoapparition de diabegravete et de maladies cardiovasculaires
5 Le profilage du risque La forme la plus meacutediatiseacutee de meacutedecine personnaliseacutee est probablement le profilage du risque gracircce au seacutequenccedilage du geacutenome drsquoun patient il devient deacutesormais possible de calculer le risque que cette personne deacuteveloppe un jour une maladie Etant donneacute que le coucirct total pour seacutequencer le geacutenome entier drsquoune personne diminue drsquoanneacutee en anneacutee il sera bientocirct possible pour tout le monde drsquoobtenir son propre seacutequenccedilage de geacutenome et donc de connaicirctre son profil de risque pour un certain nombre de maladies Par ailleurs certaines autres formes de profilage du risque plus preacutecises existent deacutejagrave en cardiologie par exemple en mesurant le niveau de concentration drsquoune certaine proteacuteine dans le sang il devient possible de preacutedire avec preacutecision le risque pour un patient drsquoavoir un accident cardio-vasculaire (AVC insuffisance cardiaque) dans les mois ou les anneacutees agrave venir
Le profilage du risque est un aspect particuliegraverement important pour la meacutedecine personnaliseacutee car il ouvre la voie agrave la preacutevention une source potentiellement gigantesque de bien-ecirctre pour les personnes mais aussi drsquoeacuteconomies substantielles pour les systegravemes de santeacute
Afin de comprendre pourquoi et comment lrsquoindustrie de la santeacute tout entiegravere se tourne drsquoores et deacutejagrave vers la meacutedecine personnaliseacutee il est important de srsquoarrecircter un instant sur la reacutevolution scientifique qui a deacuteclencheacute ce changement de paradigme
Le diagnostic moleacuteculaire moteur sous-jacentTout au long des dix derniegraveres anneacutees lrsquoameacutelioration de la productiviteacute en R amp D a eacuteteacute lrsquoun des principaux enjeux pour les entreprises pharmaceutiques Alors que la plupart de leurs meacutedicaments les plus vendeurs tombent ou vont tomber dans le domaine public ndash depuis 2004 et jusqursquoagrave 2012 ndash et en lrsquoabsence drsquoun nombre suffisant de nouveaux produits pour compenser la perte associeacutee cette riche industrie a eacuteteacute confronteacutee agrave une pression croissante pour aller vers plus drsquoinnovation
Rationaliser la gestion des projets de R amp D former des alliances construire des accords agrave long terme avec des eacutequipes de recherche universitaires ou en biotechnologie breveter les projets de recherche dans le cadre de structures de partenariat sophistiqueacutees autant de reacuteponses qui caracteacuterisent ce deacutefi et qui parfois ont eacuteteacute tregraves efficaces Cependant aucune de ces approches nrsquoa vraiment abordeacute le problegraveme qui est aujourdrsquohui au cœur de la recherche et du deacuteveloppement pharmaceutique Pour trouver demain de nouveaux meacutedicaments les scientifiques auront besoin de mieux comprendre les processus moleacuteculaires qui reacutegissent les maladies et comment la diversiteacute geacuteneacutetique des patients influe sur les reacutesultats des traitements
Parallegravelement lrsquoindustrialisation des techniques de biologie moleacuteculaire a permis drsquoimportants progregraves dans la deacutetection et lrsquoanalyse de moleacutecules drsquoune complexiteacute toujours croissante telles que de longs fragments drsquoADN ARN des proteacuteines voire des cellules entiegraveres Ces techniques ont permis aux scientifiques de parvenir agrave une compreacutehension beaucoup plus preacutecise des processus moleacuteculaires qui sont agrave lrsquoorigine de nombreuses maladies Le potentiel de ce qursquoon appelle maintenant le diagnostic moleacuteculaire est immense non seulement en termes de R amp D mais aussi dans la pratique meacutedicale quotidienne
Agrave lrsquoautre extreacutemiteacute du spectre les systegravemes de santeacute sont de plus en plus sous pression Ils ne remboursent plus que les meacutedicaments qui apportent un reacuteel plus par rapport aux traitements deacutejagrave en place et dans certains cas ils ne paient que si le traitement a un reacutesultat positif Dans un nombre croissant de systegravemes de santeacute le besoin drsquoun retour sur investissement ndash sujet qui eacutetait tabou dans le passeacute ndash est en train de devenir une reacutealiteacute
Le diagnostic moleacuteculaire fournit agrave ces deux deacutefis la reacuteponse de la science non seulement il accroicirct la productiviteacute de R amp D mais il fournit aussi aux cliniciens des outils puissants pour mieux comprendre ce qursquoils font et quelle est lrsquoefficaciteacute reacuteelle de leurs deacutecisions theacuterapeutiques Au final ils traitent mieux leurs patients et pour un coucirct moindre
Diagnostic moleacuteculaire et biomarqueurs quelques deacutefinitionsLe diagnostic moleacuteculaire deacutetecte des cibles moleacuteculaires speacutecifiques par le truchement de sondes seacutelectives qui sont toujours associeacutees agrave une meacutethode de visualisation La valeur de ces cibles ndash appeleacutees biomarqueurs ndash est qursquoelles sont correacuteleacutees agrave une maladie parfois elles sont mecircme la racine du mal Les biomarqueurs peuvent ecirctre de natures tregraves diffeacuterentes allant de la simple petite moleacutecule (comme les meacutetabolites) agrave des structures complexes comme les proteacuteines les acides nucleacuteiques ou mecircme des cellules entiegraveres
Trouver le biomarqueur adeacutequat qui permettra aux cliniciens de comprendre et de suivre avec preacutecision lrsquoeacutevolution de la maladie ndash ou bien sa reacuteponse agrave un traitement ndash est lrsquoun des principaux enjeux de la recherche pharmaceutique aujourdrsquohui En effet il nrsquoy a souvent pas de lien de causaliteacute direct entre un biomarqueur et une maladie ou sa reacuteponse Certains biomarqueurs peuvent ecirctre repreacutesentatifs de plusieurs maladies et inversement il peut ecirctre neacutecessaire de deacutetecter plusieurs biomarqueurs afin de deacutepister une maladie donneacutee
Les technologies de deacutetection et drsquoamplification ont progresseacute agrave pas de geacuteant ces derniegraveres anneacutees et sont devenues les principaux moteurs du deacuteveloppement des outils de diagnostic moleacuteculaire La meacutethode la plus connue est la Reacuteaction en Chaicircne par Polymeacuterase (PCR) mais il en est drsquoautres telles que les puces agrave ADN et ARN (ou micro-arrays) lrsquohybridation in situ en fluorescence (FISH) lrsquoimmunohistochimie la cytomeacutetrie en flux (CMF FACS en anglais) et bien drsquoautres qui sont agrave preacutesent arriveacutees agrave maturiteacute
Le rocircle des biomarqueurs dans la chaicircne de valeur pharmaceutiqueLes biomarqueurs jouent un rocircle important agrave tous les niveaux de la chaicircne de valeur pharmaceutique ils interviennent tregraves tocirct dans le processus de deacutecouverte puis dans le deacuteveloppement du produit ils ont eacutegalement leur importance au niveau du patient notamment pour la preacutevention le suivi du traitement et la gestion de la maladie
Les biomarqueurs peuvent ecirctre trieacutes en trois cateacutegories leur rocircle deacutepend de leur positionnement dans la chaicircne de valeur
Les biomarqueurs de deacutecouverte sont des entiteacutes moleacuteculaires qui sont geacuteneacuteralement identifieacutees pendant les premiegraveres phases du processus de deacutecouverte drsquoun nouveau meacutedicament Ces biomarqueurs sont lieacutes agrave la cible biologique et sont utiliseacutes pour valider les meacutecanismes de la maladie pour sonder de potentiels effets toxicologiques ou pour anticiper les variations geacuteneacutetiques potentielles dans la reacuteponse de lrsquoorganisme aux meacutedicaments Lrsquoespoir pour les responsables de R amp D pharmaceutique est que ces biomarqueurs vont aider agrave atteindre plus rapidement chez lrsquohomme la preuve de concept ou deacutemonstration de validiteacute lrsquoideacutee est drsquoecirctre en mesure drsquoeffectuer des essais cliniques en toute seacutecuriteacute avec de tregraves faibles doses sur un petit nombre de patients et beaucoup plus preacutecocement avant mecircme que les essais preacutecliniques ne soit pleinement acheveacutes Les meacutedicaments qui srsquoaveacutereraient ne pas fonctionner lors de ces essais preacutecoces seraient alors eacutelimineacutes plus tocirct ce qui permettrait par conseacutequent de tester plus de substances
Plus tard dans le processus on trouve les biomarqueurs de deacuteveloppement qui peuvent eacutegalement ecirctre drsquoune grande utiliteacute Ce sont habituellement les mecircmes que ceux qui ont eacuteteacute identifieacutes lors du processus de deacutecouverte et qui sont utiliseacutes dans les essais cliniques pour fournir des informations preacuteliminaires sur lrsquoefficaciteacute du meacutedicament et sa seacutecuriteacute avant qursquoon ne soit agrave mecircme de mesurer des paramegravetres cliniques drsquoaucune sorte Gracircce agrave leur capaciteacute agrave fournir des informations qui ne seraient pas accessibles agrave travers un monitoring clinique classique ils contribuent parfois agrave acceacuteleacuterer sensiblement le processus de deacuteveloppement En un mot afin de mesurer lrsquoefficaciteacute drsquoun nouveau meacutedicament de simples tests sanguins peuvent agrave preacutesent (dans certains cas) remplacer des mois voire des anneacutees drsquoobservation clinique
Et enfin nous avons les biomarqueurs commerciaux Par commercial nous entendons les biomarqueurs qui ont eacuteteacute officiellement reconnus par les autoriteacutes sanitaires comme des outils apportant des informations utiles sur lrsquoeacutetat drsquoun patient et pouvant ecirctre utiliseacutes pour prendre des deacutecisions cliniques des outils de diagnostic recourant agrave ces biomarqueurs seront par ailleurs susceptibles drsquoecirctre rembourseacutes par les systegravemes de santeacute Ce type de biomarqueur nrsquoest pas nouveau Pour ne citer que deux exemples le glucose est reconnu comme biomarqueur du diabegravete depuis le XIXe siegravecle (aujourdrsquohui il a eacuteteacute remplaceacute par lrsquoHbA1c) et le PSA (Antigegravene prostatique speacutecifique) lrsquoest depuis les anneacutees 1980 pour le cancer de la prostate
Bien que lrsquoon utilise les biomarqueurs depuis fort longtemps le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire la bio-informatique et les meacutethodes de deacutetection innovantes ont deacutemultiplieacute les possibiliteacutes de faccedilon spectaculaire et un nouveau type drsquooutil a eacutemergeacute le diagnostic moleacuteculaire Les premiers exemples embleacutematiques de ces nouvelles et puissantes technologies sont les ldquodiagnostics compagnonsrdquo qui ont eacuteteacute introduits dans le traitement du cancer (drsquoabord avec lrsquoHerceptine que nous avons mentionneacutee plus haut) et plus reacutecemment du VIH ougrave certains traitements oneacutereux nrsquoont eacuteteacute prescrits qursquoagrave condition que le patient reacuteponde agrave un test geacuteneacutetique speacutecifique Drsquoautres exemples bien connus sont les tests de deacutepistage de routine des maladies infectieuses (VIH) dont le degreacute de speacutecificiteacute et de sensibiliteacute est tregraves eacuteleveacute
Les diagnostics moleacuteculaires sont les outils de la meacutedecine moderne Ils permettent aux cliniciens drsquoidentifier les signes avant-coureurs des maladies de choisir le bon traitement en fonction des profils geacuteneacutetiques (diagnostics ldquocompagnonsrdquo) de superviser lrsquoefficaciteacute des traitements et bien mieux informeacutes de prendre de meilleures deacutecisions en fonction du profil particulier de chaque patient et de sa reacuteaction aux traitements anteacuterieurs Les diagnostics moleacuteculaires ont eacutegalement un rocircle eacuteconomique agrave jouer car ils pourraient tregraves bien conduire dans certains cas agrave des eacuteconomies substantielles en eacutevitant au meacutedecin de prescrire inutilement des traitements coucircteux
Lrsquoimpact eacuteconomique de la meacutedecine personnaliseacuteeLa demande mondiale pour les produits et services de santeacute est estimeacutee agrave lrsquoheure actuelle agrave 5500 milliards de dollars et elle devrait atteindre 12 000 milliards de dollars agrave lrsquohorizon 2030 La meacutedecine personnaliseacutee va transformer ce marcheacute sur deux plans premiegraverement en fournissant des traitements plus efficaces et deuxiegravemement en offrant le moyen de faire des eacuteconomies
Des traitements plus efficaces Pour un meacutedecin la valeur intrinsegraveque du diagnostic moleacuteculaire ne reacuteside bien sucircr pas dans le traitement drsquoune maladie mais dans lrsquoinformation que ce diagnostic viendra fournir Cette information peut ecirctre inestimable car elle aide les meacutedecins agrave prendre de meilleures deacutecisions sur la faccedilon de traiter un patient Par ailleurs elle est parfois consideacutereacutee par les autoriteacutes sanitaires comme une condition preacutealable pour la prescription drsquoune moleacutecule comme crsquoest le cas en meacutedecine stratifieacutee
LrsquoHerceptine a eacuteteacute le premier meacutedicament issu de la meacutedecine stratifieacutee agrave ecirctre autoriseacute Elle traite le cancer du sein et fonctionne extrecircmement bien mais seulement pour des femmes qui surexpriment un gegravene speacutecifique appeleacute HER-2 Elle est donc commercialiseacutee avec un kit de diagnostic HER-2 et nrsquoest rembourseacutee par les systegravemes de santeacute que si le test est positif LrsquoHerceptine est lrsquoun des meacutedicaments les plus vendus
aujourdrsquohui (pour un total de plus de 5 milliards de dollars) A lrsquoavenir ce type de produit deviendra monnaie courante demain les assureurs de la santeacute ne paieront plus pour des meacutedicaments mais pour des reacutesultats Crsquoest preacuteciseacutement lagrave ce que la meacutedecine personnaliseacutee peut apporter une faccedilon de maximiser lrsquoefficaciteacute des traitements
La reacuteduction des deacutepenses Mecircme si certaines formes de meacutedecine personnaliseacutee (telles que les vaccins contre des cancers ou lrsquoingeacutenierie tissulaire) sont oneacutereuses et vont peser sur les systegravemes de santeacute drsquoautres vont contribuer agrave reacuteduire la facture La meacutedecine preacuteventive en particulier est une solution agrave long terme contre lrsquoexplosion des deacutepenses de santeacute comme chacun sait il est beaucoup moins cher de deacutepister et de preacutevenir une maladie que de la traiter lorsqursquoelle srsquoest deacuteclareacutee Il est deacutesormais possible par exemple de deacutetecter des ldquoindicateurs preacutecocesrdquo (biomarqueurs) de sorte que des mesures efficaces pourront ecirctre prises en amont ndash avant que la maladie ne se deacuteclenche Le coucirct total direct et indirect des maladies cardio-vasculaires et accidents vasculaires ceacutereacutebraux aux Etats-Unis a eacuteteacute estimeacute agrave 450 milliards de dollars en 2008 Reacuteduire la facture de seulement 10 aurait deacutejagrave un impact eacuteconomique eacutenorme
Les eacutevolutions agrave venirLa deacutecouverte de la structure en double heacutelice de lrsquoADN par Watson et Crick en 1953 a ouvert une nouvelle egravere le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire Durant la seconde moitieacute du XXe siegravecle les biologistes et les meacutedecins ont fait eacutenormeacutement progresser notre compreacutehension des meacutecanismes de la vie Cette progression a eacuteteacute consideacuterablement acceacuteleacutereacutee gracircce au deacuteveloppement drsquooutils de diagnostic moleacuteculaire qui permettent aujourdrsquohui aux meacutedecins de reacuteellement comprendre les meacutecanismes intimes moleacuteculaires des maladies Et ce que ces outils apportent crsquoest de lrsquoinformation de lrsquoinformation qui peut sauver ou prolonger la vie eacuteviter la douleur seacutecuriser le patient et aider le praticien agrave prendre la bonne deacutecision
Chaque ecirctre humain est une personne unique avec sa propre histoire ses besoins et ses objectifs personnels et veut ecirctre consideacutereacute en tant que tel La promesse de la meacutedecine personnaliseacutee est qursquoagrave lrsquoavenir la technologie permettra aux professionnels de la santeacute drsquoaccomplir quelques pas de plus pour se rapprocher de ce besoin fondamental
(Ce contenu est issu de ParisTech Review ougrave il a eacuteteacute publieacute agrave lrsquoorigine sous le titre Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche Nous vous invitons agrave vous abonner gratuitement agrave ParisTech Review) - Groupe lsquoLes eacutechosrsquo- Tous droits reacuteserveacutes - Les Echos 2012
Source httpblogslesechosfrparistech-reviewmedecine-personnalisee-la-revolution-est-en-marche-a7747html
Addenda - References
Academic
bull Steven M Paul et al ldquoHow to improve RampD productivity the pharmaceutical industryrsquos grand challengerdquo Nature Reviews 9 March 2010 203
bull Iain Miller et al ldquoMarket access challenges in the EU for high medical value
diagnostic testsrdquo Personalized Medicine (2011) 8(2)
bull Cepton Strategies ldquoLes perspectives de lrsquoindustrie pharmaceutique agrave lrsquohorizon 2020rdquo septembre 2011
Online
bull ldquo The revolution of molecular diagnosticsrdquo (Cepton Strategies)
bull ldquo Pharma 2015 le nouveau modegravelerdquo (Cepton Strategies)
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laquo Meacutedecine personnaliseacutee raquo la part du bluff et celle de la reacutealiteacute Document lsquoScience et pseudo-sciencesrsquo Auteur Bertrand Jordan biologiste moleacuteculaire Directeur de recherche eacutemeacuterite au CNRS Auteur de nombreux articles et drsquoune dizaine de livres sur la geacuteneacutetique et ses applicationshellip SPS ndeg 292 octobre 2010
Lrsquoideacutee (ou le fantasme) de la meacutedecine personnaliseacutee peut se reacutesumer ainsi on va tregraves prochainement pouvoir acceacuteder agrave la totaliteacute de lrsquoinformation geacuteneacutetique drsquoune personne en deacuteduire lrsquoensemble de ses preacutedispositions agrave diffeacuterentes maladies (et mecircme agrave certains comportements) ainsi que sa reacuteaction agrave diffeacuterents types de traitements et de meacutedicaments On pourra alors adopter des conduites de preacutevention cibleacutees et efficaces et traiter lrsquoaffection lorsqursquoelle apparaicirctra avec le meacutedicament preacutesentant le meilleur rapport entre efficaciteacute et effets indeacutesirables Au-delagrave de lrsquoinformation geacuteneacutetique proprement dite la mesure drsquoautres paramegravetres (niveau drsquoexpression de gegravenes preacutesence de diffeacuterentes proteacuteines eacutetat de certains reacutecepteurs) fournira des laquo biomarqueurs raquo1 suppleacutementaires permettant drsquoadapter finement le traitement agrave lrsquoeacutetat du patient
Au niveau de lrsquoaccegraves agrave lrsquoinformation geacuteneacutetique inteacutegrale il srsquoagit bien drsquoune reacutealiteacute maintenant proche (moins de cinq ans agrave coup sucircr) Les nouvelles techniques de seacutequenccedilage drsquoADN apparues depuis 2005 sont de plus en plus rapides et efficaces et degraves aujourdrsquohui la lecture inteacutegrale de lrsquoADN drsquoune personne revient agrave moins de 10 000 euro2 Les progregraves continuent agrave un rythme rapide et il est tregraves vraisemblable que le laquo geacutenome agrave 1000 dollars raquo devienne une reacutealiteacute drsquoici deux agrave trois ans Il sera alors bien plus rationnel drsquoobtenir cette information systeacutematiquement pour chaque individu (agrave la naissance par exemple) plutocirct que de pratiquer des analyses drsquoADN cibleacutees lorsque le besoin en apparaicirct
La traduction de cette information geacuteneacutetique en termes de physiopathologie (le passage du laquo geacutenotype raquo au laquo pheacutenotype raquo) est par contre encore tregraves imparfaite Bien entendu certaines mutations entraicircnent systeacutematiquement une pathologie preacutecise (comme pour la mucoviscidose les myopathies la choreacutee de Huntingtonhellip) mais en geacuteneacuteral la composante geacuteneacutetique drsquoune maladie implique des dizaines des centaines de gegravenes dont certains variants ont un effet aggravant ou au contraire protecteur Nos connaissances sont encore tregraves incomplegravetes et les entreprisequi agrave lrsquoeacutetranger (USA) offrent de reacutealiser un profil geacuteneacutetique (actuellement beaucoup moins preacutecis que le seacutequenccedilage inteacutegral) ne fournissent agrave leurs clients que des informations tregraves vagues (laquo risque drsquoarthrite rhumatoiumlde accru de 20 raquo crsquoestagrave-dire risque absolu passant de 1 agrave 1 2 ) La validiteacute mecircme de ces chiffres est sujette agrave caution dans la mesure ougrave ils ont eacuteteacute eacutetablis sur des groupes de population auxquels le client nrsquoappartient pas neacutecessaire-menthellip La
traduction meacutedicale de lrsquoinformation geacuteneacutetique est donc tregraves partielle et entacheacutee de grandes incertitudes
Photo Une vision du futur proche la carte Vitale contenant la seacutequence drsquoADN du patient
Cependant les choses changent rapidement Le passage prochain du pro-fil geacuteneacutetique (eacutetabli sur 500 000 agrave 1 000 000 de points dans le geacutenome) agrave la lecture inteacutegrale des trois milliards de bases de ce geacutenome va donner une information beaucoup plus fine ndash incluant en particulier les mutations rares qui pour des raisons techniques ne sont guegravere repreacutesenteacutees dans les profils actuels Et la poursuite des grandes eacutetudes de correacutelation entre pathologies et constitution geacuteneacutetique3 (eacutetudes qui vont elles aussi passer agrave la seacutequence) va ameacuteliorer peu agrave peu la traduction du geacutenotype en pheacutenotype y compris pour les maladies dont la part geacuteneacutetique est complexe (soit la grande majoriteacute) Cette transition est deacutejagrave bien amorceacutee pour divers types de cancers pour lesquels la connaissance des caracteacuteristiques geacuteneacutetiques de la cellule tumorale est deacuteterminante pour le choix du traitement4 On peut ainsi espeacuterer agrave terme eacuteradiquer la pratique de chimiotheacuterapies peu speacutecifiques et fortement deacutelabrantes et combiner la chirurgie avec le traitement par des moleacutecules ayant une action reacuteellement cibleacutee sur les cellules tumorales Il est certain que cette approche va srsquoeacutetendre au domaine de la santeacute en geacuteneacuteral et que lrsquoon va de plus en plus vers des traitements cibleacutes fondeacutes sur la connaissance du geacutenome du patient et sur des informations scientifiques constamment mises agrave jour
Au-delagrave de la geacuteneacutetique il faut drsquoailleurs eacutelargir le propos agrave lrsquoensemble des biomarqueurs qui deviennent accessibles Il peut srsquoagir de donneacutees concernant lrsquoADN comme ci-dessus mais aussi du niveau drsquoexpression drsquoun ensemble de gegravenes de la preacutesence de diverses proteacuteines de concentrations de meacutetabolites ou de lrsquoactiviteacute drsquoenzymes comme les kinases Le biomarqueur peut ecirctre simple ou le plus souvent complexe impliquant la mesure simultaneacutee drsquoun nombre important drsquoentiteacutes et donc une technologie sophistiqueacutee Le champ drsquoapplication des biomarqueurs est tregraves large et concerne potentiellement toutes les pathologies Ce domaine de recherches est en plein deacuteveloppement avec encore une fois beaucoup drsquoexageacuterations et drsquoaffirmations peu rigoureuses qursquoil srsquoagisse de la validiteacute statistique des correacutelations repeacutereacutees ou de lrsquoutiliteacute clinique reacuteelle de lrsquoinformation fournie On peut neacuteanmoins penser que la phase critique actuelle va deacuteboucher sur une clarification et un renforcement des exigences et que des biomarqueurs reacuteellement valides et utiles eacutemergeront de ces travaux il deviendra alors indispensable de les deacuteterminer avant tout traitement
Photo - Lrsquointerpreacutetation meacutedicale drsquoune seacutequence drsquoADN nrsquoest pas eacutevidente
La meacutedecine personnaliseacutee nrsquoest donc pas qursquoun fantasme le concept comporte une part de veacuteriteacute qui va aller croissant Les conseacutequences sur le systegraveme de santeacute sont multiples Les meacutedicaments vont de plus en plus srsquoadresser agrave un sous-ensemble de patients geacuteneacutetiquement deacutefini ce qui nrsquoest pas sans poser de seacuterieux problegravemes aux industriels de la pharmacie (deacutecheacuteance du modegravele de blockbuster5 mais peut paradoxalement permettre drsquoacceacuteleacuterer les essais cliniques en les pratiquant sur des groupes drsquoindividus seacutelectionneacutes Lrsquoimportance du diagnostic va srsquoaccentuer notamment ndash mais pas seulement ndash pour tous les cancers et la mise agrave jour incessante des connaissances sera essentielle pour tirer le maximum de sens clinique des informations geacuteneacutetiques et des
biomarqueurs en geacuteneacuteral Il faudra donc disposer agrave lrsquohocircpital drsquoinstallations et de personnels capables drsquoobtenir ces informations et de les interpreacuteter Le rocircle de moleacutecules cibleacutees efficaces et preacutesentant peu drsquoeffets secondaires va srsquoaccroicirctre au deacutetriment des theacuterapeutiques geacuteneacuteralistes et reacuteduire les temps drsquohospitalisation Il srsquoagit lagrave de tendances lourdes dont lrsquoorientation ne fait aucun doute Seul le calendrier preacutesente quelques incertitudes La pratique de la meacutedecine va donc changer Espeacuterons que notre systegraveme de santeacute qui est (encore) lrsquoun des meilleurs au monde saura srsquoadapter agrave cette nouvelle donnehellip
1 Biomarqueur tout paramegravetre biologique mesurable qui fournit des informations pour le diagnostic le pronostic ou le choix du traitement pour tout type de maladie
2 Il srsquoagit lagrave de donneacutees veacuterifieacutees et drsquooffres commerciales existantes et non drsquoextrapolations publicitaires ou journalistiques
3 Etudes dites WGAS Whole Genome Association Studies Il srsquoen est deacutejagrave pratiqueacute plus de 500 portant agrave chaque fois sur des milliers de malades et de teacutemoins
4 Pour les leuceacutemies la preacutesence drsquoun reacutearrangement chromosomique impliquant les gegravenes BCR et Abl permet un traitement tregraves efficace par le Gleevec
5 Meacutedicament largement prescrit et geacuteneacuterant plus drsquoun milliard de dollars de chiffre drsquoaffaires
Source httpwwwpseudo-sciencesorgspipphparticle1500
Mitochondrie ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Une mitochondrie (du grec mitos fil et chondros grain) est un organite agrave linteacuterieur dune cellule eucaryote dont la taille est de lordre du micromegravetre Son rocircle physiologique est primordial puisque cest dans les mitochondries que leacutenergie fournie par les moleacutecules organiques est reacutecupeacutereacutee sous forme dATP (eacutenergie contenue dans la liaison phosphate-phosphate) la source principale deacutenergie pour la cellule eucaryote par le processus doxydation phosphorylante
Lensemble des mitochondries dune cellule constitue ce que lon appelle son chondriome
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Structure
bull 3 Origine
bull 4 Geacutenome mitochondrial
bull 5 Proteacuteome mitochondrie
o 51 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome mitochondrial
o 52 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome nucleacuteaire
o 53 Chez lHomme
bull 6 Fonctionnement
bull 7 Poisons mitochondriaux
bull 8 Maladies mitochondriales
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiMitochondrie
Oncogegravene
Les oncogegravenes sont une cateacutegorie de gegravenes dont lexpression favorise la survenue de cancers Ce sont des gegravenes qui commandent la synthegravese doncoproteacuteines (proteacuteines anormales stimulant la division et la diffeacuterenciation cellulaire) et deacuteclenchent une prolifeacuteration deacutesordonneacutee des cellules Le terme vient du grec onkos signifiant vrac masse ou tumeur
Le terme oncogegravene peut deacutesigner aussi des virus qui provoquent lapparition de cancers On parle doncovirus
Sommaire
[masquer]
bull 1 Introduction
bull 2 Oncogegravenes
o 21 Seacutemantique et histoire du terme
o 22 Oncogegravenes et cancers
o 23 Diffeacuterents oncogegravenes
o 24 Les oncogegravenes comme cibles pour le deacuteveloppement de nouvelles
theacuterapies
bull 3 Notes et reacutefeacuterences
bull 4 Voir aussi
o 41 Article connexe
o 42 Liens externes
Introduction[modifier]
Notre organisme est composeacute denviron 1014 cellules reacuteparties dans plus de 200 types cellulaires diffeacuterents qui composent les tissus (cellules sanguines nerveuses germinales etc) La prolifeacuteration cellulaire au sein de ces tissus est rigoureusement controcircleacutee au cours de notre vie certaines cellules (les neurones) ne neacutecessitant pas un renouvellement constant dautres eacutetant perpeacutetuellement en cours de multiplication (cellules sanguines ou de la peau) Le controcircle de cette multiplication cellulaire normale se fait par lintermeacutediaire dun eacutequilibre permanent entre facteurs activateurs (stimulateurs de la division cellulaire) et facteurs inhibiteurs (freins de la division cellulaire) Toute alteacuteration de cet eacutequilibre ou homeacuteostasie cellulaire peut faire pencher la balance soit du cocircteacute inhibiteur dans ce cas la cellule meurt et disparaicirct soit du cocircteacute activateur et la cellule se divise de faccedilon incontrocircleacutee et peut donner naissance agrave un cancerDe maniegravere scheacutematique on peut faire une analogie entre une voiture et une cellule Lorsque les systegravemes qui controcirclent lrsquoacceacuteleacuterateur et les freins de la voiture sont en bon eacutetat celle-ci va donc pouvoir avoir une vitesse de croisiegravere parfaitement controcircleacutee Une voiture dans laquelle lrsquoacceacuteleacuterateur serait activeacute en permanence ou bien ayant une absence totale de frein est donc lanceacutee dans une course folle qui ne peut plus ecirctre arrecircteacutee sauf par une catastrophe Dans les cellules canceacutereuses cela se passe exactement de la mecircme faccedilon
Il y a trois grandes cateacutegories de gegravenes associeacutes aux pathologies canceacutereuses les oncogegravenes (cet article) les gegravenes suppresseur de tumeurs et les gegravenes de Reacuteparation de lADN
Les proto-oncogegravenes sont les reacutegulateurs positifs de la prolifeacuteration cellulaire (les acceacuteleacuterateurs) Ils deviennent hyper-actifs et leur modification (en oncogegravene) est dominante car il suffit quune des deux copies du gegravene soit modifieacutee On a identifieacute actuellement plus de 100 proto-oncogegravenes Les plus connus sont les gegravenes Ha-ras myc ou abl
La seconde cateacutegorie comprend les gegravenes suppresseurs de tumeurs qui sont des reacutegulateurs neacutegatifs de la prolifeacuteration cellulaire (les freins)
Il existe eacutegalement les gegravenes de reacuteparation qui sont capables de deacutetecter et de reacuteparer les leacutesions de lrsquoADN qui ont modifieacute les oncogegravenes ou les gegravenes suppresseurs de tumeur Ces systegravemes de reacuteparation sont eacutegalement inactiveacutes dans les cellules canceacutereuses
Les cancers sont des pathologies geacuteneacutetiques crsquoest-agrave-dire qursquoils ont pour origine une modification quantitative etou qualitative des gegravenes deacutecrits ci-dessus Comme il srsquoagit drsquoalteacuterations geacuteneacutetiques somatiques qui ne sont preacutesentes que dans le tissu malade la plupart des cancers ne sont donc pas heacutereacuteditaires Les cancers familiaux (10 des cancers humains) sont associeacutes agrave une alteacuteration constitutionnelle (ou germinale) drsquoun gegravene Cette alteacuteration est donc preacutesente dans toutes les cellules de notre organisme gamegravetes incluses elle peut donc ecirctre transmise agrave la descendance
Scheacutemas agrave consulter agrave la source- Lespegravece humaine possegravede 23 paires de chromosomes (tous les gegravenes sont donc preacutesent agrave leacutetat de deux copies par cellules agrave lexception des cellules germinales et on fait abstraction des chromosomes sexuels X et Y) Lalteacuteration dune copie dun proto-oncogegravene produit une proteacuteine dont lactiviteacute diffegravere fortement de celle du produit normale (par exemple expression tregraves augmenteacutee ou encore preacutesence du produit dans des cellules innapproprieacutes) Cette proteacuteine muteacutee stimule de faccedilon constante la division cellulaire qui ne sera plus reacuteguleacutee normalement Cette alteacuteration est dite dominante car la production de proteacuteine alteacutereacutee par une seule des deux copies du proto-oncogegravene est neacutecessaire et suffisante pour alteacuterer sa fonction
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiOncogC3A8ne
Phosphorylation oxydative ndash Article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biochimie Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
La phosphorylation oxydative est une voie meacutetabolique qui utilise leacutenergie libeacutereacutee par loxydation des nutriments pour la production dadeacutenosine triphosphate
Voir aussi
bull Chaicircne respiratoire
Source httpfrwikipediaorgwikiPhosphorylation_oxydative
Photosynthegravese - lsquoNote de Futura-Sciencesrsquo
La photosynthegravese est une reacuteaction biochimique eacutenergeacutetique qui se deacuteroule chez les plantes
Rocircle de la photosynthegravese
La photosynthegravese a pour but de creacuteer de leacutenergie (sous forme de glucide) agrave partir de leacutenergie lumineuse provenant du soleil Les organismes qui utilisent le meacutecanisme de photosynthegravese sont autotrophes car ils fabriquent des matiegraveres organiques agrave partir de matiegraveres inorganiques
Meacutecanisme de la photosynthegravese
Leacutenergie solaire est utiliseacutee pour oxyder leau et reacuteduire le gaz carbonique afin de syntheacutetiser des substances organiques (glucides) Ce pheacutenomegravene a lieu dans les choloroplastes un organite speacutecifique des plantes au niveau des membranes des thylacoiumldes ougrave se situent les photosystegravemes I et II et les cytochromes
Bilan eacutenergeacutetique de la photosynthegravese
Il faut six moleacutecules de dioxyde de carbone et six moleacutecules deau pour syntheacutetiser une moleacutecule de glucose relacircchant six moleacutecules de dioxygegravene gracircce agrave leacutenergie lumineuse
6 CO2 + 6 H2O + eacutenergie lumineuse rarr C6H12O6 (glucose) + 6 O2
Mais ce bilan est en fait deacutecomposeacute en deux eacutetapes successives
bull les reacuteactions photochimiques (phase claire) 12 H2O + lumiegravere rarr 6 O2 + eacutenergie chimique (24 H)
bull le cycle de Calvin (phase sombre) 6 CO2 + eacutenergie chimique (24 H) rarr C6H12O6 + 6 H2O
La photosynthegravese est un meacutecanisme speacutecifique des plantes vertes copy Jon Sullivan Wikimedia domaine publicSource httpwwwfutura-sciencescomfrdefinitiontbotanique-2dphotosynthese_227
Photosynthegravese - Introduction drsquoun article XWikipeacutedia
La photosynthegravese (grec φῶς phōs lumiegravere et σύνθεσις syacutenthesis composition) est le processus bioeacutenergeacutetique qui permet aux plantes et agrave certaines bacteacuteries de syntheacutetiser de la matiegravere organique en exploitant la lumiegravere du soleil Les besoins nutritifs de ces organismes sont du dioxyde de carbone de lrsquoeau et des sels mineacuteraux La photosynthegravese est agrave la base de lautotrophie de ces organismes La photosynthegravese est la principale voie de transformation du carbone mineacuteral en carbone organique En tout les organismes photosyntheacutetiques assimilent environ 100 milliards de tonnes de carbone en biomasse chaque anneacutee1
La photosynthegravese se deacuteroule dans les membranes des thylakoiumldes chez les plantes les algues et les cyanobacteacuteries ou dans la membrane plasmique chez les bacteacuteries photosyntheacutetiques Une conseacutequence importante est la libeacuteration de moleacutecules de dioxygegravene
Sommaire
bull 1 La deacutecouverte du meacutecanisme
bull 2 Vue geacuteneacuterale
bull 3 Le support de la photosynthegravese
bull 4 Les deux phases de la photosynthegravese
o 41 Les reacuteactions photochimiques ou phase claire
411 Le photosystegraveme II
412 Le photosystegraveme I
413 La photophosphorylation cyclique
o 42 Le cycle de Calvin ou phase chimique non photo-deacutependante (ou
laquo phase sombre raquo expression deacutesormais deacutesuegravete)
bull 5 Les diffeacuterents types de fixation du carbone
o 51 Le meacutecanisme des plantes en C3
o 52 Le meacutecanisme des plantes en C4
o 53 Le meacutecanisme des plantes CAM ( Crassulacean Acid Metabolism )
bull 6 Cas particuliers de photosynthegravese
o 61 Photosynthegravese chez un animal
o 62 Photosynthegravese artificielle
bull 7 Production doxygegravene amp captage deacutenergie
bull 8 Notes
bull 9 Reacutefeacuterences
bull 10 Voir aussi
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiPhotosynthC3A8se
Potentiel doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Le potentiel doxydo-reacuteduction ou potentiel redox est une grandeur empirique exprimeacutee en volt (de symbole V) et noteacutee E Ce potentiel est exprimeacute par rapport agrave une reacutefeacuterence souvent mesureacutee par une eacutelectrode normale agrave hydrogegravene (ENH) dougrave luniteacute VENH rencontreacutee dans certains ouvrages Cette mesure est appliqueacutee aux couples
doxydo-reacuteduction pour preacutevoir la reacuteactiviteacute des espegraveces chimiques entre elles Par convention le potentiel standard Edeg est mesureacute par rapport au couple protonhydrogegravene (H+ H2) de potentiel nul
Sommaire
bull 1 Mesure
o 11 Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
111 Exemples
bull 2 Oxydant et reacuteducteur
bull 3 Potentiels standard doxydo-reacuteduction agrave 25 degC
bull 4 laquo Noblesse raquo dun meacutetal
bull 5 Applications pratiques
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Articles connexes
Mesure [modifier]
La mesure dun potentiel deacutelectro-reacuteduction se fait expeacuterimentalement agrave laide de deux demi-piles Pour obtenir le potentiel standard dun couple redox lune de ces piles doit mettre en œuvre le couple de reacutefeacuterence H+ H2 et lautre celui dont on veut mesurer le potentiel
Concregravetement les deux demi-piles sont constitueacutees chacune dun soluteacute et dune eacutelectrode les soluteacutes sont relieacutes entre eux par un pont salin qui leur permet deacutechanger des ions et les eacutelectrodes sont relieacutees entre elles par un circuit eacutelectrique sur lequel est placeacute un voltmegravetre Les deux demi-piles une fois relieacutees forment une pile eacutelectrique fournissant un courant continu alimenteacute par les reacuteactions chimiques qui ont lieu spontaneacutement aux eacutelectrodes degraves lors quest formeacutee la pile
-Le sens de courant eacutelectrique donne le signe du potentiel (neacutegatif si les eacutelectrons vont vers H+H2 et positif au contraire)
-Le voltmegravetre donne la valeur du potentiel du couple redox
-Les couples ayant des Edeg eacuteleveacutes (positifs) impliquent des oxydants forts
-Les couples ayant des Edeg tregraves bas (neacutegatifs) impliquent des reacuteducteurs forts
Ce potentiel peut deacutependre du contexte chimique et notamment du pH et mecircme du contexte physique les effets de la lumiegravere sont mis agrave profit aussi bien par la nature dans la photosynthegravese que par lhomme dans la photographie
Les chimistes utilisent des tables deacutejagrave deacutefinies elles fournissent les potentiels mesureacutes dans les conditions standard de pression et de tempeacuterature (25 degC 1 bar) par rapport au couple H+ H2
Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo [modifier]
Pour une reacuteaction redox on peut deacutefinir la diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur)
Exemples [modifier]
a)NAD+ + 2H+ + 2 e- rarr NADH + H+ E0rsquo = -0320 V
b) Aceacutetaldeacutehyde + 2 H+ + 2 e- rarr Eacutethanol E0rsquo = -0197 V
Reacuteaction redox
Aceacutetaldeacutehyde + NADH + H+ rarr Eacutethanol + NAD+ ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur) = -0197 ndash (-0320) = + 0123 V
Regravegle geacuteneacuterale
Les reacuteactions redox spontaneacutees possegravedent un ΔE gt 0
Oxydant et reacuteducteur [modifier]
La reacutefeacuterence du potentiel doxydo-reacuteduction est celui de leau pure conventionnellement fixeacute agrave zeacutero Les corps dits laquo oxydants raquo sont les oxydants des couples ayant un potentiel positif (ils captent des eacutelectrons ce qui se traduit par une charge eacutelectrique neacutegative) les corps dits laquo reacuteducteurs raquo sont les reacuteducteurs des couples ayant un potentiel neacutegatif (ils cegravedent des eacutelectrons dougrave une charge eacutelectrique positive) Les valeurs caracteacuteristiques des potentiels sont de lordre de quelques volts
On voit lagrave que lon a deux significations diffeacuterentes pour les termes laquo oxydant raquo et laquo reacuteducteur raquo
bull la signification lieacutee agrave une reacuteaction doxydo-reacuteduction donneacutee (capteur ou eacutemetteur deacutelectron dans la reacuteaction)
bull la signification lieacutee au potentiel doxydo-reacuteduction un laquo reacuteducteur raquo est un corps qui joue le rocircle de reacuteducteur dans de nombreuses reacuteactions un laquo oxydant raquo est un corps qui joue le rocircle doxydant dans de nombreuses reacuteactions mais un laquo oxydant raquo peut parfois ecirctre un reacuteducteur sil est face agrave un laquo oxydant raquo plus fort et quil peut encore soxyder
Cest cette deuxiegraveme signification qui est utiliseacutee ici Les laquo oxydants raquo les plus forts ne peuvent pas soxyder eux-mecircmes et sont donc toujours des oxydants les laquo reacuteducteurs raquo les plus forts ne peuvent pas se reacuteduire eux-mecircmes et sont donc toujours des reacuteducteurs Mais certains corps peuvent ecirctre alternativement oxydants et reacuteducteurs comme par exemple leau ou le monoxyde de carbone
Les oxydants les plus forts dans cette eacutechelle sont les halogegravenes (F2 Cl2) lion permanganate (MnO4
-) en milieu acide lion hypochlorite (ClO-) le dioxygegravene (O2) le soufre (S)
Des reacuteducteurs classiques sont les meacutetaux le carbone et lhydrogegravene solide1
Lire lrsquoarticle complet sur httpfrwikipediaorgwikiPotentiel_d27oxydo-rC3A9duction
Reacuteaction doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Des informations de cet article ou section devraient ecirctre mieux relieacutees aux sources mentionneacutees dans la bibliographie ou en liens externes Ameacuteliorez sa veacuterifiabiliteacute en les associant par des reacutefeacuterences
Une reacuteaction doxydo-reacuteduction est une reacuteaction chimique au cours de laquelle se produit un eacutechange deacutelectrons Lespegravece chimique qui capte les eacutelectrons est appeleacutee laquo oxydant raquo celle qui les cegravede laquo reacuteducteur raquo On abregravege couramment loxydo-reacuteduction par redox
Les reacuteactions doxydo-reacuteductions constituent une grande famille comprenant de nombreuses reacuteactions chimiques puisquelles interviennent dans les combustions certains dosages meacutetallurgiques la corrosion des meacutetaux leacutelectrochimie ou la respiration cellulaire Ces reacuteactions jouent en particulier un rocircle fondamental en biologie dans la transformation de loxygegravene au sein des corps vivants Elles sont eacutegalement massivement utiliseacutees par lindustrie humaine agrave lexemple de lobtention de la fonte agrave partir de minerais composeacutes doxyde de fer par reacuteduction puis de fer et dacier agrave partir de la fonte par oxydation
Cette varieacuteteacute sexplique par la mobiliteacute la leacutegegravereteacute et lomnipreacutesence dans toutes les formes de la matiegravere de leacutelectron
Sommaire
bull 1 Deacutefinitions
o 11 Premiegravere deacutefinition
o 12 Deacutefinitions plus modernes
bull 2 Vocabulaire
bull 3 Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction
bull 4 Potentiel doxydo-reacuteduction
bull 5 Principaux couples doxydants-reacuteducteurs
bull 6 Reacuteactions doxydo-reacuteduction sans transfert eacutevident deacutelectrons [1]
o 61 Position du problegraveme
o 62 Geacuteneacuteralisation de la notion de transfert deacutelectrons
621 Formation dune liaison chimique et eacutelectroneacutegativiteacute
622 Transfert total deacutelectrons
623 Transfert total fictif (virtuel)
624 Application agrave la reacuteaction 2 H 2 + O2 rarr 2 H 2O
o 63 Nombre doxydation dun eacuteleacutement
o 64 Geacuteneacuteralisation de loxydo-reacuteduction
o 65 Utilisation des nombres doxydation
bull 7 Notes et reacutefeacuterences
bull 8 Bibliographie
bull 9 Voir aussi
o 91 Articles connexes
o 92 Liens externes
Deacutefinitions [modifier]
Premiegravere deacutefinition [modifier]
Suite agrave des expeacuteriences avec le mercure Lavoisier met en eacutevidence en 1772 le rocircle du dioxygegravene dans certaines reacuteactions doxydo-reacuteduction Il pose les premiegraveres deacutefinitions
bull Loxydation signifie laquo combinaison avec loxygegravene raquo Par exemple
2 Hg + O2 rarr Hg2O2
bull Une reacuteduction est laquo lextraction dun meacutetal de son oxyde raquo deacutefinition deacutejagrave utiliseacutee
en meacutetallurgie Par exemple
SO2 rarr S + O2
Dans le langage courant loxydation est la reacuteaction chimique dans laquelle un composeacute se combine avec un ou plusieurs atomes doxygegravene Comme loxydation du fer qui produit la rouille
4 Fe + 3O2 rarr 2 Fe2O3
Ce nest quau XX e siegravecle apregraves la deacutecouverte de leacutelectron (JJ Thomson 1897) et lintroduction du modegravele atomique de Bohr (1913) que les reacuteactions chimiques ont eacuteteacute reacuteexamineacutees agrave la lumiegravere de ces nouveaux modegraveles et que des similitudes observeacutees permirent de deacutegager progressivement le concept actuel doxydo-reacuteduction qui sexprime en termes de transferts deacutelectrons
Les reacuteactions doxydo-reacuteduction par voie segraveche (eacutechange de dioxygegravene) sont efficacement deacutecrites par les diagrammes Ellingham Loutil principal des reacuteactions redox en milieu aqueux eacutetant la formule de Nernst
Deacutefinitions plus modernes [modifier]
Pour faciliter leacutetude des reacuteactions on utilise un outil qui associe (parfois abstraitement) agrave chaque atome dun composeacute un nombre doxydation (no) qui symbolise la valeur de la charge porteacutee (Fe2+ a un nombre doxydation de 2)
bull Une oxydation est une perte deacutelectrons (donc une augmentation du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Zn rarr Zn2+ + 2 e-
bull Ce don deacutelectrons ne se produit que sil existe un corps susceptible de les
accepter
bull Le pheacutenomegravene inverse (acceptation des eacutelectrons) est appeleacute la reacuteduction
bull Une reacuteduction est un gain deacutelectrons (donc une diminution du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Cu2+ + 2 e- rarr Cu
Ainsi les laquo combinaisons avec loxygegravene raquo ne sont quun cas particulier des reacuteactions doxydo-reacuteduction Voici deux reacuteactions avec le cuivre
2Cu + O2 rarr 2CuO
Cu + Cl2 rarr CuCl2
La premiegravere combine le cuivre et le dioxygegravene tandis que la seconde combine le cuivre et le dichlore Le chlore et loxygegravene ont un point commun ce sont des eacuteleacutements plus eacutelectroneacutegatifs que le cuivre
Loxydation dun corps saccompagne toujours de la reacuteduction dun autre (les eacutelectrons ne peuvent pas circuler seuls et sont neacutecessairement capteacutes) on parle dune reacuteaction doxydo-reacuteduction Loxydation est une demi-reacuteaction de loxydo-reacuteduction et la reacuteduction est lautre demi-reacuteaction
Vocabulaire [modifier]
Scheacutema - Preacutevision du sens dune reacuteaction doxydo-reacuteduction en utilisant la regravegle du gamma
Dans une oxydo-reacuteduction
bull leacuteleacutement qui cegravede un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo reacuteducteur raquo
bull leacuteleacutement qui capte un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo oxydant raquo
Le reacuteducteur soxyde (reacuteaction doxydation) loxydant se reacuteduit (reacuteaction de reacuteduction) Loxydo-reacuteduction se compose donc de deux demi-reacuteactions une oxydation et une reacuteduction
bull Oxydationreacuteducteur(1) = oxydant(1) + ne- (les flegraveches napparaissent que si la reacuteaction est totale quand K gt 10 000)
bull Reacuteduction
oxydant(2) + ne- = reacuteducteur(2)
bull Oxydo-reacuteduction (laquo somme raquo de loxydation et de la reacuteduction)
oxydant(2) + reacuteducteur(1) rarr oxydant(1) + reacuteducteur(2)
Exemple
Ce4+ + e- = Ce3+ (Reacuteduction)
Fe2+ = Fe3+ + e- (Oxydation)
dougrave la reacuteaction bilan
Ce4+ + Fe2+ rarr Ce3+ + Fe3+
Un reacuteducteur oxydeacute (=forme oxydeacutee) est un oxydant et un oxydant reacuteduit (=forme reacuteduite) est un reacuteducteur On deacutefinit ainsi le couple oxydant-reacuteducteur (aussi appeleacute laquo couple redox raquo) qui se compose de loxydant et du reacuteducteur conjugueacute (loxydant reacuteduit) On le note sous la forme Oxydant Reacuteducteur
En biochimie et notamment agrave propos de la synthegravese des moleacutecules preacutebiotiques on parle de reacuteactions se produisant dans une atmosphegravere oxydante cest-agrave-dire en preacutesence doxygegravene par opposition agrave une atmosphegravere reacuteductrice contenant par exemple du gaz carbonique
Certain composeacutes chimiques peuvent se comporter aussi bien en oxydant quen reacuteducteur Cest notamment le cas de leau oxygeacuteneacutee dont on dit quelle se dismute et qui par conseacutequent ne peut ecirctre conserveacutee longtemps
H2O2 = 2H+ + O2 + 2e- (oxydation)
H2O2 + 2H+ + 2e- = 2H2O (reacuteduction)
Soit au final
2H2O2 rarr 2H2O + O2 (oxydo-reacuteduction)
On a par exemple les couples oxydant-reacuteducteur Cu 2+ Cu et Zn 2+ Zn qui donnent la reacuteaction en solution aqueuse
Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+
(aq) + Cu(s) (oxydo-reacuteduction)
Cette reacuteaction peut se deacutecomposer en une reacuteduction (de loxydant) et une oxydation (du reacuteducteur)
Zn(s) = Zn2+(aq) + 2e- (oxydation)
Cu2+(aq) + 2e- = Cu(s) (reacuteduction)
Les deux demi-reacuteactions doxydation et de reacuteduction peuvent reacuteellement ecirctre seacutepareacutees dans certains cas (cest-agrave-dire quelles ne se produisent pas au mecircme endroit) ce qui permet de geacuteneacuterer un courant eacutelectrique (cest ce qui se passe dans les piles eacutelectriques) Dans les autres cas par exemple dans lexemple donneacute elles nont quun inteacuterecirct formel (les eacutelectrons libres nexistent pas dans leau)
Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction hellip
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Respiration ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biologie et la meacutedecine Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
Dans le langage courant la respiration deacutesigne agrave la fois les eacutechanges gazeux (rejet de dioxyde de carbone CO2 appeleacute parfois de faccedilon impropre laquo gaz carbonique raquo et absorption de dioxygegravene O2 ou appeleacute couramment laquo oxygegravene raquo) et la respiration cellulaire qui permet en deacutegradant du glucose gracircce au dioxygegravene dobtenir de leacutenergie Les eacutechanges gazeux assistent la respiration cellulaire en lui fournissant le dioxygegravene et en le deacutebarrassant du dioxyde de carbone produit
Pour certains organismes ces eacutechanges se reacutealisent directement par diffusion aux travers des parois cellulaires Pour dautres des organes speacutecialiseacutes se sont formeacutes permettant ainsi daugmenter les quantiteacutes de gaz brasseacutes Il existe plusieurs types dorganes
bull les branchies qui sont les adaptations respiratoires des animaux aquatiques poissons mais aussi certains anneacutelides (vers) eacutechinodermes (eacutetoiles de mers) et mollusques
bull les poumons qui sont les adaptations des verteacutebreacutes terrestres
Dans le cas des animaux qui possegravedent des poumons on parle de ventilation pulmonaire pour deacutesigner lensemble des meacutecanismes qui permettent les transferts de gaz entre les milieux exteacuterieur et inteacuterieur (le sang)
Sommaire
bull 1 Aspect biochimique
bull 2 La respiration chez lecirctre humain
bull 3 Classification des sujets lieacutes agrave la respiration
o 31 Par maladie et urgences
o 32 Par meacutedication
o 33 Par soins intensifs et meacutedecine durgence
o 34 Par autres sujets meacutedicaux
bull 4 Voir aussi
o 41 Articles connexes
o 42 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRespiration
Tomographie par eacutemission de positons - Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
La tomographie par eacutemission de positons (TEP) deacutenommeacutee PET ou PET scan pour laquo positron emission tomography raquo dans la terminologie anglo-saxonne est une meacutethode
dimagerie meacutedicale pratiqueacutee par les speacutecialistes en meacutedecine nucleacuteaire qui permet de mesurer en trois dimensions lactiviteacute meacutetabolique dun organe gracircce aux eacutemissions produites par les positons (ou positrons) issus de la deacutesinteacutegration dun produit radioactif injecteacute au preacutealable
La TEP repose sur le principe geacuteneacuteral de la scintigraphie qui consiste agrave injecter un traceur dont on connaicirct le comportement et les proprieacuteteacutes biologiques pour obtenir une image du fonctionnement dun organe Ce traceur est marqueacute par un atome radioactif (carbone fluor azote oxygegravene) qui eacutemet des positons dont lannihilation produit elle-mecircme deux photons La deacutetection de la trajectoire de ces photons par le collimateur de la cameacutera TEP permet de localiser le lieu de leur eacutemission et donc la concentration du traceur en chaque point de lorgane Cest cette information quantitative que lon repreacutesente sous la forme dune image faisant apparaicirctre en couleurs les zones de forte concentration du traceur
Ainsi la TEP permet de visualiser les activiteacutes du meacutetabolisme des cellules on parle dimagerie fonctionnelle par opposition aux techniques dimagerie dite structurelle comme celles baseacutees sur les rayons X (radiologie ou CT-scan) qui reacutealisent des images de lanatomie Par conseacutequent la tomographie par eacutemission de positons est un outil diagnostique qui permet de deacuteceler certaines pathologies qui se traduisent par une alteacuteration de la physiologie normale comme les cancers La TEP est aussi utiliseacutee en recherche biomeacutedicale par exemple en imagerie ceacutereacutebrale ougrave elle permet de reacuteveacuteler les reacutegions actives du cerveau lors de telle ou telle activiteacute cognitive de maniegravere analogue agrave ce qui se fait avec limagerie par reacutesonance magneacutetique fonctionnelle (IRM)
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Deacutefinition
o 21 Principe
o 22 Exposition aux radiations et radioprotection
bull 3 Principaux traceurs utiliseacutes
o 31 Le 18 F FDG
bull 4 Deacuteroulement dun examen TEP
bull 5 Diagnostic
bull 6 Applications
o 61 Canceacuterologie
o 62 Imagerie ceacutereacutebrale et neurologie
o 63 Cardiologie
bull 7 Limites
bull 8 Avenir de la TEP
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Annexes
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiTomographie_par_C3A9mission_de_positons
Warburg ndash Selon Wikipeacutedia
Otto Heinrich Warburg (8 octobre 1883 agrave Fribourg-en-Brisgau Bade-Wurtemberg Allemagne - 1 er aoucirct 1970 agrave Berlin) est un meacutedecin physiologiste et biochimiste allemand Il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine de 19311
Sommaire
bull 1 Biographie
bull 2 Hypothegravese
bull 3 Le cas Warburg
bull 4 Notes et reacutefeacuterences
bull 5 Voir aussi
o 51 Liens externes
Biographie
Docteur en chimie et docteur en meacutedecine il a deacutecouvert des processus-cleacutes de la respiration cellulaire et de diffeacuterents systegravemes enzymatiques En 1931 il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine laquo pour sa deacutecouverte de la nature et du mode opeacuteratoire de lenzyme respiratoire1 raquo
Ayant deacutemontreacute que les cellules canceacutereuses changent leur meacutetabolisme pour passer agrave un meacutetabolisme anaeacuterobie il a formuleacute lhypothegravese non confirmeacutee que le cancer na pas besoin dun milieu riche en oxygegravene pour se deacutevelopper Parmi ses eacutetudiants le plus illustre est Hans Adolf Krebs prix Nobel en 1953
Hypothegravese
Il constata lors de ses observations sur des cellules canceacutereuses une concentration anormalement eacuteleveacutee dions lactates lun des sels de lacide lactique Or cet acide est typiquement le reacutesultat dune fermentation
En 1924 Warburg en tira une hypothegravese sur la formation de cellules canceacutereuses celles-ci tireraient principalement leur eacutenergie de la fermentation anaeacuterobie du glucose (glycolyse anaeacuterobie) et par conseacutequent la preacutesence doxygegravene ne serait pas neacutecessaire agrave leur deacuteveloppement
Lapparition du cancer serait due agrave un dysfonctionnement des mitochondries des cellules canceacutereuses au lieu de le consommer elles fermenteraient le glucose
Selon Warburg linduction dun eacutetat dacidification dans lorganisme est incompatible avec le meacutetabolisme des cellules canceacutereuses2
Le cas Warburg
Otto Warburg eacutetait juif Agrave ce titre il aurait ducirc ecirctre soit expulseacute dAllemagne soit deacuteporteacute dans les camps de concentration Il nen fut rien En effet parce quAdolf Hitler eacutetait particuliegraverement preacuteoccupeacute davoir un cancer et parce quil pensait que Warburg serait le seul scientifique susceptible de trouver un traitement efficace il donna donc des instructions pour quil fucirct preacuteserveacute de la deacuteportation3 Warburg est enterreacute au cimetiegravere de Dahlem agrave Berlin
Photo - Otto Heinrich Warburg en 1931
Notes et reacutefeacuterences
1 uarr a et b (en) laquo for his discovery of the nature and mode of action of the respiratory enzyme raquo in Personnel de reacutedaction laquo The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1931 [archive] raquo Fondation Nobel 2010 Consulteacute le 26 novembre 2010
2 uarr La theacuteorie de O H Warburg Nexus ndeg48 page 66
3 uarr Robert Paxton la France de Vichy 1940-1944 coll Points-Histoire eacuted Seuil 1973 p178
Source httpfrwikipediaorgwikiOtto_Heinrich_Warburg
Traduction deacutefinitions et compleacutements
Jacques Hallard Ing CNAM consultant indeacutependantRelecture et corrections Christiane Hallard-Lauffenburger professeur des eacutecoleshonoraireAdresse 585 19 Chemin du Malpas 13940 Molleacutegegraves FranceCourriel jacqueshallard921orangefr
Fichier ISIS Santeacute Cancer a Redox Disease French version3 alleacutegeacutee
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Figure 14 [agrave consulter agrave la source] Cardiolipine dans la membrane interne de la mitochondrie
LATP synthase ( )
En preacutesence du gradient de protons eacutetabli entre les deux faces de la membrane mitochondriale interne et en absence de concentrations eacuteleveacutees dATP dans la matrice
lATP synthase laisse passer les protons au niveau du domaine membranaire un
passage qui permet la production dATP par le domaine Plus preacuteciseacutement chaque
sous-uniteacute du domaine de la proteacuteine couple rapidement lADP et le Pi en produisant lATP qui reste en place Cest le potentiel de membrane et le passage des protons qui en reacutesulte (laquo source deacutenergie raquo) qui permet lexpulsion de lATP vers
lespace matriciel au cours dun mouvement de rotation de la sous-uniteacute dans le
domaine La place de lATP est immeacutediatement prise par un nouvel ADP + Pi Il faut 12 protons pour la production de 3 ATP (voir figure 13 ci-dessus)
Cette enzyme peut eacutegalement fonctionner dans lautre sens ce qui se produit en absence de gradient de protons et en preacutesence dATP Dans ce cas elle fonctionne comme une
pompe agrave protons comparable agrave l -ATPase de la membrane des lysosomes deacutecrite dans la ressource laquo Transport membranaire raquo
Bilan final
Le bilan final de toutes ces inter conversions chimiques cest que loxydation complegravete dune moleacutecule de glucose fournira 30 moleacutecules dATP et quune moleacutecule dacide gras tel que le palmitate (C16) fournira 120 moleacutecules dATP La complexiteacute des inter conversions chimiques qui seffectuent dans les mitochondries trouve sa justification dans un pheacutenomegravene de fractionnement de leacutenergie libeacutereacutee qui eacutevite un deacutegagement
excessif de chaleur ducirc agrave la condensation de et (en ) Leacutenergie peut ecirctre convertie efficacement en liaisons riches en eacutenergie dans des moleacutecules telles que lATP gracircce agrave des reacuteactions coupleacutees
La theacuteorie de chimiosmose
Le processus preacuteceacutedemment deacutecrit est analogue agrave un geacuteneacuterateur faisant passer un courant agrave travers une seacuterie de moteurs eacutelectriques Cependant dans les systegravemes biologiques les eacutelectrons sont transporteacutes dun site agrave lautre par des moleacutecules diffusibles qui prennent des eacutelectrons au niveau dun site pour les apporter sur un autre site Dans le cas de la chaicircne mitochondriale de transfert
deacutelectrons le processus commence avec le
Cest langlais Peter Mitchell qui proposa le meacutecanisme de couplage entre le transport des eacutelectrons et la synthegravese de lATP Il suggeacutera que le flux des eacutelectrons dun composant agrave lautre de la chaicircne respiratoire (et ceci est eacutegalement vrai pour le flux des eacutelectrons dans les photo systegravemes du chloroplaste) dirige des protons (ions hydrogegravene) au travers de la membrane (vers lespace inter membranaire) creacuteant ainsi un gradient protonique (150 mV) Secondairement la production dATP est due au flux inverse de protons descendant le gradient Cette proposition constitue la base de la theacuteorie appeleacutee chimiosmose (Mitchell prix Nobel en 1978)
Creacuteatine phosphate
Bien que la production dATP soit essentiellement due aux processus meacutetaboliques deacutecrits plus haut la mitochondrie peut utiliser une voie alternative pour assurer la production immeacutediate dATP Elle possegravede en effet une enzyme creacuteatine kinase qui catalyse la production de creacuteatine-phosphate Celle-ci est agrave son tour transporteacutee dans le cytoplasme ougrave elle est utiliseacutee pour phosphoryler lADP en ATP (reacutegeacuteneacuteration tregraves rapide de lATP indeacutependante de la production dATP mitochondrial) (voir figure 15 ) Cette voie seacutepuise en environ 8 secondes dans le muscle au travail et pourrait donc ecirctre vue comme un processus tampon entre la demande immeacutediate et la possibiliteacute de production par la glycolyse et la chaicircne respiratoire
Figure 15 [agrave consulter agrave la source] Creacuteatine phosphate et ATP
La creacuteatine est un additif nutritionnel populaire chez les athlegravetes dont la speacutecialiteacute sportive neacutecessite un apport brutal deacutenergie (par exemple sprinters et halteacuterophiles) Lideacutee de deacutepart est datteindre un haut niveau de creacuteatine-phosphate et donc datteindre une production plus eacuteleveacutee dATP dans les 8 premiegraveres secondes Cependant il ny a pas de preuve eacutetablie que cette suppleacutementation artificielle augmente le niveau cellulaire de creacuteatine phosphate et donc augmente reacuteellement les possibiliteacutes de lathlegravete La figure 16 preacutesente lusage de diffeacuterentes sources deacutenergie utiliseacutees pour lapprovisionnement en ATP pendant un exercice physique
Figure 16 [agrave consulter agrave la source] Creacuteatine phosphate dans le temps (sources deacutenergie)
Source httpwwwulysseu-bordeauxfratelierikramerbiocell_diffusiongbbcelfa105b3contentcours07htm
Fluiditeacute du geacutenome ou geacutenome fluide ndash Note du traducteur cette notion est relativement reacutecente en biologie et en geacuteneacutetique et tregraves peu de reacutefeacuterences en franccedilais sont encore disponibles agrave ce jour Nous reprenons agrave la suite une note sur le sujetLa fluiditeacute des geacutenomes par Eric Coissac INRIA Rhocircne-Alpes - HELIX
Depuis le milieu des anneacutees 1990 et la publication des deux premiers geacutenomes complegravetement seacutequenceacutes (Haemophilus influenzae et Saccharomyces cerevisiae) la biologie a franchi une nouvelle eacutetape Apregraves la reacutevolution de la biologie moleacuteculaire du deacutebut des anneacutees 1970 et la vision que certains qualifient de reacuteductionniste quelle a ameneacutee legravere de la geacutenomique fait actuellement eacutevoluer la biologie vers une vision plus inteacutegrative Ce nouvel engouement pour une biologie dite inteacutegrative a permis de prendre conscience que lideacutee selon laquelle linventaire complet des gegravenes dun organisme permettrait dappreacutehender son fonctionnement est une vision simpliste bien quelle ait justifieacute en grande partie le deacuteveloppement de nombreux projets geacutenomes
Jai eu la chance de commencer mes travaux de recherche au deacutebut des projets geacutenomes et jai dans ce cadre participeacute au projet de seacutequenccedilage du geacutenome de la levureSaccharomyces cerevisiae Je ne pourrais dire si cest en opposition agrave lideacutee du geacutenome vu comme un simple sac agrave gegravenes mais degraves ce moment jai orienteacute mon travail de recherche vers leacutetude de leacutevolution de la structure des chromosomes de la maniegravere la plus indeacutependante possible des gegravenes quils portent Il mimporte au travers de mes
travaux dessayer de mettre en eacutevidence des contraintes eacutevolutive qui sont lieacutees agrave la nature mecircme du support de linformation geacuteneacutetique et non agrave linformation porteacutee
La strateacutegie suivie ma conduit agrave eacutetudier les meacutecanismes de duplication agrave lorigine de nombreux remaniements chromosomiques Il ma eacuteteacute ainsi possible de proposer un modegravele expliquant lorigine de nombreuses reacutepeacutetitions observables dans les geacutenomes ainsi que leurs eacutevolutions Ce modegravele semble ecirctre applicable pour ses grandes lignes aux trois super regravegnes (Eucaryotae Eubacteriacae et Archae) ce qui montre le caractegravere ancestral des meacutecanismes sous-jacents
Mecircme si lexercice preacutesente un inteacuterecirct il ne serait sans doute pas raisonnable de poursuivre ce type de travail sans tenter de croiser les reacutesultats ainsi obtenus avec des donneacutees relatives agrave linformation preacutesente sur les chromosomes et donc agrave la fonction des gegravenes codeacutes par ceux-ci La mise en place du lien entre les donneacutees de reacutepeacutetitions dont je dispose et les donneacutees fonctionnelles disponibles relegraveve de linteacutegration et donc de la repreacutesentation des connaissances MicrOBI peut ecirctre consideacutereacute comme ma reacuteponse agrave ce problegraveme Aujourdhui cette base de donneacutees permet de maintenir coheacuterents les liens existant entre plusieurs bases de donneacutees publiques deacutecrivant diffeacuterents types dinformations biologiques Lajout des donneacutees de reacutepeacutetition au scheacutema actuel permettra de poser au systegraveme des requecirctes complexes inteacutegrant les diffeacuterents niveaux de donneacutees que sont le geacutenome le proteacuteome et les classifications fonctionnelles Source httpwww-helixinrialpesfrIMGpdfhdr-coissacpdf via httptelarchivesouvertesfrtel-00011102en
Glycolyse ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
La glycolyse (γλῠκὖς glykyacutes laquo sucreacute raquo et λύσις lyacutesis laquo dissolution raquo) ou voie dEmbden-Meyerhof-Parnas est une voie meacutetabolique dassimilation du glucose et de production deacutenergie Elle se deacuteroule dans le cytoplasme (ou cytosol) de la cellule Comme son nom lindique elle neacutecessite du glucose et a pour produit du pyruvate Ce dernier peut soit entrer dans le cycle de Krebs qui se deacuteroule dans la mitochondrie des eucaryotes ou le cytoplasme des bacteacuteries en aeacuterobiose soit ecirctre meacutetaboliseacute par fermentation en anaeacuterobiose pour produire par exemple du lactate ou de leacutethanol
Sommaire
bull 1 Principe geacuteneacuteral
bull 2 Eacutetapes de la glycolyse
o 21 Activation des hexoses par phosphorylations successives
211 Phosphorylation du glucose en glucose-6-phosphate
212 Isomeacuterisation du glucose-6-phosphate en fructose-6-phosphate
213 Phosphorylation du fructose-6-phosphate en fructose-16- diphosphate
o 22 Clivage du fructose-16-diphosphate en deux moleacutecules de
glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate
221 Clivage du fructose-16-diphosphate en glyceacuteraldeacutehyde-3- phosphate et dihydroxyaceacutetone phosphate
222 Isomeacuterisation de la dihydroxyaceacutetone phosphate en glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate
o 23 Reacutecupeacuteration de leacutenergie investie dans les phosphorylations
231 Phosphorylation du glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate en 13- diphosphoglyceacuterate
232 Conversion du 13-diphosphoglyceacuterate en 3-phosphoglyceacuterate avec reacutecupeacuteration dATP
233 Isomeacuterisation du 3-phosphoglyceacuterate en 2-phosphoglyceacuterate
234 Conversion du 2-phosphoglyceacuterate en phosphoeacutenolpyruvate
235 Conversion du phosphoeacutenolpyruvate en pyruvate avec reacutecupeacuteration dATP
bull 3 Bilan de la glycolyse
bull 4 Reacutegulation de la glycolyse
o 41 Reacutegulation de la PFK-1
o 42 Reacutegulation de la pyruvate kinase
o 43 Reacutegulation au niveau de lhexokinase
bull 5 Reacuteoxydation des coenzymes
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Voir aussi
o 71 Articles connexes
Principe geacuteneacuteral
La glycolyse est un meacutecanisme de reacutegeacuteneacuteration dATP qui ne neacutecessite pas doxygegravene Au cours de ce processus on assiste agrave
bull des reacuteactions doxydo-reacuteduction au cours desquelles un accepteur deacutelectrons
(coenzyme NAD + ) est reacuteduit
NAD + + 2 H + + 2 e minus rarr NADH + H +
bull des synthegraveses dATP par phosphorylation dADP (formation de quatre moleacutecules dATP mais consommation de deux moleacutecules dATP soit au total formation nette de deux moleacutecules dATP)
2 ADP + 2 Pi + 2 H + rarr 2 ATP + 2 H2O
Le symbole Pi repreacutesente ici le phosphate inorganique HPO42- ou hydrogeacutenophosphate1
La glycolyse se traduisant par la reacuteduction de coenzymes elle saccompagne donc de loxydation de moleacutecules organiques On peut dire quelle correspond agrave loxydation du glucose en pyruvate
glucose + 2 NAD + rarr 2 CH3-CO-COO - + 2 (NADH + H + )
coupleacutee agrave
2 ADP + 2 Pi + 2 H + rarr 2 ATP + 2 H2O
soit au total
glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD + rarr 2 pyruvate + 2 ATP + 2 (NADH + H + ) + 2 H2O
Le pyruvate CH3-CO-COO- deacutesigne en toute rigueur la base conjugueacutee de lacide pyruvique CH3-CO-COOH
Article complet sur le site httpfrwikipediaorgwikiGlycolyse
Glycolyse ndash Document Universiteacute Jussieu Paris Contributions de Caroline Benlot Nicole Blanchouin Collaboration Philippe Denoulet
La voie de la glycolyse correspond agrave une seacuterie de reacuteactions catalyseacutees par des enzymes qui deacutegradent une moleacutecule de glucose (6 carbones) en deux moleacutecules de pyruvate (3 carbones) Chez les eucaryotes cette transformation a lieu dans le cytosol de la cellule
Cette voie meacutetabolique produit de leacutenergie libre sous forme dATP Il est agrave noter que tous les intermeacutediaires entre le glucose et le pyruvate sont phosphoryleacutes ce qui leur confegravere une charge neacutegative nette agrave pH 7 les empecircchant ainsi de diffuser agrave lexteacuterieur de la cellule
La glycolyse se deacutecompose en deux phases
- La phase preacuteparatoire ougrave le glucose est transformeacute en deux trioses phosphates avec consommation deacutenergie
- La phase de remboursement qui produit de leacutenergie sous forme dATP
Le bilan global de la glycolyse est
Glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ -----gt 2 pyruvate + 2 ATP + 2 H2O + 2 NADH
Les diffeacuterents chaicircnons meacutetaboliques intervenant dans la glycolyse sont soit des reacuteactions simples soit des reacuteactions deacutecomposables en reacuteactions simples Parmi les dix reacuteactions enzymatiques de la glycolyse trois sont exergoniques et donc irreacuteversibles Les autres chaicircnons seffectuant avec des ΔG proches de leacutequilibre sont reacuteversibles et permettent la gluconeacuteogenegravese
Source httpwwwsnvjussieufrbmediaMetaboglyco1html
Lactate ndash Renvoi agrave Acide lactique selon une introduction agrave un articl de Wikipeacutedia
Lacide lactique est un acide organique qui joue un rocircle dans divers processus biochimiques Un lactate est un sel de cet acide Contrairement agrave ce que peut laisser penser son nom lacide lactique nest pas preacutesent uniquement dans le lait mais eacutegalement dans le vin certains fruits et leacutegumes et dans les muscles
Lacide lactique est un acide alpha hydroxyleacute sa formule chimique est C3H6O3 et sa structure se reflegravete dans son nom systeacutematique lacide 2-hydroxypropanoiumlque
Sommaire
bull 1 Chimie
bull 2 Effort musculaire et fermentation lactique
bull 3 Fermentation bacteacuterienne
bull 4 Utilisations
bull 5 Historique
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
o 61 Voir aussi
611 Articles connexes
612 Liens externes
Chimie [modifier]
Latome de carbone 2 portant le groupe hydroxyle est asymeacutetrique rendant la moleacutecule dacide lactique chirale Il se preacutesente donc sous forme de deux eacutenantiomegraveres
bull (R)-acide lactique ou D(ndash)-acide lactique
bull (S)-acide lactique ou L(+)-acide lactique
En solution le groupe carboxyle -COOH peut perdre un proton donnant un ion lactate CH3CHOHCOO-
Lacide lactique est soluble dans leau et consideacutereacute comme un acide faible (pKa=390) cest-agrave-dire que la reacuteaction de dissociation dans leau nest pas totale
CH3CHOHCOOH + H2O CH3CHOHCOO- + H3O+
On trouve donc agrave la fois en solution lacide lactique et sa forme basique lion lactate en proportions variables selon le pH
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiAcide_lactique
Meacutedecine personnaliseacutee ndash Articles seacutelectionneacutes par Jacques Hallard
Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche ndash Document lsquoGroupe Les eacutechosfrrsquo Par Marc-Olivier Beacutevierre Partner Cepton Strategies bureau de Paris 03 deacutecembre 2011
Du profilage des patients aux theacuterapies geacuteniques en passant par le diagnostic moleacuteculaire et de nouvelles formes de vaccination les possibiliteacutes ouvertes par la meacutedecine personnaliseacutee sont immenses Crsquoest aussi un enjeu consideacuterable pour lrsquoeacuteconomie des systegravemes de santeacute et bien sucircr pour les grandes firmes pharmaceutiques qui ont ducirc repenser en profondeur leurs deacutemarches de recherche et deacuteveloppement
Le concept de meacutedecine personnaliseacutee a eacuteteacute deacuteveloppeacute il y a deux deacutecennies par la socieacuteteacute suisse Roche lrsquoun des leaders mondiaux de lrsquoindustrie pharmaceutique Le concept initial eacutetait fondeacute sur une reacutealiteacute tregraves simple dans la pratique meacutedicale le mecircme meacutedicament peut provoquer des reacuteactions diffeacuterentes selon les patients et pour un patient donneacute certains meacutedicaments fonctionnent et drsquoautres non
Avec lrsquointroduction dans les anneacutees 1990 de lrsquoHerceptine un traitement pour le cancer du sein Roche a deacutemontreacute qursquoil eacutetait possible drsquoanticiper gracircce agrave un simple test sur les patients ceux pour qui le traitement serait le plus beacuteneacutefique et ceux pour qui il ne le serait probablement pas
Il est deacutesormais possible de personnaliser les traitements crsquoest-agrave-dire de nrsquoadministrer un meacutedicament qursquoaux patients qui reacuteagissent positivement Lrsquoimpact de cette nouvelle approche est eacutenorme une efficaciteacute accrue moins drsquoeffets secondaires et plus de temps ni de ressources perdus pour un traitement inopeacuterant
Les cinq grandes approchesCette premiegravere forme de meacutedecine personnaliseacutee a ouvert la voie agrave une multitude drsquoapproches diffeacuterentes que lrsquoon peut classer en cinq cateacutegories
1 La meacutedecine stratifieacutee Crsquoest lrsquoapproche retenue pour lrsquoHerceptine elle consiste agrave diviser les patients en quatre groupes en fonction de leur reacuteaction agrave un meacutedicament en termes drsquoefficaciteacute et drsquoeffets secondaires Le meacutedicament est administreacute uniquement au groupe pour lequel la reacuteponse aura eacuteteacute positive et qui nrsquoaura pas preacutesenteacute drsquoeffets secondaires
2 Les vaccinations antitumorales Il srsquoagit drsquoune autre forme de meacutedecine personnaliseacutee ici le systegraveme immunitaire du patient est ldquoentraicircneacuterdquo agrave deacutetruire les cellules tumorales On obtient un tel reacutesultat en reacuteinjectant dans le corps drsquoun patient un eacutechantillon de ses propres cellules apregraves un traitement externe Les cellules ainsi traiteacutees sont destineacutees agrave stimuler le systegraveme immunitaire du patient speacutecifiquement contre les cellules tumorales
3 Lrsquoingeacutenierie tissulaire La reconstruction tissulaire est un domaine meacutedical nouveau et extrecircmement prometteur Elle srsquoaccomplit gracircce agrave lrsquoimplantation de cellules capables de pousser sur un tissu endommageacute et de le ldquoreacuteparerrdquo Ces cellules peuvent provenir soit du patient lui-mecircme apregraves traitement externe soit de cellules souches provenant de donneurs
4 La theacuterapie geacutenique Elle vise agrave modifier le geacutenome drsquoun patient afin drsquoeacuteliminer la mutation qui est agrave lrsquoorigine drsquoune maladie Il y a trois types de theacuterapie geacutenique la transfection permanente drsquoADN la transfection transitoire drsquoADN et les theacuterapies portant sur lrsquoARN Aujourdrsquohui le premier type a eacuteteacute pratiquement abandonneacute alteacuterer de faccedilon permanente le geacutenome drsquoune personne peut avoir des conseacutequences sur le long terme y compris apregraves la mort du patient ndash puisque les modifications de son geacutenome seront aussi transmises agrave sa descendance Qui plus est elle a souvent des conseacutequences impreacutevisibles sur drsquoautres processus biologiques La recherche se concentre agrave preacutesent sur les deux autres approches qui ont elles lrsquoavantage drsquoecirctre reacuteversibles Les premiers meacutedicaments arrivent maintenant sur le marcheacute Un exemple inteacuteressant le Glybera premier traitement efficace contre la LPLD une maladie orpheline dont les patients ont un deacuteficit en proteacuteines LPL ce qui entraicircne lrsquoapparition de diabegravete et de maladies cardiovasculaires
5 Le profilage du risque La forme la plus meacutediatiseacutee de meacutedecine personnaliseacutee est probablement le profilage du risque gracircce au seacutequenccedilage du geacutenome drsquoun patient il devient deacutesormais possible de calculer le risque que cette personne deacuteveloppe un jour une maladie Etant donneacute que le coucirct total pour seacutequencer le geacutenome entier drsquoune personne diminue drsquoanneacutee en anneacutee il sera bientocirct possible pour tout le monde drsquoobtenir son propre seacutequenccedilage de geacutenome et donc de connaicirctre son profil de risque pour un certain nombre de maladies Par ailleurs certaines autres formes de profilage du risque plus preacutecises existent deacutejagrave en cardiologie par exemple en mesurant le niveau de concentration drsquoune certaine proteacuteine dans le sang il devient possible de preacutedire avec preacutecision le risque pour un patient drsquoavoir un accident cardio-vasculaire (AVC insuffisance cardiaque) dans les mois ou les anneacutees agrave venir
Le profilage du risque est un aspect particuliegraverement important pour la meacutedecine personnaliseacutee car il ouvre la voie agrave la preacutevention une source potentiellement gigantesque de bien-ecirctre pour les personnes mais aussi drsquoeacuteconomies substantielles pour les systegravemes de santeacute
Afin de comprendre pourquoi et comment lrsquoindustrie de la santeacute tout entiegravere se tourne drsquoores et deacutejagrave vers la meacutedecine personnaliseacutee il est important de srsquoarrecircter un instant sur la reacutevolution scientifique qui a deacuteclencheacute ce changement de paradigme
Le diagnostic moleacuteculaire moteur sous-jacentTout au long des dix derniegraveres anneacutees lrsquoameacutelioration de la productiviteacute en R amp D a eacuteteacute lrsquoun des principaux enjeux pour les entreprises pharmaceutiques Alors que la plupart de leurs meacutedicaments les plus vendeurs tombent ou vont tomber dans le domaine public ndash depuis 2004 et jusqursquoagrave 2012 ndash et en lrsquoabsence drsquoun nombre suffisant de nouveaux produits pour compenser la perte associeacutee cette riche industrie a eacuteteacute confronteacutee agrave une pression croissante pour aller vers plus drsquoinnovation
Rationaliser la gestion des projets de R amp D former des alliances construire des accords agrave long terme avec des eacutequipes de recherche universitaires ou en biotechnologie breveter les projets de recherche dans le cadre de structures de partenariat sophistiqueacutees autant de reacuteponses qui caracteacuterisent ce deacutefi et qui parfois ont eacuteteacute tregraves efficaces Cependant aucune de ces approches nrsquoa vraiment abordeacute le problegraveme qui est aujourdrsquohui au cœur de la recherche et du deacuteveloppement pharmaceutique Pour trouver demain de nouveaux meacutedicaments les scientifiques auront besoin de mieux comprendre les processus moleacuteculaires qui reacutegissent les maladies et comment la diversiteacute geacuteneacutetique des patients influe sur les reacutesultats des traitements
Parallegravelement lrsquoindustrialisation des techniques de biologie moleacuteculaire a permis drsquoimportants progregraves dans la deacutetection et lrsquoanalyse de moleacutecules drsquoune complexiteacute toujours croissante telles que de longs fragments drsquoADN ARN des proteacuteines voire des cellules entiegraveres Ces techniques ont permis aux scientifiques de parvenir agrave une compreacutehension beaucoup plus preacutecise des processus moleacuteculaires qui sont agrave lrsquoorigine de nombreuses maladies Le potentiel de ce qursquoon appelle maintenant le diagnostic moleacuteculaire est immense non seulement en termes de R amp D mais aussi dans la pratique meacutedicale quotidienne
Agrave lrsquoautre extreacutemiteacute du spectre les systegravemes de santeacute sont de plus en plus sous pression Ils ne remboursent plus que les meacutedicaments qui apportent un reacuteel plus par rapport aux traitements deacutejagrave en place et dans certains cas ils ne paient que si le traitement a un reacutesultat positif Dans un nombre croissant de systegravemes de santeacute le besoin drsquoun retour sur investissement ndash sujet qui eacutetait tabou dans le passeacute ndash est en train de devenir une reacutealiteacute
Le diagnostic moleacuteculaire fournit agrave ces deux deacutefis la reacuteponse de la science non seulement il accroicirct la productiviteacute de R amp D mais il fournit aussi aux cliniciens des outils puissants pour mieux comprendre ce qursquoils font et quelle est lrsquoefficaciteacute reacuteelle de leurs deacutecisions theacuterapeutiques Au final ils traitent mieux leurs patients et pour un coucirct moindre
Diagnostic moleacuteculaire et biomarqueurs quelques deacutefinitionsLe diagnostic moleacuteculaire deacutetecte des cibles moleacuteculaires speacutecifiques par le truchement de sondes seacutelectives qui sont toujours associeacutees agrave une meacutethode de visualisation La valeur de ces cibles ndash appeleacutees biomarqueurs ndash est qursquoelles sont correacuteleacutees agrave une maladie parfois elles sont mecircme la racine du mal Les biomarqueurs peuvent ecirctre de natures tregraves diffeacuterentes allant de la simple petite moleacutecule (comme les meacutetabolites) agrave des structures complexes comme les proteacuteines les acides nucleacuteiques ou mecircme des cellules entiegraveres
Trouver le biomarqueur adeacutequat qui permettra aux cliniciens de comprendre et de suivre avec preacutecision lrsquoeacutevolution de la maladie ndash ou bien sa reacuteponse agrave un traitement ndash est lrsquoun des principaux enjeux de la recherche pharmaceutique aujourdrsquohui En effet il nrsquoy a souvent pas de lien de causaliteacute direct entre un biomarqueur et une maladie ou sa reacuteponse Certains biomarqueurs peuvent ecirctre repreacutesentatifs de plusieurs maladies et inversement il peut ecirctre neacutecessaire de deacutetecter plusieurs biomarqueurs afin de deacutepister une maladie donneacutee
Les technologies de deacutetection et drsquoamplification ont progresseacute agrave pas de geacuteant ces derniegraveres anneacutees et sont devenues les principaux moteurs du deacuteveloppement des outils de diagnostic moleacuteculaire La meacutethode la plus connue est la Reacuteaction en Chaicircne par Polymeacuterase (PCR) mais il en est drsquoautres telles que les puces agrave ADN et ARN (ou micro-arrays) lrsquohybridation in situ en fluorescence (FISH) lrsquoimmunohistochimie la cytomeacutetrie en flux (CMF FACS en anglais) et bien drsquoautres qui sont agrave preacutesent arriveacutees agrave maturiteacute
Le rocircle des biomarqueurs dans la chaicircne de valeur pharmaceutiqueLes biomarqueurs jouent un rocircle important agrave tous les niveaux de la chaicircne de valeur pharmaceutique ils interviennent tregraves tocirct dans le processus de deacutecouverte puis dans le deacuteveloppement du produit ils ont eacutegalement leur importance au niveau du patient notamment pour la preacutevention le suivi du traitement et la gestion de la maladie
Les biomarqueurs peuvent ecirctre trieacutes en trois cateacutegories leur rocircle deacutepend de leur positionnement dans la chaicircne de valeur
Les biomarqueurs de deacutecouverte sont des entiteacutes moleacuteculaires qui sont geacuteneacuteralement identifieacutees pendant les premiegraveres phases du processus de deacutecouverte drsquoun nouveau meacutedicament Ces biomarqueurs sont lieacutes agrave la cible biologique et sont utiliseacutes pour valider les meacutecanismes de la maladie pour sonder de potentiels effets toxicologiques ou pour anticiper les variations geacuteneacutetiques potentielles dans la reacuteponse de lrsquoorganisme aux meacutedicaments Lrsquoespoir pour les responsables de R amp D pharmaceutique est que ces biomarqueurs vont aider agrave atteindre plus rapidement chez lrsquohomme la preuve de concept ou deacutemonstration de validiteacute lrsquoideacutee est drsquoecirctre en mesure drsquoeffectuer des essais cliniques en toute seacutecuriteacute avec de tregraves faibles doses sur un petit nombre de patients et beaucoup plus preacutecocement avant mecircme que les essais preacutecliniques ne soit pleinement acheveacutes Les meacutedicaments qui srsquoaveacutereraient ne pas fonctionner lors de ces essais preacutecoces seraient alors eacutelimineacutes plus tocirct ce qui permettrait par conseacutequent de tester plus de substances
Plus tard dans le processus on trouve les biomarqueurs de deacuteveloppement qui peuvent eacutegalement ecirctre drsquoune grande utiliteacute Ce sont habituellement les mecircmes que ceux qui ont eacuteteacute identifieacutes lors du processus de deacutecouverte et qui sont utiliseacutes dans les essais cliniques pour fournir des informations preacuteliminaires sur lrsquoefficaciteacute du meacutedicament et sa seacutecuriteacute avant qursquoon ne soit agrave mecircme de mesurer des paramegravetres cliniques drsquoaucune sorte Gracircce agrave leur capaciteacute agrave fournir des informations qui ne seraient pas accessibles agrave travers un monitoring clinique classique ils contribuent parfois agrave acceacuteleacuterer sensiblement le processus de deacuteveloppement En un mot afin de mesurer lrsquoefficaciteacute drsquoun nouveau meacutedicament de simples tests sanguins peuvent agrave preacutesent (dans certains cas) remplacer des mois voire des anneacutees drsquoobservation clinique
Et enfin nous avons les biomarqueurs commerciaux Par commercial nous entendons les biomarqueurs qui ont eacuteteacute officiellement reconnus par les autoriteacutes sanitaires comme des outils apportant des informations utiles sur lrsquoeacutetat drsquoun patient et pouvant ecirctre utiliseacutes pour prendre des deacutecisions cliniques des outils de diagnostic recourant agrave ces biomarqueurs seront par ailleurs susceptibles drsquoecirctre rembourseacutes par les systegravemes de santeacute Ce type de biomarqueur nrsquoest pas nouveau Pour ne citer que deux exemples le glucose est reconnu comme biomarqueur du diabegravete depuis le XIXe siegravecle (aujourdrsquohui il a eacuteteacute remplaceacute par lrsquoHbA1c) et le PSA (Antigegravene prostatique speacutecifique) lrsquoest depuis les anneacutees 1980 pour le cancer de la prostate
Bien que lrsquoon utilise les biomarqueurs depuis fort longtemps le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire la bio-informatique et les meacutethodes de deacutetection innovantes ont deacutemultiplieacute les possibiliteacutes de faccedilon spectaculaire et un nouveau type drsquooutil a eacutemergeacute le diagnostic moleacuteculaire Les premiers exemples embleacutematiques de ces nouvelles et puissantes technologies sont les ldquodiagnostics compagnonsrdquo qui ont eacuteteacute introduits dans le traitement du cancer (drsquoabord avec lrsquoHerceptine que nous avons mentionneacutee plus haut) et plus reacutecemment du VIH ougrave certains traitements oneacutereux nrsquoont eacuteteacute prescrits qursquoagrave condition que le patient reacuteponde agrave un test geacuteneacutetique speacutecifique Drsquoautres exemples bien connus sont les tests de deacutepistage de routine des maladies infectieuses (VIH) dont le degreacute de speacutecificiteacute et de sensibiliteacute est tregraves eacuteleveacute
Les diagnostics moleacuteculaires sont les outils de la meacutedecine moderne Ils permettent aux cliniciens drsquoidentifier les signes avant-coureurs des maladies de choisir le bon traitement en fonction des profils geacuteneacutetiques (diagnostics ldquocompagnonsrdquo) de superviser lrsquoefficaciteacute des traitements et bien mieux informeacutes de prendre de meilleures deacutecisions en fonction du profil particulier de chaque patient et de sa reacuteaction aux traitements anteacuterieurs Les diagnostics moleacuteculaires ont eacutegalement un rocircle eacuteconomique agrave jouer car ils pourraient tregraves bien conduire dans certains cas agrave des eacuteconomies substantielles en eacutevitant au meacutedecin de prescrire inutilement des traitements coucircteux
Lrsquoimpact eacuteconomique de la meacutedecine personnaliseacuteeLa demande mondiale pour les produits et services de santeacute est estimeacutee agrave lrsquoheure actuelle agrave 5500 milliards de dollars et elle devrait atteindre 12 000 milliards de dollars agrave lrsquohorizon 2030 La meacutedecine personnaliseacutee va transformer ce marcheacute sur deux plans premiegraverement en fournissant des traitements plus efficaces et deuxiegravemement en offrant le moyen de faire des eacuteconomies
Des traitements plus efficaces Pour un meacutedecin la valeur intrinsegraveque du diagnostic moleacuteculaire ne reacuteside bien sucircr pas dans le traitement drsquoune maladie mais dans lrsquoinformation que ce diagnostic viendra fournir Cette information peut ecirctre inestimable car elle aide les meacutedecins agrave prendre de meilleures deacutecisions sur la faccedilon de traiter un patient Par ailleurs elle est parfois consideacutereacutee par les autoriteacutes sanitaires comme une condition preacutealable pour la prescription drsquoune moleacutecule comme crsquoest le cas en meacutedecine stratifieacutee
LrsquoHerceptine a eacuteteacute le premier meacutedicament issu de la meacutedecine stratifieacutee agrave ecirctre autoriseacute Elle traite le cancer du sein et fonctionne extrecircmement bien mais seulement pour des femmes qui surexpriment un gegravene speacutecifique appeleacute HER-2 Elle est donc commercialiseacutee avec un kit de diagnostic HER-2 et nrsquoest rembourseacutee par les systegravemes de santeacute que si le test est positif LrsquoHerceptine est lrsquoun des meacutedicaments les plus vendus
aujourdrsquohui (pour un total de plus de 5 milliards de dollars) A lrsquoavenir ce type de produit deviendra monnaie courante demain les assureurs de la santeacute ne paieront plus pour des meacutedicaments mais pour des reacutesultats Crsquoest preacuteciseacutement lagrave ce que la meacutedecine personnaliseacutee peut apporter une faccedilon de maximiser lrsquoefficaciteacute des traitements
La reacuteduction des deacutepenses Mecircme si certaines formes de meacutedecine personnaliseacutee (telles que les vaccins contre des cancers ou lrsquoingeacutenierie tissulaire) sont oneacutereuses et vont peser sur les systegravemes de santeacute drsquoautres vont contribuer agrave reacuteduire la facture La meacutedecine preacuteventive en particulier est une solution agrave long terme contre lrsquoexplosion des deacutepenses de santeacute comme chacun sait il est beaucoup moins cher de deacutepister et de preacutevenir une maladie que de la traiter lorsqursquoelle srsquoest deacuteclareacutee Il est deacutesormais possible par exemple de deacutetecter des ldquoindicateurs preacutecocesrdquo (biomarqueurs) de sorte que des mesures efficaces pourront ecirctre prises en amont ndash avant que la maladie ne se deacuteclenche Le coucirct total direct et indirect des maladies cardio-vasculaires et accidents vasculaires ceacutereacutebraux aux Etats-Unis a eacuteteacute estimeacute agrave 450 milliards de dollars en 2008 Reacuteduire la facture de seulement 10 aurait deacutejagrave un impact eacuteconomique eacutenorme
Les eacutevolutions agrave venirLa deacutecouverte de la structure en double heacutelice de lrsquoADN par Watson et Crick en 1953 a ouvert une nouvelle egravere le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire Durant la seconde moitieacute du XXe siegravecle les biologistes et les meacutedecins ont fait eacutenormeacutement progresser notre compreacutehension des meacutecanismes de la vie Cette progression a eacuteteacute consideacuterablement acceacuteleacutereacutee gracircce au deacuteveloppement drsquooutils de diagnostic moleacuteculaire qui permettent aujourdrsquohui aux meacutedecins de reacuteellement comprendre les meacutecanismes intimes moleacuteculaires des maladies Et ce que ces outils apportent crsquoest de lrsquoinformation de lrsquoinformation qui peut sauver ou prolonger la vie eacuteviter la douleur seacutecuriser le patient et aider le praticien agrave prendre la bonne deacutecision
Chaque ecirctre humain est une personne unique avec sa propre histoire ses besoins et ses objectifs personnels et veut ecirctre consideacutereacute en tant que tel La promesse de la meacutedecine personnaliseacutee est qursquoagrave lrsquoavenir la technologie permettra aux professionnels de la santeacute drsquoaccomplir quelques pas de plus pour se rapprocher de ce besoin fondamental
(Ce contenu est issu de ParisTech Review ougrave il a eacuteteacute publieacute agrave lrsquoorigine sous le titre Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche Nous vous invitons agrave vous abonner gratuitement agrave ParisTech Review) - Groupe lsquoLes eacutechosrsquo- Tous droits reacuteserveacutes - Les Echos 2012
Source httpblogslesechosfrparistech-reviewmedecine-personnalisee-la-revolution-est-en-marche-a7747html
Addenda - References
Academic
bull Steven M Paul et al ldquoHow to improve RampD productivity the pharmaceutical industryrsquos grand challengerdquo Nature Reviews 9 March 2010 203
bull Iain Miller et al ldquoMarket access challenges in the EU for high medical value
diagnostic testsrdquo Personalized Medicine (2011) 8(2)
bull Cepton Strategies ldquoLes perspectives de lrsquoindustrie pharmaceutique agrave lrsquohorizon 2020rdquo septembre 2011
Online
bull ldquo The revolution of molecular diagnosticsrdquo (Cepton Strategies)
bull ldquo Pharma 2015 le nouveau modegravelerdquo (Cepton Strategies)
This content is licensed under a Creative Commons Attribution 30 LicenseYou are free to share copy distribute and transmit this content - Source httpwwwparistechreviewcom20111108medecine-personnalisee-revolution
laquo Meacutedecine personnaliseacutee raquo la part du bluff et celle de la reacutealiteacute Document lsquoScience et pseudo-sciencesrsquo Auteur Bertrand Jordan biologiste moleacuteculaire Directeur de recherche eacutemeacuterite au CNRS Auteur de nombreux articles et drsquoune dizaine de livres sur la geacuteneacutetique et ses applicationshellip SPS ndeg 292 octobre 2010
Lrsquoideacutee (ou le fantasme) de la meacutedecine personnaliseacutee peut se reacutesumer ainsi on va tregraves prochainement pouvoir acceacuteder agrave la totaliteacute de lrsquoinformation geacuteneacutetique drsquoune personne en deacuteduire lrsquoensemble de ses preacutedispositions agrave diffeacuterentes maladies (et mecircme agrave certains comportements) ainsi que sa reacuteaction agrave diffeacuterents types de traitements et de meacutedicaments On pourra alors adopter des conduites de preacutevention cibleacutees et efficaces et traiter lrsquoaffection lorsqursquoelle apparaicirctra avec le meacutedicament preacutesentant le meilleur rapport entre efficaciteacute et effets indeacutesirables Au-delagrave de lrsquoinformation geacuteneacutetique proprement dite la mesure drsquoautres paramegravetres (niveau drsquoexpression de gegravenes preacutesence de diffeacuterentes proteacuteines eacutetat de certains reacutecepteurs) fournira des laquo biomarqueurs raquo1 suppleacutementaires permettant drsquoadapter finement le traitement agrave lrsquoeacutetat du patient
Au niveau de lrsquoaccegraves agrave lrsquoinformation geacuteneacutetique inteacutegrale il srsquoagit bien drsquoune reacutealiteacute maintenant proche (moins de cinq ans agrave coup sucircr) Les nouvelles techniques de seacutequenccedilage drsquoADN apparues depuis 2005 sont de plus en plus rapides et efficaces et degraves aujourdrsquohui la lecture inteacutegrale de lrsquoADN drsquoune personne revient agrave moins de 10 000 euro2 Les progregraves continuent agrave un rythme rapide et il est tregraves vraisemblable que le laquo geacutenome agrave 1000 dollars raquo devienne une reacutealiteacute drsquoici deux agrave trois ans Il sera alors bien plus rationnel drsquoobtenir cette information systeacutematiquement pour chaque individu (agrave la naissance par exemple) plutocirct que de pratiquer des analyses drsquoADN cibleacutees lorsque le besoin en apparaicirct
La traduction de cette information geacuteneacutetique en termes de physiopathologie (le passage du laquo geacutenotype raquo au laquo pheacutenotype raquo) est par contre encore tregraves imparfaite Bien entendu certaines mutations entraicircnent systeacutematiquement une pathologie preacutecise (comme pour la mucoviscidose les myopathies la choreacutee de Huntingtonhellip) mais en geacuteneacuteral la composante geacuteneacutetique drsquoune maladie implique des dizaines des centaines de gegravenes dont certains variants ont un effet aggravant ou au contraire protecteur Nos connaissances sont encore tregraves incomplegravetes et les entreprisequi agrave lrsquoeacutetranger (USA) offrent de reacutealiser un profil geacuteneacutetique (actuellement beaucoup moins preacutecis que le seacutequenccedilage inteacutegral) ne fournissent agrave leurs clients que des informations tregraves vagues (laquo risque drsquoarthrite rhumatoiumlde accru de 20 raquo crsquoestagrave-dire risque absolu passant de 1 agrave 1 2 ) La validiteacute mecircme de ces chiffres est sujette agrave caution dans la mesure ougrave ils ont eacuteteacute eacutetablis sur des groupes de population auxquels le client nrsquoappartient pas neacutecessaire-menthellip La
traduction meacutedicale de lrsquoinformation geacuteneacutetique est donc tregraves partielle et entacheacutee de grandes incertitudes
Photo Une vision du futur proche la carte Vitale contenant la seacutequence drsquoADN du patient
Cependant les choses changent rapidement Le passage prochain du pro-fil geacuteneacutetique (eacutetabli sur 500 000 agrave 1 000 000 de points dans le geacutenome) agrave la lecture inteacutegrale des trois milliards de bases de ce geacutenome va donner une information beaucoup plus fine ndash incluant en particulier les mutations rares qui pour des raisons techniques ne sont guegravere repreacutesenteacutees dans les profils actuels Et la poursuite des grandes eacutetudes de correacutelation entre pathologies et constitution geacuteneacutetique3 (eacutetudes qui vont elles aussi passer agrave la seacutequence) va ameacuteliorer peu agrave peu la traduction du geacutenotype en pheacutenotype y compris pour les maladies dont la part geacuteneacutetique est complexe (soit la grande majoriteacute) Cette transition est deacutejagrave bien amorceacutee pour divers types de cancers pour lesquels la connaissance des caracteacuteristiques geacuteneacutetiques de la cellule tumorale est deacuteterminante pour le choix du traitement4 On peut ainsi espeacuterer agrave terme eacuteradiquer la pratique de chimiotheacuterapies peu speacutecifiques et fortement deacutelabrantes et combiner la chirurgie avec le traitement par des moleacutecules ayant une action reacuteellement cibleacutee sur les cellules tumorales Il est certain que cette approche va srsquoeacutetendre au domaine de la santeacute en geacuteneacuteral et que lrsquoon va de plus en plus vers des traitements cibleacutes fondeacutes sur la connaissance du geacutenome du patient et sur des informations scientifiques constamment mises agrave jour
Au-delagrave de la geacuteneacutetique il faut drsquoailleurs eacutelargir le propos agrave lrsquoensemble des biomarqueurs qui deviennent accessibles Il peut srsquoagir de donneacutees concernant lrsquoADN comme ci-dessus mais aussi du niveau drsquoexpression drsquoun ensemble de gegravenes de la preacutesence de diverses proteacuteines de concentrations de meacutetabolites ou de lrsquoactiviteacute drsquoenzymes comme les kinases Le biomarqueur peut ecirctre simple ou le plus souvent complexe impliquant la mesure simultaneacutee drsquoun nombre important drsquoentiteacutes et donc une technologie sophistiqueacutee Le champ drsquoapplication des biomarqueurs est tregraves large et concerne potentiellement toutes les pathologies Ce domaine de recherches est en plein deacuteveloppement avec encore une fois beaucoup drsquoexageacuterations et drsquoaffirmations peu rigoureuses qursquoil srsquoagisse de la validiteacute statistique des correacutelations repeacutereacutees ou de lrsquoutiliteacute clinique reacuteelle de lrsquoinformation fournie On peut neacuteanmoins penser que la phase critique actuelle va deacuteboucher sur une clarification et un renforcement des exigences et que des biomarqueurs reacuteellement valides et utiles eacutemergeront de ces travaux il deviendra alors indispensable de les deacuteterminer avant tout traitement
Photo - Lrsquointerpreacutetation meacutedicale drsquoune seacutequence drsquoADN nrsquoest pas eacutevidente
La meacutedecine personnaliseacutee nrsquoest donc pas qursquoun fantasme le concept comporte une part de veacuteriteacute qui va aller croissant Les conseacutequences sur le systegraveme de santeacute sont multiples Les meacutedicaments vont de plus en plus srsquoadresser agrave un sous-ensemble de patients geacuteneacutetiquement deacutefini ce qui nrsquoest pas sans poser de seacuterieux problegravemes aux industriels de la pharmacie (deacutecheacuteance du modegravele de blockbuster5 mais peut paradoxalement permettre drsquoacceacuteleacuterer les essais cliniques en les pratiquant sur des groupes drsquoindividus seacutelectionneacutes Lrsquoimportance du diagnostic va srsquoaccentuer notamment ndash mais pas seulement ndash pour tous les cancers et la mise agrave jour incessante des connaissances sera essentielle pour tirer le maximum de sens clinique des informations geacuteneacutetiques et des
biomarqueurs en geacuteneacuteral Il faudra donc disposer agrave lrsquohocircpital drsquoinstallations et de personnels capables drsquoobtenir ces informations et de les interpreacuteter Le rocircle de moleacutecules cibleacutees efficaces et preacutesentant peu drsquoeffets secondaires va srsquoaccroicirctre au deacutetriment des theacuterapeutiques geacuteneacuteralistes et reacuteduire les temps drsquohospitalisation Il srsquoagit lagrave de tendances lourdes dont lrsquoorientation ne fait aucun doute Seul le calendrier preacutesente quelques incertitudes La pratique de la meacutedecine va donc changer Espeacuterons que notre systegraveme de santeacute qui est (encore) lrsquoun des meilleurs au monde saura srsquoadapter agrave cette nouvelle donnehellip
1 Biomarqueur tout paramegravetre biologique mesurable qui fournit des informations pour le diagnostic le pronostic ou le choix du traitement pour tout type de maladie
2 Il srsquoagit lagrave de donneacutees veacuterifieacutees et drsquooffres commerciales existantes et non drsquoextrapolations publicitaires ou journalistiques
3 Etudes dites WGAS Whole Genome Association Studies Il srsquoen est deacutejagrave pratiqueacute plus de 500 portant agrave chaque fois sur des milliers de malades et de teacutemoins
4 Pour les leuceacutemies la preacutesence drsquoun reacutearrangement chromosomique impliquant les gegravenes BCR et Abl permet un traitement tregraves efficace par le Gleevec
5 Meacutedicament largement prescrit et geacuteneacuterant plus drsquoun milliard de dollars de chiffre drsquoaffaires
Source httpwwwpseudo-sciencesorgspipphparticle1500
Mitochondrie ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Une mitochondrie (du grec mitos fil et chondros grain) est un organite agrave linteacuterieur dune cellule eucaryote dont la taille est de lordre du micromegravetre Son rocircle physiologique est primordial puisque cest dans les mitochondries que leacutenergie fournie par les moleacutecules organiques est reacutecupeacutereacutee sous forme dATP (eacutenergie contenue dans la liaison phosphate-phosphate) la source principale deacutenergie pour la cellule eucaryote par le processus doxydation phosphorylante
Lensemble des mitochondries dune cellule constitue ce que lon appelle son chondriome
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Structure
bull 3 Origine
bull 4 Geacutenome mitochondrial
bull 5 Proteacuteome mitochondrie
o 51 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome mitochondrial
o 52 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome nucleacuteaire
o 53 Chez lHomme
bull 6 Fonctionnement
bull 7 Poisons mitochondriaux
bull 8 Maladies mitochondriales
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiMitochondrie
Oncogegravene
Les oncogegravenes sont une cateacutegorie de gegravenes dont lexpression favorise la survenue de cancers Ce sont des gegravenes qui commandent la synthegravese doncoproteacuteines (proteacuteines anormales stimulant la division et la diffeacuterenciation cellulaire) et deacuteclenchent une prolifeacuteration deacutesordonneacutee des cellules Le terme vient du grec onkos signifiant vrac masse ou tumeur
Le terme oncogegravene peut deacutesigner aussi des virus qui provoquent lapparition de cancers On parle doncovirus
Sommaire
[masquer]
bull 1 Introduction
bull 2 Oncogegravenes
o 21 Seacutemantique et histoire du terme
o 22 Oncogegravenes et cancers
o 23 Diffeacuterents oncogegravenes
o 24 Les oncogegravenes comme cibles pour le deacuteveloppement de nouvelles
theacuterapies
bull 3 Notes et reacutefeacuterences
bull 4 Voir aussi
o 41 Article connexe
o 42 Liens externes
Introduction[modifier]
Notre organisme est composeacute denviron 1014 cellules reacuteparties dans plus de 200 types cellulaires diffeacuterents qui composent les tissus (cellules sanguines nerveuses germinales etc) La prolifeacuteration cellulaire au sein de ces tissus est rigoureusement controcircleacutee au cours de notre vie certaines cellules (les neurones) ne neacutecessitant pas un renouvellement constant dautres eacutetant perpeacutetuellement en cours de multiplication (cellules sanguines ou de la peau) Le controcircle de cette multiplication cellulaire normale se fait par lintermeacutediaire dun eacutequilibre permanent entre facteurs activateurs (stimulateurs de la division cellulaire) et facteurs inhibiteurs (freins de la division cellulaire) Toute alteacuteration de cet eacutequilibre ou homeacuteostasie cellulaire peut faire pencher la balance soit du cocircteacute inhibiteur dans ce cas la cellule meurt et disparaicirct soit du cocircteacute activateur et la cellule se divise de faccedilon incontrocircleacutee et peut donner naissance agrave un cancerDe maniegravere scheacutematique on peut faire une analogie entre une voiture et une cellule Lorsque les systegravemes qui controcirclent lrsquoacceacuteleacuterateur et les freins de la voiture sont en bon eacutetat celle-ci va donc pouvoir avoir une vitesse de croisiegravere parfaitement controcircleacutee Une voiture dans laquelle lrsquoacceacuteleacuterateur serait activeacute en permanence ou bien ayant une absence totale de frein est donc lanceacutee dans une course folle qui ne peut plus ecirctre arrecircteacutee sauf par une catastrophe Dans les cellules canceacutereuses cela se passe exactement de la mecircme faccedilon
Il y a trois grandes cateacutegories de gegravenes associeacutes aux pathologies canceacutereuses les oncogegravenes (cet article) les gegravenes suppresseur de tumeurs et les gegravenes de Reacuteparation de lADN
Les proto-oncogegravenes sont les reacutegulateurs positifs de la prolifeacuteration cellulaire (les acceacuteleacuterateurs) Ils deviennent hyper-actifs et leur modification (en oncogegravene) est dominante car il suffit quune des deux copies du gegravene soit modifieacutee On a identifieacute actuellement plus de 100 proto-oncogegravenes Les plus connus sont les gegravenes Ha-ras myc ou abl
La seconde cateacutegorie comprend les gegravenes suppresseurs de tumeurs qui sont des reacutegulateurs neacutegatifs de la prolifeacuteration cellulaire (les freins)
Il existe eacutegalement les gegravenes de reacuteparation qui sont capables de deacutetecter et de reacuteparer les leacutesions de lrsquoADN qui ont modifieacute les oncogegravenes ou les gegravenes suppresseurs de tumeur Ces systegravemes de reacuteparation sont eacutegalement inactiveacutes dans les cellules canceacutereuses
Les cancers sont des pathologies geacuteneacutetiques crsquoest-agrave-dire qursquoils ont pour origine une modification quantitative etou qualitative des gegravenes deacutecrits ci-dessus Comme il srsquoagit drsquoalteacuterations geacuteneacutetiques somatiques qui ne sont preacutesentes que dans le tissu malade la plupart des cancers ne sont donc pas heacutereacuteditaires Les cancers familiaux (10 des cancers humains) sont associeacutes agrave une alteacuteration constitutionnelle (ou germinale) drsquoun gegravene Cette alteacuteration est donc preacutesente dans toutes les cellules de notre organisme gamegravetes incluses elle peut donc ecirctre transmise agrave la descendance
Scheacutemas agrave consulter agrave la source- Lespegravece humaine possegravede 23 paires de chromosomes (tous les gegravenes sont donc preacutesent agrave leacutetat de deux copies par cellules agrave lexception des cellules germinales et on fait abstraction des chromosomes sexuels X et Y) Lalteacuteration dune copie dun proto-oncogegravene produit une proteacuteine dont lactiviteacute diffegravere fortement de celle du produit normale (par exemple expression tregraves augmenteacutee ou encore preacutesence du produit dans des cellules innapproprieacutes) Cette proteacuteine muteacutee stimule de faccedilon constante la division cellulaire qui ne sera plus reacuteguleacutee normalement Cette alteacuteration est dite dominante car la production de proteacuteine alteacutereacutee par une seule des deux copies du proto-oncogegravene est neacutecessaire et suffisante pour alteacuterer sa fonction
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiOncogC3A8ne
Phosphorylation oxydative ndash Article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biochimie Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
La phosphorylation oxydative est une voie meacutetabolique qui utilise leacutenergie libeacutereacutee par loxydation des nutriments pour la production dadeacutenosine triphosphate
Voir aussi
bull Chaicircne respiratoire
Source httpfrwikipediaorgwikiPhosphorylation_oxydative
Photosynthegravese - lsquoNote de Futura-Sciencesrsquo
La photosynthegravese est une reacuteaction biochimique eacutenergeacutetique qui se deacuteroule chez les plantes
Rocircle de la photosynthegravese
La photosynthegravese a pour but de creacuteer de leacutenergie (sous forme de glucide) agrave partir de leacutenergie lumineuse provenant du soleil Les organismes qui utilisent le meacutecanisme de photosynthegravese sont autotrophes car ils fabriquent des matiegraveres organiques agrave partir de matiegraveres inorganiques
Meacutecanisme de la photosynthegravese
Leacutenergie solaire est utiliseacutee pour oxyder leau et reacuteduire le gaz carbonique afin de syntheacutetiser des substances organiques (glucides) Ce pheacutenomegravene a lieu dans les choloroplastes un organite speacutecifique des plantes au niveau des membranes des thylacoiumldes ougrave se situent les photosystegravemes I et II et les cytochromes
Bilan eacutenergeacutetique de la photosynthegravese
Il faut six moleacutecules de dioxyde de carbone et six moleacutecules deau pour syntheacutetiser une moleacutecule de glucose relacircchant six moleacutecules de dioxygegravene gracircce agrave leacutenergie lumineuse
6 CO2 + 6 H2O + eacutenergie lumineuse rarr C6H12O6 (glucose) + 6 O2
Mais ce bilan est en fait deacutecomposeacute en deux eacutetapes successives
bull les reacuteactions photochimiques (phase claire) 12 H2O + lumiegravere rarr 6 O2 + eacutenergie chimique (24 H)
bull le cycle de Calvin (phase sombre) 6 CO2 + eacutenergie chimique (24 H) rarr C6H12O6 + 6 H2O
La photosynthegravese est un meacutecanisme speacutecifique des plantes vertes copy Jon Sullivan Wikimedia domaine publicSource httpwwwfutura-sciencescomfrdefinitiontbotanique-2dphotosynthese_227
Photosynthegravese - Introduction drsquoun article XWikipeacutedia
La photosynthegravese (grec φῶς phōs lumiegravere et σύνθεσις syacutenthesis composition) est le processus bioeacutenergeacutetique qui permet aux plantes et agrave certaines bacteacuteries de syntheacutetiser de la matiegravere organique en exploitant la lumiegravere du soleil Les besoins nutritifs de ces organismes sont du dioxyde de carbone de lrsquoeau et des sels mineacuteraux La photosynthegravese est agrave la base de lautotrophie de ces organismes La photosynthegravese est la principale voie de transformation du carbone mineacuteral en carbone organique En tout les organismes photosyntheacutetiques assimilent environ 100 milliards de tonnes de carbone en biomasse chaque anneacutee1
La photosynthegravese se deacuteroule dans les membranes des thylakoiumldes chez les plantes les algues et les cyanobacteacuteries ou dans la membrane plasmique chez les bacteacuteries photosyntheacutetiques Une conseacutequence importante est la libeacuteration de moleacutecules de dioxygegravene
Sommaire
bull 1 La deacutecouverte du meacutecanisme
bull 2 Vue geacuteneacuterale
bull 3 Le support de la photosynthegravese
bull 4 Les deux phases de la photosynthegravese
o 41 Les reacuteactions photochimiques ou phase claire
411 Le photosystegraveme II
412 Le photosystegraveme I
413 La photophosphorylation cyclique
o 42 Le cycle de Calvin ou phase chimique non photo-deacutependante (ou
laquo phase sombre raquo expression deacutesormais deacutesuegravete)
bull 5 Les diffeacuterents types de fixation du carbone
o 51 Le meacutecanisme des plantes en C3
o 52 Le meacutecanisme des plantes en C4
o 53 Le meacutecanisme des plantes CAM ( Crassulacean Acid Metabolism )
bull 6 Cas particuliers de photosynthegravese
o 61 Photosynthegravese chez un animal
o 62 Photosynthegravese artificielle
bull 7 Production doxygegravene amp captage deacutenergie
bull 8 Notes
bull 9 Reacutefeacuterences
bull 10 Voir aussi
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiPhotosynthC3A8se
Potentiel doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Le potentiel doxydo-reacuteduction ou potentiel redox est une grandeur empirique exprimeacutee en volt (de symbole V) et noteacutee E Ce potentiel est exprimeacute par rapport agrave une reacutefeacuterence souvent mesureacutee par une eacutelectrode normale agrave hydrogegravene (ENH) dougrave luniteacute VENH rencontreacutee dans certains ouvrages Cette mesure est appliqueacutee aux couples
doxydo-reacuteduction pour preacutevoir la reacuteactiviteacute des espegraveces chimiques entre elles Par convention le potentiel standard Edeg est mesureacute par rapport au couple protonhydrogegravene (H+ H2) de potentiel nul
Sommaire
bull 1 Mesure
o 11 Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
111 Exemples
bull 2 Oxydant et reacuteducteur
bull 3 Potentiels standard doxydo-reacuteduction agrave 25 degC
bull 4 laquo Noblesse raquo dun meacutetal
bull 5 Applications pratiques
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Articles connexes
Mesure [modifier]
La mesure dun potentiel deacutelectro-reacuteduction se fait expeacuterimentalement agrave laide de deux demi-piles Pour obtenir le potentiel standard dun couple redox lune de ces piles doit mettre en œuvre le couple de reacutefeacuterence H+ H2 et lautre celui dont on veut mesurer le potentiel
Concregravetement les deux demi-piles sont constitueacutees chacune dun soluteacute et dune eacutelectrode les soluteacutes sont relieacutes entre eux par un pont salin qui leur permet deacutechanger des ions et les eacutelectrodes sont relieacutees entre elles par un circuit eacutelectrique sur lequel est placeacute un voltmegravetre Les deux demi-piles une fois relieacutees forment une pile eacutelectrique fournissant un courant continu alimenteacute par les reacuteactions chimiques qui ont lieu spontaneacutement aux eacutelectrodes degraves lors quest formeacutee la pile
-Le sens de courant eacutelectrique donne le signe du potentiel (neacutegatif si les eacutelectrons vont vers H+H2 et positif au contraire)
-Le voltmegravetre donne la valeur du potentiel du couple redox
-Les couples ayant des Edeg eacuteleveacutes (positifs) impliquent des oxydants forts
-Les couples ayant des Edeg tregraves bas (neacutegatifs) impliquent des reacuteducteurs forts
Ce potentiel peut deacutependre du contexte chimique et notamment du pH et mecircme du contexte physique les effets de la lumiegravere sont mis agrave profit aussi bien par la nature dans la photosynthegravese que par lhomme dans la photographie
Les chimistes utilisent des tables deacutejagrave deacutefinies elles fournissent les potentiels mesureacutes dans les conditions standard de pression et de tempeacuterature (25 degC 1 bar) par rapport au couple H+ H2
Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo [modifier]
Pour une reacuteaction redox on peut deacutefinir la diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur)
Exemples [modifier]
a)NAD+ + 2H+ + 2 e- rarr NADH + H+ E0rsquo = -0320 V
b) Aceacutetaldeacutehyde + 2 H+ + 2 e- rarr Eacutethanol E0rsquo = -0197 V
Reacuteaction redox
Aceacutetaldeacutehyde + NADH + H+ rarr Eacutethanol + NAD+ ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur) = -0197 ndash (-0320) = + 0123 V
Regravegle geacuteneacuterale
Les reacuteactions redox spontaneacutees possegravedent un ΔE gt 0
Oxydant et reacuteducteur [modifier]
La reacutefeacuterence du potentiel doxydo-reacuteduction est celui de leau pure conventionnellement fixeacute agrave zeacutero Les corps dits laquo oxydants raquo sont les oxydants des couples ayant un potentiel positif (ils captent des eacutelectrons ce qui se traduit par une charge eacutelectrique neacutegative) les corps dits laquo reacuteducteurs raquo sont les reacuteducteurs des couples ayant un potentiel neacutegatif (ils cegravedent des eacutelectrons dougrave une charge eacutelectrique positive) Les valeurs caracteacuteristiques des potentiels sont de lordre de quelques volts
On voit lagrave que lon a deux significations diffeacuterentes pour les termes laquo oxydant raquo et laquo reacuteducteur raquo
bull la signification lieacutee agrave une reacuteaction doxydo-reacuteduction donneacutee (capteur ou eacutemetteur deacutelectron dans la reacuteaction)
bull la signification lieacutee au potentiel doxydo-reacuteduction un laquo reacuteducteur raquo est un corps qui joue le rocircle de reacuteducteur dans de nombreuses reacuteactions un laquo oxydant raquo est un corps qui joue le rocircle doxydant dans de nombreuses reacuteactions mais un laquo oxydant raquo peut parfois ecirctre un reacuteducteur sil est face agrave un laquo oxydant raquo plus fort et quil peut encore soxyder
Cest cette deuxiegraveme signification qui est utiliseacutee ici Les laquo oxydants raquo les plus forts ne peuvent pas soxyder eux-mecircmes et sont donc toujours des oxydants les laquo reacuteducteurs raquo les plus forts ne peuvent pas se reacuteduire eux-mecircmes et sont donc toujours des reacuteducteurs Mais certains corps peuvent ecirctre alternativement oxydants et reacuteducteurs comme par exemple leau ou le monoxyde de carbone
Les oxydants les plus forts dans cette eacutechelle sont les halogegravenes (F2 Cl2) lion permanganate (MnO4
-) en milieu acide lion hypochlorite (ClO-) le dioxygegravene (O2) le soufre (S)
Des reacuteducteurs classiques sont les meacutetaux le carbone et lhydrogegravene solide1
Lire lrsquoarticle complet sur httpfrwikipediaorgwikiPotentiel_d27oxydo-rC3A9duction
Reacuteaction doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Des informations de cet article ou section devraient ecirctre mieux relieacutees aux sources mentionneacutees dans la bibliographie ou en liens externes Ameacuteliorez sa veacuterifiabiliteacute en les associant par des reacutefeacuterences
Une reacuteaction doxydo-reacuteduction est une reacuteaction chimique au cours de laquelle se produit un eacutechange deacutelectrons Lespegravece chimique qui capte les eacutelectrons est appeleacutee laquo oxydant raquo celle qui les cegravede laquo reacuteducteur raquo On abregravege couramment loxydo-reacuteduction par redox
Les reacuteactions doxydo-reacuteductions constituent une grande famille comprenant de nombreuses reacuteactions chimiques puisquelles interviennent dans les combustions certains dosages meacutetallurgiques la corrosion des meacutetaux leacutelectrochimie ou la respiration cellulaire Ces reacuteactions jouent en particulier un rocircle fondamental en biologie dans la transformation de loxygegravene au sein des corps vivants Elles sont eacutegalement massivement utiliseacutees par lindustrie humaine agrave lexemple de lobtention de la fonte agrave partir de minerais composeacutes doxyde de fer par reacuteduction puis de fer et dacier agrave partir de la fonte par oxydation
Cette varieacuteteacute sexplique par la mobiliteacute la leacutegegravereteacute et lomnipreacutesence dans toutes les formes de la matiegravere de leacutelectron
Sommaire
bull 1 Deacutefinitions
o 11 Premiegravere deacutefinition
o 12 Deacutefinitions plus modernes
bull 2 Vocabulaire
bull 3 Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction
bull 4 Potentiel doxydo-reacuteduction
bull 5 Principaux couples doxydants-reacuteducteurs
bull 6 Reacuteactions doxydo-reacuteduction sans transfert eacutevident deacutelectrons [1]
o 61 Position du problegraveme
o 62 Geacuteneacuteralisation de la notion de transfert deacutelectrons
621 Formation dune liaison chimique et eacutelectroneacutegativiteacute
622 Transfert total deacutelectrons
623 Transfert total fictif (virtuel)
624 Application agrave la reacuteaction 2 H 2 + O2 rarr 2 H 2O
o 63 Nombre doxydation dun eacuteleacutement
o 64 Geacuteneacuteralisation de loxydo-reacuteduction
o 65 Utilisation des nombres doxydation
bull 7 Notes et reacutefeacuterences
bull 8 Bibliographie
bull 9 Voir aussi
o 91 Articles connexes
o 92 Liens externes
Deacutefinitions [modifier]
Premiegravere deacutefinition [modifier]
Suite agrave des expeacuteriences avec le mercure Lavoisier met en eacutevidence en 1772 le rocircle du dioxygegravene dans certaines reacuteactions doxydo-reacuteduction Il pose les premiegraveres deacutefinitions
bull Loxydation signifie laquo combinaison avec loxygegravene raquo Par exemple
2 Hg + O2 rarr Hg2O2
bull Une reacuteduction est laquo lextraction dun meacutetal de son oxyde raquo deacutefinition deacutejagrave utiliseacutee
en meacutetallurgie Par exemple
SO2 rarr S + O2
Dans le langage courant loxydation est la reacuteaction chimique dans laquelle un composeacute se combine avec un ou plusieurs atomes doxygegravene Comme loxydation du fer qui produit la rouille
4 Fe + 3O2 rarr 2 Fe2O3
Ce nest quau XX e siegravecle apregraves la deacutecouverte de leacutelectron (JJ Thomson 1897) et lintroduction du modegravele atomique de Bohr (1913) que les reacuteactions chimiques ont eacuteteacute reacuteexamineacutees agrave la lumiegravere de ces nouveaux modegraveles et que des similitudes observeacutees permirent de deacutegager progressivement le concept actuel doxydo-reacuteduction qui sexprime en termes de transferts deacutelectrons
Les reacuteactions doxydo-reacuteduction par voie segraveche (eacutechange de dioxygegravene) sont efficacement deacutecrites par les diagrammes Ellingham Loutil principal des reacuteactions redox en milieu aqueux eacutetant la formule de Nernst
Deacutefinitions plus modernes [modifier]
Pour faciliter leacutetude des reacuteactions on utilise un outil qui associe (parfois abstraitement) agrave chaque atome dun composeacute un nombre doxydation (no) qui symbolise la valeur de la charge porteacutee (Fe2+ a un nombre doxydation de 2)
bull Une oxydation est une perte deacutelectrons (donc une augmentation du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Zn rarr Zn2+ + 2 e-
bull Ce don deacutelectrons ne se produit que sil existe un corps susceptible de les
accepter
bull Le pheacutenomegravene inverse (acceptation des eacutelectrons) est appeleacute la reacuteduction
bull Une reacuteduction est un gain deacutelectrons (donc une diminution du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Cu2+ + 2 e- rarr Cu
Ainsi les laquo combinaisons avec loxygegravene raquo ne sont quun cas particulier des reacuteactions doxydo-reacuteduction Voici deux reacuteactions avec le cuivre
2Cu + O2 rarr 2CuO
Cu + Cl2 rarr CuCl2
La premiegravere combine le cuivre et le dioxygegravene tandis que la seconde combine le cuivre et le dichlore Le chlore et loxygegravene ont un point commun ce sont des eacuteleacutements plus eacutelectroneacutegatifs que le cuivre
Loxydation dun corps saccompagne toujours de la reacuteduction dun autre (les eacutelectrons ne peuvent pas circuler seuls et sont neacutecessairement capteacutes) on parle dune reacuteaction doxydo-reacuteduction Loxydation est une demi-reacuteaction de loxydo-reacuteduction et la reacuteduction est lautre demi-reacuteaction
Vocabulaire [modifier]
Scheacutema - Preacutevision du sens dune reacuteaction doxydo-reacuteduction en utilisant la regravegle du gamma
Dans une oxydo-reacuteduction
bull leacuteleacutement qui cegravede un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo reacuteducteur raquo
bull leacuteleacutement qui capte un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo oxydant raquo
Le reacuteducteur soxyde (reacuteaction doxydation) loxydant se reacuteduit (reacuteaction de reacuteduction) Loxydo-reacuteduction se compose donc de deux demi-reacuteactions une oxydation et une reacuteduction
bull Oxydationreacuteducteur(1) = oxydant(1) + ne- (les flegraveches napparaissent que si la reacuteaction est totale quand K gt 10 000)
bull Reacuteduction
oxydant(2) + ne- = reacuteducteur(2)
bull Oxydo-reacuteduction (laquo somme raquo de loxydation et de la reacuteduction)
oxydant(2) + reacuteducteur(1) rarr oxydant(1) + reacuteducteur(2)
Exemple
Ce4+ + e- = Ce3+ (Reacuteduction)
Fe2+ = Fe3+ + e- (Oxydation)
dougrave la reacuteaction bilan
Ce4+ + Fe2+ rarr Ce3+ + Fe3+
Un reacuteducteur oxydeacute (=forme oxydeacutee) est un oxydant et un oxydant reacuteduit (=forme reacuteduite) est un reacuteducteur On deacutefinit ainsi le couple oxydant-reacuteducteur (aussi appeleacute laquo couple redox raquo) qui se compose de loxydant et du reacuteducteur conjugueacute (loxydant reacuteduit) On le note sous la forme Oxydant Reacuteducteur
En biochimie et notamment agrave propos de la synthegravese des moleacutecules preacutebiotiques on parle de reacuteactions se produisant dans une atmosphegravere oxydante cest-agrave-dire en preacutesence doxygegravene par opposition agrave une atmosphegravere reacuteductrice contenant par exemple du gaz carbonique
Certain composeacutes chimiques peuvent se comporter aussi bien en oxydant quen reacuteducteur Cest notamment le cas de leau oxygeacuteneacutee dont on dit quelle se dismute et qui par conseacutequent ne peut ecirctre conserveacutee longtemps
H2O2 = 2H+ + O2 + 2e- (oxydation)
H2O2 + 2H+ + 2e- = 2H2O (reacuteduction)
Soit au final
2H2O2 rarr 2H2O + O2 (oxydo-reacuteduction)
On a par exemple les couples oxydant-reacuteducteur Cu 2+ Cu et Zn 2+ Zn qui donnent la reacuteaction en solution aqueuse
Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+
(aq) + Cu(s) (oxydo-reacuteduction)
Cette reacuteaction peut se deacutecomposer en une reacuteduction (de loxydant) et une oxydation (du reacuteducteur)
Zn(s) = Zn2+(aq) + 2e- (oxydation)
Cu2+(aq) + 2e- = Cu(s) (reacuteduction)
Les deux demi-reacuteactions doxydation et de reacuteduction peuvent reacuteellement ecirctre seacutepareacutees dans certains cas (cest-agrave-dire quelles ne se produisent pas au mecircme endroit) ce qui permet de geacuteneacuterer un courant eacutelectrique (cest ce qui se passe dans les piles eacutelectriques) Dans les autres cas par exemple dans lexemple donneacute elles nont quun inteacuterecirct formel (les eacutelectrons libres nexistent pas dans leau)
Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction hellip
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Respiration ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biologie et la meacutedecine Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
Dans le langage courant la respiration deacutesigne agrave la fois les eacutechanges gazeux (rejet de dioxyde de carbone CO2 appeleacute parfois de faccedilon impropre laquo gaz carbonique raquo et absorption de dioxygegravene O2 ou appeleacute couramment laquo oxygegravene raquo) et la respiration cellulaire qui permet en deacutegradant du glucose gracircce au dioxygegravene dobtenir de leacutenergie Les eacutechanges gazeux assistent la respiration cellulaire en lui fournissant le dioxygegravene et en le deacutebarrassant du dioxyde de carbone produit
Pour certains organismes ces eacutechanges se reacutealisent directement par diffusion aux travers des parois cellulaires Pour dautres des organes speacutecialiseacutes se sont formeacutes permettant ainsi daugmenter les quantiteacutes de gaz brasseacutes Il existe plusieurs types dorganes
bull les branchies qui sont les adaptations respiratoires des animaux aquatiques poissons mais aussi certains anneacutelides (vers) eacutechinodermes (eacutetoiles de mers) et mollusques
bull les poumons qui sont les adaptations des verteacutebreacutes terrestres
Dans le cas des animaux qui possegravedent des poumons on parle de ventilation pulmonaire pour deacutesigner lensemble des meacutecanismes qui permettent les transferts de gaz entre les milieux exteacuterieur et inteacuterieur (le sang)
Sommaire
bull 1 Aspect biochimique
bull 2 La respiration chez lecirctre humain
bull 3 Classification des sujets lieacutes agrave la respiration
o 31 Par maladie et urgences
o 32 Par meacutedication
o 33 Par soins intensifs et meacutedecine durgence
o 34 Par autres sujets meacutedicaux
bull 4 Voir aussi
o 41 Articles connexes
o 42 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRespiration
Tomographie par eacutemission de positons - Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
La tomographie par eacutemission de positons (TEP) deacutenommeacutee PET ou PET scan pour laquo positron emission tomography raquo dans la terminologie anglo-saxonne est une meacutethode
dimagerie meacutedicale pratiqueacutee par les speacutecialistes en meacutedecine nucleacuteaire qui permet de mesurer en trois dimensions lactiviteacute meacutetabolique dun organe gracircce aux eacutemissions produites par les positons (ou positrons) issus de la deacutesinteacutegration dun produit radioactif injecteacute au preacutealable
La TEP repose sur le principe geacuteneacuteral de la scintigraphie qui consiste agrave injecter un traceur dont on connaicirct le comportement et les proprieacuteteacutes biologiques pour obtenir une image du fonctionnement dun organe Ce traceur est marqueacute par un atome radioactif (carbone fluor azote oxygegravene) qui eacutemet des positons dont lannihilation produit elle-mecircme deux photons La deacutetection de la trajectoire de ces photons par le collimateur de la cameacutera TEP permet de localiser le lieu de leur eacutemission et donc la concentration du traceur en chaque point de lorgane Cest cette information quantitative que lon repreacutesente sous la forme dune image faisant apparaicirctre en couleurs les zones de forte concentration du traceur
Ainsi la TEP permet de visualiser les activiteacutes du meacutetabolisme des cellules on parle dimagerie fonctionnelle par opposition aux techniques dimagerie dite structurelle comme celles baseacutees sur les rayons X (radiologie ou CT-scan) qui reacutealisent des images de lanatomie Par conseacutequent la tomographie par eacutemission de positons est un outil diagnostique qui permet de deacuteceler certaines pathologies qui se traduisent par une alteacuteration de la physiologie normale comme les cancers La TEP est aussi utiliseacutee en recherche biomeacutedicale par exemple en imagerie ceacutereacutebrale ougrave elle permet de reacuteveacuteler les reacutegions actives du cerveau lors de telle ou telle activiteacute cognitive de maniegravere analogue agrave ce qui se fait avec limagerie par reacutesonance magneacutetique fonctionnelle (IRM)
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Deacutefinition
o 21 Principe
o 22 Exposition aux radiations et radioprotection
bull 3 Principaux traceurs utiliseacutes
o 31 Le 18 F FDG
bull 4 Deacuteroulement dun examen TEP
bull 5 Diagnostic
bull 6 Applications
o 61 Canceacuterologie
o 62 Imagerie ceacutereacutebrale et neurologie
o 63 Cardiologie
bull 7 Limites
bull 8 Avenir de la TEP
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Annexes
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiTomographie_par_C3A9mission_de_positons
Warburg ndash Selon Wikipeacutedia
Otto Heinrich Warburg (8 octobre 1883 agrave Fribourg-en-Brisgau Bade-Wurtemberg Allemagne - 1 er aoucirct 1970 agrave Berlin) est un meacutedecin physiologiste et biochimiste allemand Il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine de 19311
Sommaire
bull 1 Biographie
bull 2 Hypothegravese
bull 3 Le cas Warburg
bull 4 Notes et reacutefeacuterences
bull 5 Voir aussi
o 51 Liens externes
Biographie
Docteur en chimie et docteur en meacutedecine il a deacutecouvert des processus-cleacutes de la respiration cellulaire et de diffeacuterents systegravemes enzymatiques En 1931 il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine laquo pour sa deacutecouverte de la nature et du mode opeacuteratoire de lenzyme respiratoire1 raquo
Ayant deacutemontreacute que les cellules canceacutereuses changent leur meacutetabolisme pour passer agrave un meacutetabolisme anaeacuterobie il a formuleacute lhypothegravese non confirmeacutee que le cancer na pas besoin dun milieu riche en oxygegravene pour se deacutevelopper Parmi ses eacutetudiants le plus illustre est Hans Adolf Krebs prix Nobel en 1953
Hypothegravese
Il constata lors de ses observations sur des cellules canceacutereuses une concentration anormalement eacuteleveacutee dions lactates lun des sels de lacide lactique Or cet acide est typiquement le reacutesultat dune fermentation
En 1924 Warburg en tira une hypothegravese sur la formation de cellules canceacutereuses celles-ci tireraient principalement leur eacutenergie de la fermentation anaeacuterobie du glucose (glycolyse anaeacuterobie) et par conseacutequent la preacutesence doxygegravene ne serait pas neacutecessaire agrave leur deacuteveloppement
Lapparition du cancer serait due agrave un dysfonctionnement des mitochondries des cellules canceacutereuses au lieu de le consommer elles fermenteraient le glucose
Selon Warburg linduction dun eacutetat dacidification dans lorganisme est incompatible avec le meacutetabolisme des cellules canceacutereuses2
Le cas Warburg
Otto Warburg eacutetait juif Agrave ce titre il aurait ducirc ecirctre soit expulseacute dAllemagne soit deacuteporteacute dans les camps de concentration Il nen fut rien En effet parce quAdolf Hitler eacutetait particuliegraverement preacuteoccupeacute davoir un cancer et parce quil pensait que Warburg serait le seul scientifique susceptible de trouver un traitement efficace il donna donc des instructions pour quil fucirct preacuteserveacute de la deacuteportation3 Warburg est enterreacute au cimetiegravere de Dahlem agrave Berlin
Photo - Otto Heinrich Warburg en 1931
Notes et reacutefeacuterences
1 uarr a et b (en) laquo for his discovery of the nature and mode of action of the respiratory enzyme raquo in Personnel de reacutedaction laquo The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1931 [archive] raquo Fondation Nobel 2010 Consulteacute le 26 novembre 2010
2 uarr La theacuteorie de O H Warburg Nexus ndeg48 page 66
3 uarr Robert Paxton la France de Vichy 1940-1944 coll Points-Histoire eacuted Seuil 1973 p178
Source httpfrwikipediaorgwikiOtto_Heinrich_Warburg
Traduction deacutefinitions et compleacutements
Jacques Hallard Ing CNAM consultant indeacutependantRelecture et corrections Christiane Hallard-Lauffenburger professeur des eacutecoleshonoraireAdresse 585 19 Chemin du Malpas 13940 Molleacutegegraves FranceCourriel jacqueshallard921orangefr
Fichier ISIS Santeacute Cancer a Redox Disease French version3 alleacutegeacutee
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Bilan final
Le bilan final de toutes ces inter conversions chimiques cest que loxydation complegravete dune moleacutecule de glucose fournira 30 moleacutecules dATP et quune moleacutecule dacide gras tel que le palmitate (C16) fournira 120 moleacutecules dATP La complexiteacute des inter conversions chimiques qui seffectuent dans les mitochondries trouve sa justification dans un pheacutenomegravene de fractionnement de leacutenergie libeacutereacutee qui eacutevite un deacutegagement
excessif de chaleur ducirc agrave la condensation de et (en ) Leacutenergie peut ecirctre convertie efficacement en liaisons riches en eacutenergie dans des moleacutecules telles que lATP gracircce agrave des reacuteactions coupleacutees
La theacuteorie de chimiosmose
Le processus preacuteceacutedemment deacutecrit est analogue agrave un geacuteneacuterateur faisant passer un courant agrave travers une seacuterie de moteurs eacutelectriques Cependant dans les systegravemes biologiques les eacutelectrons sont transporteacutes dun site agrave lautre par des moleacutecules diffusibles qui prennent des eacutelectrons au niveau dun site pour les apporter sur un autre site Dans le cas de la chaicircne mitochondriale de transfert
deacutelectrons le processus commence avec le
Cest langlais Peter Mitchell qui proposa le meacutecanisme de couplage entre le transport des eacutelectrons et la synthegravese de lATP Il suggeacutera que le flux des eacutelectrons dun composant agrave lautre de la chaicircne respiratoire (et ceci est eacutegalement vrai pour le flux des eacutelectrons dans les photo systegravemes du chloroplaste) dirige des protons (ions hydrogegravene) au travers de la membrane (vers lespace inter membranaire) creacuteant ainsi un gradient protonique (150 mV) Secondairement la production dATP est due au flux inverse de protons descendant le gradient Cette proposition constitue la base de la theacuteorie appeleacutee chimiosmose (Mitchell prix Nobel en 1978)
Creacuteatine phosphate
Bien que la production dATP soit essentiellement due aux processus meacutetaboliques deacutecrits plus haut la mitochondrie peut utiliser une voie alternative pour assurer la production immeacutediate dATP Elle possegravede en effet une enzyme creacuteatine kinase qui catalyse la production de creacuteatine-phosphate Celle-ci est agrave son tour transporteacutee dans le cytoplasme ougrave elle est utiliseacutee pour phosphoryler lADP en ATP (reacutegeacuteneacuteration tregraves rapide de lATP indeacutependante de la production dATP mitochondrial) (voir figure 15 ) Cette voie seacutepuise en environ 8 secondes dans le muscle au travail et pourrait donc ecirctre vue comme un processus tampon entre la demande immeacutediate et la possibiliteacute de production par la glycolyse et la chaicircne respiratoire
Figure 15 [agrave consulter agrave la source] Creacuteatine phosphate et ATP
La creacuteatine est un additif nutritionnel populaire chez les athlegravetes dont la speacutecialiteacute sportive neacutecessite un apport brutal deacutenergie (par exemple sprinters et halteacuterophiles) Lideacutee de deacutepart est datteindre un haut niveau de creacuteatine-phosphate et donc datteindre une production plus eacuteleveacutee dATP dans les 8 premiegraveres secondes Cependant il ny a pas de preuve eacutetablie que cette suppleacutementation artificielle augmente le niveau cellulaire de creacuteatine phosphate et donc augmente reacuteellement les possibiliteacutes de lathlegravete La figure 16 preacutesente lusage de diffeacuterentes sources deacutenergie utiliseacutees pour lapprovisionnement en ATP pendant un exercice physique
Figure 16 [agrave consulter agrave la source] Creacuteatine phosphate dans le temps (sources deacutenergie)
Source httpwwwulysseu-bordeauxfratelierikramerbiocell_diffusiongbbcelfa105b3contentcours07htm
Fluiditeacute du geacutenome ou geacutenome fluide ndash Note du traducteur cette notion est relativement reacutecente en biologie et en geacuteneacutetique et tregraves peu de reacutefeacuterences en franccedilais sont encore disponibles agrave ce jour Nous reprenons agrave la suite une note sur le sujetLa fluiditeacute des geacutenomes par Eric Coissac INRIA Rhocircne-Alpes - HELIX
Depuis le milieu des anneacutees 1990 et la publication des deux premiers geacutenomes complegravetement seacutequenceacutes (Haemophilus influenzae et Saccharomyces cerevisiae) la biologie a franchi une nouvelle eacutetape Apregraves la reacutevolution de la biologie moleacuteculaire du deacutebut des anneacutees 1970 et la vision que certains qualifient de reacuteductionniste quelle a ameneacutee legravere de la geacutenomique fait actuellement eacutevoluer la biologie vers une vision plus inteacutegrative Ce nouvel engouement pour une biologie dite inteacutegrative a permis de prendre conscience que lideacutee selon laquelle linventaire complet des gegravenes dun organisme permettrait dappreacutehender son fonctionnement est une vision simpliste bien quelle ait justifieacute en grande partie le deacuteveloppement de nombreux projets geacutenomes
Jai eu la chance de commencer mes travaux de recherche au deacutebut des projets geacutenomes et jai dans ce cadre participeacute au projet de seacutequenccedilage du geacutenome de la levureSaccharomyces cerevisiae Je ne pourrais dire si cest en opposition agrave lideacutee du geacutenome vu comme un simple sac agrave gegravenes mais degraves ce moment jai orienteacute mon travail de recherche vers leacutetude de leacutevolution de la structure des chromosomes de la maniegravere la plus indeacutependante possible des gegravenes quils portent Il mimporte au travers de mes
travaux dessayer de mettre en eacutevidence des contraintes eacutevolutive qui sont lieacutees agrave la nature mecircme du support de linformation geacuteneacutetique et non agrave linformation porteacutee
La strateacutegie suivie ma conduit agrave eacutetudier les meacutecanismes de duplication agrave lorigine de nombreux remaniements chromosomiques Il ma eacuteteacute ainsi possible de proposer un modegravele expliquant lorigine de nombreuses reacutepeacutetitions observables dans les geacutenomes ainsi que leurs eacutevolutions Ce modegravele semble ecirctre applicable pour ses grandes lignes aux trois super regravegnes (Eucaryotae Eubacteriacae et Archae) ce qui montre le caractegravere ancestral des meacutecanismes sous-jacents
Mecircme si lexercice preacutesente un inteacuterecirct il ne serait sans doute pas raisonnable de poursuivre ce type de travail sans tenter de croiser les reacutesultats ainsi obtenus avec des donneacutees relatives agrave linformation preacutesente sur les chromosomes et donc agrave la fonction des gegravenes codeacutes par ceux-ci La mise en place du lien entre les donneacutees de reacutepeacutetitions dont je dispose et les donneacutees fonctionnelles disponibles relegraveve de linteacutegration et donc de la repreacutesentation des connaissances MicrOBI peut ecirctre consideacutereacute comme ma reacuteponse agrave ce problegraveme Aujourdhui cette base de donneacutees permet de maintenir coheacuterents les liens existant entre plusieurs bases de donneacutees publiques deacutecrivant diffeacuterents types dinformations biologiques Lajout des donneacutees de reacutepeacutetition au scheacutema actuel permettra de poser au systegraveme des requecirctes complexes inteacutegrant les diffeacuterents niveaux de donneacutees que sont le geacutenome le proteacuteome et les classifications fonctionnelles Source httpwww-helixinrialpesfrIMGpdfhdr-coissacpdf via httptelarchivesouvertesfrtel-00011102en
Glycolyse ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
La glycolyse (γλῠκὖς glykyacutes laquo sucreacute raquo et λύσις lyacutesis laquo dissolution raquo) ou voie dEmbden-Meyerhof-Parnas est une voie meacutetabolique dassimilation du glucose et de production deacutenergie Elle se deacuteroule dans le cytoplasme (ou cytosol) de la cellule Comme son nom lindique elle neacutecessite du glucose et a pour produit du pyruvate Ce dernier peut soit entrer dans le cycle de Krebs qui se deacuteroule dans la mitochondrie des eucaryotes ou le cytoplasme des bacteacuteries en aeacuterobiose soit ecirctre meacutetaboliseacute par fermentation en anaeacuterobiose pour produire par exemple du lactate ou de leacutethanol
Sommaire
bull 1 Principe geacuteneacuteral
bull 2 Eacutetapes de la glycolyse
o 21 Activation des hexoses par phosphorylations successives
211 Phosphorylation du glucose en glucose-6-phosphate
212 Isomeacuterisation du glucose-6-phosphate en fructose-6-phosphate
213 Phosphorylation du fructose-6-phosphate en fructose-16- diphosphate
o 22 Clivage du fructose-16-diphosphate en deux moleacutecules de
glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate
221 Clivage du fructose-16-diphosphate en glyceacuteraldeacutehyde-3- phosphate et dihydroxyaceacutetone phosphate
222 Isomeacuterisation de la dihydroxyaceacutetone phosphate en glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate
o 23 Reacutecupeacuteration de leacutenergie investie dans les phosphorylations
231 Phosphorylation du glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate en 13- diphosphoglyceacuterate
232 Conversion du 13-diphosphoglyceacuterate en 3-phosphoglyceacuterate avec reacutecupeacuteration dATP
233 Isomeacuterisation du 3-phosphoglyceacuterate en 2-phosphoglyceacuterate
234 Conversion du 2-phosphoglyceacuterate en phosphoeacutenolpyruvate
235 Conversion du phosphoeacutenolpyruvate en pyruvate avec reacutecupeacuteration dATP
bull 3 Bilan de la glycolyse
bull 4 Reacutegulation de la glycolyse
o 41 Reacutegulation de la PFK-1
o 42 Reacutegulation de la pyruvate kinase
o 43 Reacutegulation au niveau de lhexokinase
bull 5 Reacuteoxydation des coenzymes
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Voir aussi
o 71 Articles connexes
Principe geacuteneacuteral
La glycolyse est un meacutecanisme de reacutegeacuteneacuteration dATP qui ne neacutecessite pas doxygegravene Au cours de ce processus on assiste agrave
bull des reacuteactions doxydo-reacuteduction au cours desquelles un accepteur deacutelectrons
(coenzyme NAD + ) est reacuteduit
NAD + + 2 H + + 2 e minus rarr NADH + H +
bull des synthegraveses dATP par phosphorylation dADP (formation de quatre moleacutecules dATP mais consommation de deux moleacutecules dATP soit au total formation nette de deux moleacutecules dATP)
2 ADP + 2 Pi + 2 H + rarr 2 ATP + 2 H2O
Le symbole Pi repreacutesente ici le phosphate inorganique HPO42- ou hydrogeacutenophosphate1
La glycolyse se traduisant par la reacuteduction de coenzymes elle saccompagne donc de loxydation de moleacutecules organiques On peut dire quelle correspond agrave loxydation du glucose en pyruvate
glucose + 2 NAD + rarr 2 CH3-CO-COO - + 2 (NADH + H + )
coupleacutee agrave
2 ADP + 2 Pi + 2 H + rarr 2 ATP + 2 H2O
soit au total
glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD + rarr 2 pyruvate + 2 ATP + 2 (NADH + H + ) + 2 H2O
Le pyruvate CH3-CO-COO- deacutesigne en toute rigueur la base conjugueacutee de lacide pyruvique CH3-CO-COOH
Article complet sur le site httpfrwikipediaorgwikiGlycolyse
Glycolyse ndash Document Universiteacute Jussieu Paris Contributions de Caroline Benlot Nicole Blanchouin Collaboration Philippe Denoulet
La voie de la glycolyse correspond agrave une seacuterie de reacuteactions catalyseacutees par des enzymes qui deacutegradent une moleacutecule de glucose (6 carbones) en deux moleacutecules de pyruvate (3 carbones) Chez les eucaryotes cette transformation a lieu dans le cytosol de la cellule
Cette voie meacutetabolique produit de leacutenergie libre sous forme dATP Il est agrave noter que tous les intermeacutediaires entre le glucose et le pyruvate sont phosphoryleacutes ce qui leur confegravere une charge neacutegative nette agrave pH 7 les empecircchant ainsi de diffuser agrave lexteacuterieur de la cellule
La glycolyse se deacutecompose en deux phases
- La phase preacuteparatoire ougrave le glucose est transformeacute en deux trioses phosphates avec consommation deacutenergie
- La phase de remboursement qui produit de leacutenergie sous forme dATP
Le bilan global de la glycolyse est
Glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ -----gt 2 pyruvate + 2 ATP + 2 H2O + 2 NADH
Les diffeacuterents chaicircnons meacutetaboliques intervenant dans la glycolyse sont soit des reacuteactions simples soit des reacuteactions deacutecomposables en reacuteactions simples Parmi les dix reacuteactions enzymatiques de la glycolyse trois sont exergoniques et donc irreacuteversibles Les autres chaicircnons seffectuant avec des ΔG proches de leacutequilibre sont reacuteversibles et permettent la gluconeacuteogenegravese
Source httpwwwsnvjussieufrbmediaMetaboglyco1html
Lactate ndash Renvoi agrave Acide lactique selon une introduction agrave un articl de Wikipeacutedia
Lacide lactique est un acide organique qui joue un rocircle dans divers processus biochimiques Un lactate est un sel de cet acide Contrairement agrave ce que peut laisser penser son nom lacide lactique nest pas preacutesent uniquement dans le lait mais eacutegalement dans le vin certains fruits et leacutegumes et dans les muscles
Lacide lactique est un acide alpha hydroxyleacute sa formule chimique est C3H6O3 et sa structure se reflegravete dans son nom systeacutematique lacide 2-hydroxypropanoiumlque
Sommaire
bull 1 Chimie
bull 2 Effort musculaire et fermentation lactique
bull 3 Fermentation bacteacuterienne
bull 4 Utilisations
bull 5 Historique
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
o 61 Voir aussi
611 Articles connexes
612 Liens externes
Chimie [modifier]
Latome de carbone 2 portant le groupe hydroxyle est asymeacutetrique rendant la moleacutecule dacide lactique chirale Il se preacutesente donc sous forme de deux eacutenantiomegraveres
bull (R)-acide lactique ou D(ndash)-acide lactique
bull (S)-acide lactique ou L(+)-acide lactique
En solution le groupe carboxyle -COOH peut perdre un proton donnant un ion lactate CH3CHOHCOO-
Lacide lactique est soluble dans leau et consideacutereacute comme un acide faible (pKa=390) cest-agrave-dire que la reacuteaction de dissociation dans leau nest pas totale
CH3CHOHCOOH + H2O CH3CHOHCOO- + H3O+
On trouve donc agrave la fois en solution lacide lactique et sa forme basique lion lactate en proportions variables selon le pH
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiAcide_lactique
Meacutedecine personnaliseacutee ndash Articles seacutelectionneacutes par Jacques Hallard
Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche ndash Document lsquoGroupe Les eacutechosfrrsquo Par Marc-Olivier Beacutevierre Partner Cepton Strategies bureau de Paris 03 deacutecembre 2011
Du profilage des patients aux theacuterapies geacuteniques en passant par le diagnostic moleacuteculaire et de nouvelles formes de vaccination les possibiliteacutes ouvertes par la meacutedecine personnaliseacutee sont immenses Crsquoest aussi un enjeu consideacuterable pour lrsquoeacuteconomie des systegravemes de santeacute et bien sucircr pour les grandes firmes pharmaceutiques qui ont ducirc repenser en profondeur leurs deacutemarches de recherche et deacuteveloppement
Le concept de meacutedecine personnaliseacutee a eacuteteacute deacuteveloppeacute il y a deux deacutecennies par la socieacuteteacute suisse Roche lrsquoun des leaders mondiaux de lrsquoindustrie pharmaceutique Le concept initial eacutetait fondeacute sur une reacutealiteacute tregraves simple dans la pratique meacutedicale le mecircme meacutedicament peut provoquer des reacuteactions diffeacuterentes selon les patients et pour un patient donneacute certains meacutedicaments fonctionnent et drsquoautres non
Avec lrsquointroduction dans les anneacutees 1990 de lrsquoHerceptine un traitement pour le cancer du sein Roche a deacutemontreacute qursquoil eacutetait possible drsquoanticiper gracircce agrave un simple test sur les patients ceux pour qui le traitement serait le plus beacuteneacutefique et ceux pour qui il ne le serait probablement pas
Il est deacutesormais possible de personnaliser les traitements crsquoest-agrave-dire de nrsquoadministrer un meacutedicament qursquoaux patients qui reacuteagissent positivement Lrsquoimpact de cette nouvelle approche est eacutenorme une efficaciteacute accrue moins drsquoeffets secondaires et plus de temps ni de ressources perdus pour un traitement inopeacuterant
Les cinq grandes approchesCette premiegravere forme de meacutedecine personnaliseacutee a ouvert la voie agrave une multitude drsquoapproches diffeacuterentes que lrsquoon peut classer en cinq cateacutegories
1 La meacutedecine stratifieacutee Crsquoest lrsquoapproche retenue pour lrsquoHerceptine elle consiste agrave diviser les patients en quatre groupes en fonction de leur reacuteaction agrave un meacutedicament en termes drsquoefficaciteacute et drsquoeffets secondaires Le meacutedicament est administreacute uniquement au groupe pour lequel la reacuteponse aura eacuteteacute positive et qui nrsquoaura pas preacutesenteacute drsquoeffets secondaires
2 Les vaccinations antitumorales Il srsquoagit drsquoune autre forme de meacutedecine personnaliseacutee ici le systegraveme immunitaire du patient est ldquoentraicircneacuterdquo agrave deacutetruire les cellules tumorales On obtient un tel reacutesultat en reacuteinjectant dans le corps drsquoun patient un eacutechantillon de ses propres cellules apregraves un traitement externe Les cellules ainsi traiteacutees sont destineacutees agrave stimuler le systegraveme immunitaire du patient speacutecifiquement contre les cellules tumorales
3 Lrsquoingeacutenierie tissulaire La reconstruction tissulaire est un domaine meacutedical nouveau et extrecircmement prometteur Elle srsquoaccomplit gracircce agrave lrsquoimplantation de cellules capables de pousser sur un tissu endommageacute et de le ldquoreacuteparerrdquo Ces cellules peuvent provenir soit du patient lui-mecircme apregraves traitement externe soit de cellules souches provenant de donneurs
4 La theacuterapie geacutenique Elle vise agrave modifier le geacutenome drsquoun patient afin drsquoeacuteliminer la mutation qui est agrave lrsquoorigine drsquoune maladie Il y a trois types de theacuterapie geacutenique la transfection permanente drsquoADN la transfection transitoire drsquoADN et les theacuterapies portant sur lrsquoARN Aujourdrsquohui le premier type a eacuteteacute pratiquement abandonneacute alteacuterer de faccedilon permanente le geacutenome drsquoune personne peut avoir des conseacutequences sur le long terme y compris apregraves la mort du patient ndash puisque les modifications de son geacutenome seront aussi transmises agrave sa descendance Qui plus est elle a souvent des conseacutequences impreacutevisibles sur drsquoautres processus biologiques La recherche se concentre agrave preacutesent sur les deux autres approches qui ont elles lrsquoavantage drsquoecirctre reacuteversibles Les premiers meacutedicaments arrivent maintenant sur le marcheacute Un exemple inteacuteressant le Glybera premier traitement efficace contre la LPLD une maladie orpheline dont les patients ont un deacuteficit en proteacuteines LPL ce qui entraicircne lrsquoapparition de diabegravete et de maladies cardiovasculaires
5 Le profilage du risque La forme la plus meacutediatiseacutee de meacutedecine personnaliseacutee est probablement le profilage du risque gracircce au seacutequenccedilage du geacutenome drsquoun patient il devient deacutesormais possible de calculer le risque que cette personne deacuteveloppe un jour une maladie Etant donneacute que le coucirct total pour seacutequencer le geacutenome entier drsquoune personne diminue drsquoanneacutee en anneacutee il sera bientocirct possible pour tout le monde drsquoobtenir son propre seacutequenccedilage de geacutenome et donc de connaicirctre son profil de risque pour un certain nombre de maladies Par ailleurs certaines autres formes de profilage du risque plus preacutecises existent deacutejagrave en cardiologie par exemple en mesurant le niveau de concentration drsquoune certaine proteacuteine dans le sang il devient possible de preacutedire avec preacutecision le risque pour un patient drsquoavoir un accident cardio-vasculaire (AVC insuffisance cardiaque) dans les mois ou les anneacutees agrave venir
Le profilage du risque est un aspect particuliegraverement important pour la meacutedecine personnaliseacutee car il ouvre la voie agrave la preacutevention une source potentiellement gigantesque de bien-ecirctre pour les personnes mais aussi drsquoeacuteconomies substantielles pour les systegravemes de santeacute
Afin de comprendre pourquoi et comment lrsquoindustrie de la santeacute tout entiegravere se tourne drsquoores et deacutejagrave vers la meacutedecine personnaliseacutee il est important de srsquoarrecircter un instant sur la reacutevolution scientifique qui a deacuteclencheacute ce changement de paradigme
Le diagnostic moleacuteculaire moteur sous-jacentTout au long des dix derniegraveres anneacutees lrsquoameacutelioration de la productiviteacute en R amp D a eacuteteacute lrsquoun des principaux enjeux pour les entreprises pharmaceutiques Alors que la plupart de leurs meacutedicaments les plus vendeurs tombent ou vont tomber dans le domaine public ndash depuis 2004 et jusqursquoagrave 2012 ndash et en lrsquoabsence drsquoun nombre suffisant de nouveaux produits pour compenser la perte associeacutee cette riche industrie a eacuteteacute confronteacutee agrave une pression croissante pour aller vers plus drsquoinnovation
Rationaliser la gestion des projets de R amp D former des alliances construire des accords agrave long terme avec des eacutequipes de recherche universitaires ou en biotechnologie breveter les projets de recherche dans le cadre de structures de partenariat sophistiqueacutees autant de reacuteponses qui caracteacuterisent ce deacutefi et qui parfois ont eacuteteacute tregraves efficaces Cependant aucune de ces approches nrsquoa vraiment abordeacute le problegraveme qui est aujourdrsquohui au cœur de la recherche et du deacuteveloppement pharmaceutique Pour trouver demain de nouveaux meacutedicaments les scientifiques auront besoin de mieux comprendre les processus moleacuteculaires qui reacutegissent les maladies et comment la diversiteacute geacuteneacutetique des patients influe sur les reacutesultats des traitements
Parallegravelement lrsquoindustrialisation des techniques de biologie moleacuteculaire a permis drsquoimportants progregraves dans la deacutetection et lrsquoanalyse de moleacutecules drsquoune complexiteacute toujours croissante telles que de longs fragments drsquoADN ARN des proteacuteines voire des cellules entiegraveres Ces techniques ont permis aux scientifiques de parvenir agrave une compreacutehension beaucoup plus preacutecise des processus moleacuteculaires qui sont agrave lrsquoorigine de nombreuses maladies Le potentiel de ce qursquoon appelle maintenant le diagnostic moleacuteculaire est immense non seulement en termes de R amp D mais aussi dans la pratique meacutedicale quotidienne
Agrave lrsquoautre extreacutemiteacute du spectre les systegravemes de santeacute sont de plus en plus sous pression Ils ne remboursent plus que les meacutedicaments qui apportent un reacuteel plus par rapport aux traitements deacutejagrave en place et dans certains cas ils ne paient que si le traitement a un reacutesultat positif Dans un nombre croissant de systegravemes de santeacute le besoin drsquoun retour sur investissement ndash sujet qui eacutetait tabou dans le passeacute ndash est en train de devenir une reacutealiteacute
Le diagnostic moleacuteculaire fournit agrave ces deux deacutefis la reacuteponse de la science non seulement il accroicirct la productiviteacute de R amp D mais il fournit aussi aux cliniciens des outils puissants pour mieux comprendre ce qursquoils font et quelle est lrsquoefficaciteacute reacuteelle de leurs deacutecisions theacuterapeutiques Au final ils traitent mieux leurs patients et pour un coucirct moindre
Diagnostic moleacuteculaire et biomarqueurs quelques deacutefinitionsLe diagnostic moleacuteculaire deacutetecte des cibles moleacuteculaires speacutecifiques par le truchement de sondes seacutelectives qui sont toujours associeacutees agrave une meacutethode de visualisation La valeur de ces cibles ndash appeleacutees biomarqueurs ndash est qursquoelles sont correacuteleacutees agrave une maladie parfois elles sont mecircme la racine du mal Les biomarqueurs peuvent ecirctre de natures tregraves diffeacuterentes allant de la simple petite moleacutecule (comme les meacutetabolites) agrave des structures complexes comme les proteacuteines les acides nucleacuteiques ou mecircme des cellules entiegraveres
Trouver le biomarqueur adeacutequat qui permettra aux cliniciens de comprendre et de suivre avec preacutecision lrsquoeacutevolution de la maladie ndash ou bien sa reacuteponse agrave un traitement ndash est lrsquoun des principaux enjeux de la recherche pharmaceutique aujourdrsquohui En effet il nrsquoy a souvent pas de lien de causaliteacute direct entre un biomarqueur et une maladie ou sa reacuteponse Certains biomarqueurs peuvent ecirctre repreacutesentatifs de plusieurs maladies et inversement il peut ecirctre neacutecessaire de deacutetecter plusieurs biomarqueurs afin de deacutepister une maladie donneacutee
Les technologies de deacutetection et drsquoamplification ont progresseacute agrave pas de geacuteant ces derniegraveres anneacutees et sont devenues les principaux moteurs du deacuteveloppement des outils de diagnostic moleacuteculaire La meacutethode la plus connue est la Reacuteaction en Chaicircne par Polymeacuterase (PCR) mais il en est drsquoautres telles que les puces agrave ADN et ARN (ou micro-arrays) lrsquohybridation in situ en fluorescence (FISH) lrsquoimmunohistochimie la cytomeacutetrie en flux (CMF FACS en anglais) et bien drsquoautres qui sont agrave preacutesent arriveacutees agrave maturiteacute
Le rocircle des biomarqueurs dans la chaicircne de valeur pharmaceutiqueLes biomarqueurs jouent un rocircle important agrave tous les niveaux de la chaicircne de valeur pharmaceutique ils interviennent tregraves tocirct dans le processus de deacutecouverte puis dans le deacuteveloppement du produit ils ont eacutegalement leur importance au niveau du patient notamment pour la preacutevention le suivi du traitement et la gestion de la maladie
Les biomarqueurs peuvent ecirctre trieacutes en trois cateacutegories leur rocircle deacutepend de leur positionnement dans la chaicircne de valeur
Les biomarqueurs de deacutecouverte sont des entiteacutes moleacuteculaires qui sont geacuteneacuteralement identifieacutees pendant les premiegraveres phases du processus de deacutecouverte drsquoun nouveau meacutedicament Ces biomarqueurs sont lieacutes agrave la cible biologique et sont utiliseacutes pour valider les meacutecanismes de la maladie pour sonder de potentiels effets toxicologiques ou pour anticiper les variations geacuteneacutetiques potentielles dans la reacuteponse de lrsquoorganisme aux meacutedicaments Lrsquoespoir pour les responsables de R amp D pharmaceutique est que ces biomarqueurs vont aider agrave atteindre plus rapidement chez lrsquohomme la preuve de concept ou deacutemonstration de validiteacute lrsquoideacutee est drsquoecirctre en mesure drsquoeffectuer des essais cliniques en toute seacutecuriteacute avec de tregraves faibles doses sur un petit nombre de patients et beaucoup plus preacutecocement avant mecircme que les essais preacutecliniques ne soit pleinement acheveacutes Les meacutedicaments qui srsquoaveacutereraient ne pas fonctionner lors de ces essais preacutecoces seraient alors eacutelimineacutes plus tocirct ce qui permettrait par conseacutequent de tester plus de substances
Plus tard dans le processus on trouve les biomarqueurs de deacuteveloppement qui peuvent eacutegalement ecirctre drsquoune grande utiliteacute Ce sont habituellement les mecircmes que ceux qui ont eacuteteacute identifieacutes lors du processus de deacutecouverte et qui sont utiliseacutes dans les essais cliniques pour fournir des informations preacuteliminaires sur lrsquoefficaciteacute du meacutedicament et sa seacutecuriteacute avant qursquoon ne soit agrave mecircme de mesurer des paramegravetres cliniques drsquoaucune sorte Gracircce agrave leur capaciteacute agrave fournir des informations qui ne seraient pas accessibles agrave travers un monitoring clinique classique ils contribuent parfois agrave acceacuteleacuterer sensiblement le processus de deacuteveloppement En un mot afin de mesurer lrsquoefficaciteacute drsquoun nouveau meacutedicament de simples tests sanguins peuvent agrave preacutesent (dans certains cas) remplacer des mois voire des anneacutees drsquoobservation clinique
Et enfin nous avons les biomarqueurs commerciaux Par commercial nous entendons les biomarqueurs qui ont eacuteteacute officiellement reconnus par les autoriteacutes sanitaires comme des outils apportant des informations utiles sur lrsquoeacutetat drsquoun patient et pouvant ecirctre utiliseacutes pour prendre des deacutecisions cliniques des outils de diagnostic recourant agrave ces biomarqueurs seront par ailleurs susceptibles drsquoecirctre rembourseacutes par les systegravemes de santeacute Ce type de biomarqueur nrsquoest pas nouveau Pour ne citer que deux exemples le glucose est reconnu comme biomarqueur du diabegravete depuis le XIXe siegravecle (aujourdrsquohui il a eacuteteacute remplaceacute par lrsquoHbA1c) et le PSA (Antigegravene prostatique speacutecifique) lrsquoest depuis les anneacutees 1980 pour le cancer de la prostate
Bien que lrsquoon utilise les biomarqueurs depuis fort longtemps le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire la bio-informatique et les meacutethodes de deacutetection innovantes ont deacutemultiplieacute les possibiliteacutes de faccedilon spectaculaire et un nouveau type drsquooutil a eacutemergeacute le diagnostic moleacuteculaire Les premiers exemples embleacutematiques de ces nouvelles et puissantes technologies sont les ldquodiagnostics compagnonsrdquo qui ont eacuteteacute introduits dans le traitement du cancer (drsquoabord avec lrsquoHerceptine que nous avons mentionneacutee plus haut) et plus reacutecemment du VIH ougrave certains traitements oneacutereux nrsquoont eacuteteacute prescrits qursquoagrave condition que le patient reacuteponde agrave un test geacuteneacutetique speacutecifique Drsquoautres exemples bien connus sont les tests de deacutepistage de routine des maladies infectieuses (VIH) dont le degreacute de speacutecificiteacute et de sensibiliteacute est tregraves eacuteleveacute
Les diagnostics moleacuteculaires sont les outils de la meacutedecine moderne Ils permettent aux cliniciens drsquoidentifier les signes avant-coureurs des maladies de choisir le bon traitement en fonction des profils geacuteneacutetiques (diagnostics ldquocompagnonsrdquo) de superviser lrsquoefficaciteacute des traitements et bien mieux informeacutes de prendre de meilleures deacutecisions en fonction du profil particulier de chaque patient et de sa reacuteaction aux traitements anteacuterieurs Les diagnostics moleacuteculaires ont eacutegalement un rocircle eacuteconomique agrave jouer car ils pourraient tregraves bien conduire dans certains cas agrave des eacuteconomies substantielles en eacutevitant au meacutedecin de prescrire inutilement des traitements coucircteux
Lrsquoimpact eacuteconomique de la meacutedecine personnaliseacuteeLa demande mondiale pour les produits et services de santeacute est estimeacutee agrave lrsquoheure actuelle agrave 5500 milliards de dollars et elle devrait atteindre 12 000 milliards de dollars agrave lrsquohorizon 2030 La meacutedecine personnaliseacutee va transformer ce marcheacute sur deux plans premiegraverement en fournissant des traitements plus efficaces et deuxiegravemement en offrant le moyen de faire des eacuteconomies
Des traitements plus efficaces Pour un meacutedecin la valeur intrinsegraveque du diagnostic moleacuteculaire ne reacuteside bien sucircr pas dans le traitement drsquoune maladie mais dans lrsquoinformation que ce diagnostic viendra fournir Cette information peut ecirctre inestimable car elle aide les meacutedecins agrave prendre de meilleures deacutecisions sur la faccedilon de traiter un patient Par ailleurs elle est parfois consideacutereacutee par les autoriteacutes sanitaires comme une condition preacutealable pour la prescription drsquoune moleacutecule comme crsquoest le cas en meacutedecine stratifieacutee
LrsquoHerceptine a eacuteteacute le premier meacutedicament issu de la meacutedecine stratifieacutee agrave ecirctre autoriseacute Elle traite le cancer du sein et fonctionne extrecircmement bien mais seulement pour des femmes qui surexpriment un gegravene speacutecifique appeleacute HER-2 Elle est donc commercialiseacutee avec un kit de diagnostic HER-2 et nrsquoest rembourseacutee par les systegravemes de santeacute que si le test est positif LrsquoHerceptine est lrsquoun des meacutedicaments les plus vendus
aujourdrsquohui (pour un total de plus de 5 milliards de dollars) A lrsquoavenir ce type de produit deviendra monnaie courante demain les assureurs de la santeacute ne paieront plus pour des meacutedicaments mais pour des reacutesultats Crsquoest preacuteciseacutement lagrave ce que la meacutedecine personnaliseacutee peut apporter une faccedilon de maximiser lrsquoefficaciteacute des traitements
La reacuteduction des deacutepenses Mecircme si certaines formes de meacutedecine personnaliseacutee (telles que les vaccins contre des cancers ou lrsquoingeacutenierie tissulaire) sont oneacutereuses et vont peser sur les systegravemes de santeacute drsquoautres vont contribuer agrave reacuteduire la facture La meacutedecine preacuteventive en particulier est une solution agrave long terme contre lrsquoexplosion des deacutepenses de santeacute comme chacun sait il est beaucoup moins cher de deacutepister et de preacutevenir une maladie que de la traiter lorsqursquoelle srsquoest deacuteclareacutee Il est deacutesormais possible par exemple de deacutetecter des ldquoindicateurs preacutecocesrdquo (biomarqueurs) de sorte que des mesures efficaces pourront ecirctre prises en amont ndash avant que la maladie ne se deacuteclenche Le coucirct total direct et indirect des maladies cardio-vasculaires et accidents vasculaires ceacutereacutebraux aux Etats-Unis a eacuteteacute estimeacute agrave 450 milliards de dollars en 2008 Reacuteduire la facture de seulement 10 aurait deacutejagrave un impact eacuteconomique eacutenorme
Les eacutevolutions agrave venirLa deacutecouverte de la structure en double heacutelice de lrsquoADN par Watson et Crick en 1953 a ouvert une nouvelle egravere le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire Durant la seconde moitieacute du XXe siegravecle les biologistes et les meacutedecins ont fait eacutenormeacutement progresser notre compreacutehension des meacutecanismes de la vie Cette progression a eacuteteacute consideacuterablement acceacuteleacutereacutee gracircce au deacuteveloppement drsquooutils de diagnostic moleacuteculaire qui permettent aujourdrsquohui aux meacutedecins de reacuteellement comprendre les meacutecanismes intimes moleacuteculaires des maladies Et ce que ces outils apportent crsquoest de lrsquoinformation de lrsquoinformation qui peut sauver ou prolonger la vie eacuteviter la douleur seacutecuriser le patient et aider le praticien agrave prendre la bonne deacutecision
Chaque ecirctre humain est une personne unique avec sa propre histoire ses besoins et ses objectifs personnels et veut ecirctre consideacutereacute en tant que tel La promesse de la meacutedecine personnaliseacutee est qursquoagrave lrsquoavenir la technologie permettra aux professionnels de la santeacute drsquoaccomplir quelques pas de plus pour se rapprocher de ce besoin fondamental
(Ce contenu est issu de ParisTech Review ougrave il a eacuteteacute publieacute agrave lrsquoorigine sous le titre Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche Nous vous invitons agrave vous abonner gratuitement agrave ParisTech Review) - Groupe lsquoLes eacutechosrsquo- Tous droits reacuteserveacutes - Les Echos 2012
Source httpblogslesechosfrparistech-reviewmedecine-personnalisee-la-revolution-est-en-marche-a7747html
Addenda - References
Academic
bull Steven M Paul et al ldquoHow to improve RampD productivity the pharmaceutical industryrsquos grand challengerdquo Nature Reviews 9 March 2010 203
bull Iain Miller et al ldquoMarket access challenges in the EU for high medical value
diagnostic testsrdquo Personalized Medicine (2011) 8(2)
bull Cepton Strategies ldquoLes perspectives de lrsquoindustrie pharmaceutique agrave lrsquohorizon 2020rdquo septembre 2011
Online
bull ldquo The revolution of molecular diagnosticsrdquo (Cepton Strategies)
bull ldquo Pharma 2015 le nouveau modegravelerdquo (Cepton Strategies)
This content is licensed under a Creative Commons Attribution 30 LicenseYou are free to share copy distribute and transmit this content - Source httpwwwparistechreviewcom20111108medecine-personnalisee-revolution
laquo Meacutedecine personnaliseacutee raquo la part du bluff et celle de la reacutealiteacute Document lsquoScience et pseudo-sciencesrsquo Auteur Bertrand Jordan biologiste moleacuteculaire Directeur de recherche eacutemeacuterite au CNRS Auteur de nombreux articles et drsquoune dizaine de livres sur la geacuteneacutetique et ses applicationshellip SPS ndeg 292 octobre 2010
Lrsquoideacutee (ou le fantasme) de la meacutedecine personnaliseacutee peut se reacutesumer ainsi on va tregraves prochainement pouvoir acceacuteder agrave la totaliteacute de lrsquoinformation geacuteneacutetique drsquoune personne en deacuteduire lrsquoensemble de ses preacutedispositions agrave diffeacuterentes maladies (et mecircme agrave certains comportements) ainsi que sa reacuteaction agrave diffeacuterents types de traitements et de meacutedicaments On pourra alors adopter des conduites de preacutevention cibleacutees et efficaces et traiter lrsquoaffection lorsqursquoelle apparaicirctra avec le meacutedicament preacutesentant le meilleur rapport entre efficaciteacute et effets indeacutesirables Au-delagrave de lrsquoinformation geacuteneacutetique proprement dite la mesure drsquoautres paramegravetres (niveau drsquoexpression de gegravenes preacutesence de diffeacuterentes proteacuteines eacutetat de certains reacutecepteurs) fournira des laquo biomarqueurs raquo1 suppleacutementaires permettant drsquoadapter finement le traitement agrave lrsquoeacutetat du patient
Au niveau de lrsquoaccegraves agrave lrsquoinformation geacuteneacutetique inteacutegrale il srsquoagit bien drsquoune reacutealiteacute maintenant proche (moins de cinq ans agrave coup sucircr) Les nouvelles techniques de seacutequenccedilage drsquoADN apparues depuis 2005 sont de plus en plus rapides et efficaces et degraves aujourdrsquohui la lecture inteacutegrale de lrsquoADN drsquoune personne revient agrave moins de 10 000 euro2 Les progregraves continuent agrave un rythme rapide et il est tregraves vraisemblable que le laquo geacutenome agrave 1000 dollars raquo devienne une reacutealiteacute drsquoici deux agrave trois ans Il sera alors bien plus rationnel drsquoobtenir cette information systeacutematiquement pour chaque individu (agrave la naissance par exemple) plutocirct que de pratiquer des analyses drsquoADN cibleacutees lorsque le besoin en apparaicirct
La traduction de cette information geacuteneacutetique en termes de physiopathologie (le passage du laquo geacutenotype raquo au laquo pheacutenotype raquo) est par contre encore tregraves imparfaite Bien entendu certaines mutations entraicircnent systeacutematiquement une pathologie preacutecise (comme pour la mucoviscidose les myopathies la choreacutee de Huntingtonhellip) mais en geacuteneacuteral la composante geacuteneacutetique drsquoune maladie implique des dizaines des centaines de gegravenes dont certains variants ont un effet aggravant ou au contraire protecteur Nos connaissances sont encore tregraves incomplegravetes et les entreprisequi agrave lrsquoeacutetranger (USA) offrent de reacutealiser un profil geacuteneacutetique (actuellement beaucoup moins preacutecis que le seacutequenccedilage inteacutegral) ne fournissent agrave leurs clients que des informations tregraves vagues (laquo risque drsquoarthrite rhumatoiumlde accru de 20 raquo crsquoestagrave-dire risque absolu passant de 1 agrave 1 2 ) La validiteacute mecircme de ces chiffres est sujette agrave caution dans la mesure ougrave ils ont eacuteteacute eacutetablis sur des groupes de population auxquels le client nrsquoappartient pas neacutecessaire-menthellip La
traduction meacutedicale de lrsquoinformation geacuteneacutetique est donc tregraves partielle et entacheacutee de grandes incertitudes
Photo Une vision du futur proche la carte Vitale contenant la seacutequence drsquoADN du patient
Cependant les choses changent rapidement Le passage prochain du pro-fil geacuteneacutetique (eacutetabli sur 500 000 agrave 1 000 000 de points dans le geacutenome) agrave la lecture inteacutegrale des trois milliards de bases de ce geacutenome va donner une information beaucoup plus fine ndash incluant en particulier les mutations rares qui pour des raisons techniques ne sont guegravere repreacutesenteacutees dans les profils actuels Et la poursuite des grandes eacutetudes de correacutelation entre pathologies et constitution geacuteneacutetique3 (eacutetudes qui vont elles aussi passer agrave la seacutequence) va ameacuteliorer peu agrave peu la traduction du geacutenotype en pheacutenotype y compris pour les maladies dont la part geacuteneacutetique est complexe (soit la grande majoriteacute) Cette transition est deacutejagrave bien amorceacutee pour divers types de cancers pour lesquels la connaissance des caracteacuteristiques geacuteneacutetiques de la cellule tumorale est deacuteterminante pour le choix du traitement4 On peut ainsi espeacuterer agrave terme eacuteradiquer la pratique de chimiotheacuterapies peu speacutecifiques et fortement deacutelabrantes et combiner la chirurgie avec le traitement par des moleacutecules ayant une action reacuteellement cibleacutee sur les cellules tumorales Il est certain que cette approche va srsquoeacutetendre au domaine de la santeacute en geacuteneacuteral et que lrsquoon va de plus en plus vers des traitements cibleacutes fondeacutes sur la connaissance du geacutenome du patient et sur des informations scientifiques constamment mises agrave jour
Au-delagrave de la geacuteneacutetique il faut drsquoailleurs eacutelargir le propos agrave lrsquoensemble des biomarqueurs qui deviennent accessibles Il peut srsquoagir de donneacutees concernant lrsquoADN comme ci-dessus mais aussi du niveau drsquoexpression drsquoun ensemble de gegravenes de la preacutesence de diverses proteacuteines de concentrations de meacutetabolites ou de lrsquoactiviteacute drsquoenzymes comme les kinases Le biomarqueur peut ecirctre simple ou le plus souvent complexe impliquant la mesure simultaneacutee drsquoun nombre important drsquoentiteacutes et donc une technologie sophistiqueacutee Le champ drsquoapplication des biomarqueurs est tregraves large et concerne potentiellement toutes les pathologies Ce domaine de recherches est en plein deacuteveloppement avec encore une fois beaucoup drsquoexageacuterations et drsquoaffirmations peu rigoureuses qursquoil srsquoagisse de la validiteacute statistique des correacutelations repeacutereacutees ou de lrsquoutiliteacute clinique reacuteelle de lrsquoinformation fournie On peut neacuteanmoins penser que la phase critique actuelle va deacuteboucher sur une clarification et un renforcement des exigences et que des biomarqueurs reacuteellement valides et utiles eacutemergeront de ces travaux il deviendra alors indispensable de les deacuteterminer avant tout traitement
Photo - Lrsquointerpreacutetation meacutedicale drsquoune seacutequence drsquoADN nrsquoest pas eacutevidente
La meacutedecine personnaliseacutee nrsquoest donc pas qursquoun fantasme le concept comporte une part de veacuteriteacute qui va aller croissant Les conseacutequences sur le systegraveme de santeacute sont multiples Les meacutedicaments vont de plus en plus srsquoadresser agrave un sous-ensemble de patients geacuteneacutetiquement deacutefini ce qui nrsquoest pas sans poser de seacuterieux problegravemes aux industriels de la pharmacie (deacutecheacuteance du modegravele de blockbuster5 mais peut paradoxalement permettre drsquoacceacuteleacuterer les essais cliniques en les pratiquant sur des groupes drsquoindividus seacutelectionneacutes Lrsquoimportance du diagnostic va srsquoaccentuer notamment ndash mais pas seulement ndash pour tous les cancers et la mise agrave jour incessante des connaissances sera essentielle pour tirer le maximum de sens clinique des informations geacuteneacutetiques et des
biomarqueurs en geacuteneacuteral Il faudra donc disposer agrave lrsquohocircpital drsquoinstallations et de personnels capables drsquoobtenir ces informations et de les interpreacuteter Le rocircle de moleacutecules cibleacutees efficaces et preacutesentant peu drsquoeffets secondaires va srsquoaccroicirctre au deacutetriment des theacuterapeutiques geacuteneacuteralistes et reacuteduire les temps drsquohospitalisation Il srsquoagit lagrave de tendances lourdes dont lrsquoorientation ne fait aucun doute Seul le calendrier preacutesente quelques incertitudes La pratique de la meacutedecine va donc changer Espeacuterons que notre systegraveme de santeacute qui est (encore) lrsquoun des meilleurs au monde saura srsquoadapter agrave cette nouvelle donnehellip
1 Biomarqueur tout paramegravetre biologique mesurable qui fournit des informations pour le diagnostic le pronostic ou le choix du traitement pour tout type de maladie
2 Il srsquoagit lagrave de donneacutees veacuterifieacutees et drsquooffres commerciales existantes et non drsquoextrapolations publicitaires ou journalistiques
3 Etudes dites WGAS Whole Genome Association Studies Il srsquoen est deacutejagrave pratiqueacute plus de 500 portant agrave chaque fois sur des milliers de malades et de teacutemoins
4 Pour les leuceacutemies la preacutesence drsquoun reacutearrangement chromosomique impliquant les gegravenes BCR et Abl permet un traitement tregraves efficace par le Gleevec
5 Meacutedicament largement prescrit et geacuteneacuterant plus drsquoun milliard de dollars de chiffre drsquoaffaires
Source httpwwwpseudo-sciencesorgspipphparticle1500
Mitochondrie ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Une mitochondrie (du grec mitos fil et chondros grain) est un organite agrave linteacuterieur dune cellule eucaryote dont la taille est de lordre du micromegravetre Son rocircle physiologique est primordial puisque cest dans les mitochondries que leacutenergie fournie par les moleacutecules organiques est reacutecupeacutereacutee sous forme dATP (eacutenergie contenue dans la liaison phosphate-phosphate) la source principale deacutenergie pour la cellule eucaryote par le processus doxydation phosphorylante
Lensemble des mitochondries dune cellule constitue ce que lon appelle son chondriome
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Structure
bull 3 Origine
bull 4 Geacutenome mitochondrial
bull 5 Proteacuteome mitochondrie
o 51 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome mitochondrial
o 52 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome nucleacuteaire
o 53 Chez lHomme
bull 6 Fonctionnement
bull 7 Poisons mitochondriaux
bull 8 Maladies mitochondriales
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiMitochondrie
Oncogegravene
Les oncogegravenes sont une cateacutegorie de gegravenes dont lexpression favorise la survenue de cancers Ce sont des gegravenes qui commandent la synthegravese doncoproteacuteines (proteacuteines anormales stimulant la division et la diffeacuterenciation cellulaire) et deacuteclenchent une prolifeacuteration deacutesordonneacutee des cellules Le terme vient du grec onkos signifiant vrac masse ou tumeur
Le terme oncogegravene peut deacutesigner aussi des virus qui provoquent lapparition de cancers On parle doncovirus
Sommaire
[masquer]
bull 1 Introduction
bull 2 Oncogegravenes
o 21 Seacutemantique et histoire du terme
o 22 Oncogegravenes et cancers
o 23 Diffeacuterents oncogegravenes
o 24 Les oncogegravenes comme cibles pour le deacuteveloppement de nouvelles
theacuterapies
bull 3 Notes et reacutefeacuterences
bull 4 Voir aussi
o 41 Article connexe
o 42 Liens externes
Introduction[modifier]
Notre organisme est composeacute denviron 1014 cellules reacuteparties dans plus de 200 types cellulaires diffeacuterents qui composent les tissus (cellules sanguines nerveuses germinales etc) La prolifeacuteration cellulaire au sein de ces tissus est rigoureusement controcircleacutee au cours de notre vie certaines cellules (les neurones) ne neacutecessitant pas un renouvellement constant dautres eacutetant perpeacutetuellement en cours de multiplication (cellules sanguines ou de la peau) Le controcircle de cette multiplication cellulaire normale se fait par lintermeacutediaire dun eacutequilibre permanent entre facteurs activateurs (stimulateurs de la division cellulaire) et facteurs inhibiteurs (freins de la division cellulaire) Toute alteacuteration de cet eacutequilibre ou homeacuteostasie cellulaire peut faire pencher la balance soit du cocircteacute inhibiteur dans ce cas la cellule meurt et disparaicirct soit du cocircteacute activateur et la cellule se divise de faccedilon incontrocircleacutee et peut donner naissance agrave un cancerDe maniegravere scheacutematique on peut faire une analogie entre une voiture et une cellule Lorsque les systegravemes qui controcirclent lrsquoacceacuteleacuterateur et les freins de la voiture sont en bon eacutetat celle-ci va donc pouvoir avoir une vitesse de croisiegravere parfaitement controcircleacutee Une voiture dans laquelle lrsquoacceacuteleacuterateur serait activeacute en permanence ou bien ayant une absence totale de frein est donc lanceacutee dans une course folle qui ne peut plus ecirctre arrecircteacutee sauf par une catastrophe Dans les cellules canceacutereuses cela se passe exactement de la mecircme faccedilon
Il y a trois grandes cateacutegories de gegravenes associeacutes aux pathologies canceacutereuses les oncogegravenes (cet article) les gegravenes suppresseur de tumeurs et les gegravenes de Reacuteparation de lADN
Les proto-oncogegravenes sont les reacutegulateurs positifs de la prolifeacuteration cellulaire (les acceacuteleacuterateurs) Ils deviennent hyper-actifs et leur modification (en oncogegravene) est dominante car il suffit quune des deux copies du gegravene soit modifieacutee On a identifieacute actuellement plus de 100 proto-oncogegravenes Les plus connus sont les gegravenes Ha-ras myc ou abl
La seconde cateacutegorie comprend les gegravenes suppresseurs de tumeurs qui sont des reacutegulateurs neacutegatifs de la prolifeacuteration cellulaire (les freins)
Il existe eacutegalement les gegravenes de reacuteparation qui sont capables de deacutetecter et de reacuteparer les leacutesions de lrsquoADN qui ont modifieacute les oncogegravenes ou les gegravenes suppresseurs de tumeur Ces systegravemes de reacuteparation sont eacutegalement inactiveacutes dans les cellules canceacutereuses
Les cancers sont des pathologies geacuteneacutetiques crsquoest-agrave-dire qursquoils ont pour origine une modification quantitative etou qualitative des gegravenes deacutecrits ci-dessus Comme il srsquoagit drsquoalteacuterations geacuteneacutetiques somatiques qui ne sont preacutesentes que dans le tissu malade la plupart des cancers ne sont donc pas heacutereacuteditaires Les cancers familiaux (10 des cancers humains) sont associeacutes agrave une alteacuteration constitutionnelle (ou germinale) drsquoun gegravene Cette alteacuteration est donc preacutesente dans toutes les cellules de notre organisme gamegravetes incluses elle peut donc ecirctre transmise agrave la descendance
Scheacutemas agrave consulter agrave la source- Lespegravece humaine possegravede 23 paires de chromosomes (tous les gegravenes sont donc preacutesent agrave leacutetat de deux copies par cellules agrave lexception des cellules germinales et on fait abstraction des chromosomes sexuels X et Y) Lalteacuteration dune copie dun proto-oncogegravene produit une proteacuteine dont lactiviteacute diffegravere fortement de celle du produit normale (par exemple expression tregraves augmenteacutee ou encore preacutesence du produit dans des cellules innapproprieacutes) Cette proteacuteine muteacutee stimule de faccedilon constante la division cellulaire qui ne sera plus reacuteguleacutee normalement Cette alteacuteration est dite dominante car la production de proteacuteine alteacutereacutee par une seule des deux copies du proto-oncogegravene est neacutecessaire et suffisante pour alteacuterer sa fonction
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiOncogC3A8ne
Phosphorylation oxydative ndash Article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biochimie Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
La phosphorylation oxydative est une voie meacutetabolique qui utilise leacutenergie libeacutereacutee par loxydation des nutriments pour la production dadeacutenosine triphosphate
Voir aussi
bull Chaicircne respiratoire
Source httpfrwikipediaorgwikiPhosphorylation_oxydative
Photosynthegravese - lsquoNote de Futura-Sciencesrsquo
La photosynthegravese est une reacuteaction biochimique eacutenergeacutetique qui se deacuteroule chez les plantes
Rocircle de la photosynthegravese
La photosynthegravese a pour but de creacuteer de leacutenergie (sous forme de glucide) agrave partir de leacutenergie lumineuse provenant du soleil Les organismes qui utilisent le meacutecanisme de photosynthegravese sont autotrophes car ils fabriquent des matiegraveres organiques agrave partir de matiegraveres inorganiques
Meacutecanisme de la photosynthegravese
Leacutenergie solaire est utiliseacutee pour oxyder leau et reacuteduire le gaz carbonique afin de syntheacutetiser des substances organiques (glucides) Ce pheacutenomegravene a lieu dans les choloroplastes un organite speacutecifique des plantes au niveau des membranes des thylacoiumldes ougrave se situent les photosystegravemes I et II et les cytochromes
Bilan eacutenergeacutetique de la photosynthegravese
Il faut six moleacutecules de dioxyde de carbone et six moleacutecules deau pour syntheacutetiser une moleacutecule de glucose relacircchant six moleacutecules de dioxygegravene gracircce agrave leacutenergie lumineuse
6 CO2 + 6 H2O + eacutenergie lumineuse rarr C6H12O6 (glucose) + 6 O2
Mais ce bilan est en fait deacutecomposeacute en deux eacutetapes successives
bull les reacuteactions photochimiques (phase claire) 12 H2O + lumiegravere rarr 6 O2 + eacutenergie chimique (24 H)
bull le cycle de Calvin (phase sombre) 6 CO2 + eacutenergie chimique (24 H) rarr C6H12O6 + 6 H2O
La photosynthegravese est un meacutecanisme speacutecifique des plantes vertes copy Jon Sullivan Wikimedia domaine publicSource httpwwwfutura-sciencescomfrdefinitiontbotanique-2dphotosynthese_227
Photosynthegravese - Introduction drsquoun article XWikipeacutedia
La photosynthegravese (grec φῶς phōs lumiegravere et σύνθεσις syacutenthesis composition) est le processus bioeacutenergeacutetique qui permet aux plantes et agrave certaines bacteacuteries de syntheacutetiser de la matiegravere organique en exploitant la lumiegravere du soleil Les besoins nutritifs de ces organismes sont du dioxyde de carbone de lrsquoeau et des sels mineacuteraux La photosynthegravese est agrave la base de lautotrophie de ces organismes La photosynthegravese est la principale voie de transformation du carbone mineacuteral en carbone organique En tout les organismes photosyntheacutetiques assimilent environ 100 milliards de tonnes de carbone en biomasse chaque anneacutee1
La photosynthegravese se deacuteroule dans les membranes des thylakoiumldes chez les plantes les algues et les cyanobacteacuteries ou dans la membrane plasmique chez les bacteacuteries photosyntheacutetiques Une conseacutequence importante est la libeacuteration de moleacutecules de dioxygegravene
Sommaire
bull 1 La deacutecouverte du meacutecanisme
bull 2 Vue geacuteneacuterale
bull 3 Le support de la photosynthegravese
bull 4 Les deux phases de la photosynthegravese
o 41 Les reacuteactions photochimiques ou phase claire
411 Le photosystegraveme II
412 Le photosystegraveme I
413 La photophosphorylation cyclique
o 42 Le cycle de Calvin ou phase chimique non photo-deacutependante (ou
laquo phase sombre raquo expression deacutesormais deacutesuegravete)
bull 5 Les diffeacuterents types de fixation du carbone
o 51 Le meacutecanisme des plantes en C3
o 52 Le meacutecanisme des plantes en C4
o 53 Le meacutecanisme des plantes CAM ( Crassulacean Acid Metabolism )
bull 6 Cas particuliers de photosynthegravese
o 61 Photosynthegravese chez un animal
o 62 Photosynthegravese artificielle
bull 7 Production doxygegravene amp captage deacutenergie
bull 8 Notes
bull 9 Reacutefeacuterences
bull 10 Voir aussi
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiPhotosynthC3A8se
Potentiel doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Le potentiel doxydo-reacuteduction ou potentiel redox est une grandeur empirique exprimeacutee en volt (de symbole V) et noteacutee E Ce potentiel est exprimeacute par rapport agrave une reacutefeacuterence souvent mesureacutee par une eacutelectrode normale agrave hydrogegravene (ENH) dougrave luniteacute VENH rencontreacutee dans certains ouvrages Cette mesure est appliqueacutee aux couples
doxydo-reacuteduction pour preacutevoir la reacuteactiviteacute des espegraveces chimiques entre elles Par convention le potentiel standard Edeg est mesureacute par rapport au couple protonhydrogegravene (H+ H2) de potentiel nul
Sommaire
bull 1 Mesure
o 11 Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
111 Exemples
bull 2 Oxydant et reacuteducteur
bull 3 Potentiels standard doxydo-reacuteduction agrave 25 degC
bull 4 laquo Noblesse raquo dun meacutetal
bull 5 Applications pratiques
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Articles connexes
Mesure [modifier]
La mesure dun potentiel deacutelectro-reacuteduction se fait expeacuterimentalement agrave laide de deux demi-piles Pour obtenir le potentiel standard dun couple redox lune de ces piles doit mettre en œuvre le couple de reacutefeacuterence H+ H2 et lautre celui dont on veut mesurer le potentiel
Concregravetement les deux demi-piles sont constitueacutees chacune dun soluteacute et dune eacutelectrode les soluteacutes sont relieacutes entre eux par un pont salin qui leur permet deacutechanger des ions et les eacutelectrodes sont relieacutees entre elles par un circuit eacutelectrique sur lequel est placeacute un voltmegravetre Les deux demi-piles une fois relieacutees forment une pile eacutelectrique fournissant un courant continu alimenteacute par les reacuteactions chimiques qui ont lieu spontaneacutement aux eacutelectrodes degraves lors quest formeacutee la pile
-Le sens de courant eacutelectrique donne le signe du potentiel (neacutegatif si les eacutelectrons vont vers H+H2 et positif au contraire)
-Le voltmegravetre donne la valeur du potentiel du couple redox
-Les couples ayant des Edeg eacuteleveacutes (positifs) impliquent des oxydants forts
-Les couples ayant des Edeg tregraves bas (neacutegatifs) impliquent des reacuteducteurs forts
Ce potentiel peut deacutependre du contexte chimique et notamment du pH et mecircme du contexte physique les effets de la lumiegravere sont mis agrave profit aussi bien par la nature dans la photosynthegravese que par lhomme dans la photographie
Les chimistes utilisent des tables deacutejagrave deacutefinies elles fournissent les potentiels mesureacutes dans les conditions standard de pression et de tempeacuterature (25 degC 1 bar) par rapport au couple H+ H2
Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo [modifier]
Pour une reacuteaction redox on peut deacutefinir la diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur)
Exemples [modifier]
a)NAD+ + 2H+ + 2 e- rarr NADH + H+ E0rsquo = -0320 V
b) Aceacutetaldeacutehyde + 2 H+ + 2 e- rarr Eacutethanol E0rsquo = -0197 V
Reacuteaction redox
Aceacutetaldeacutehyde + NADH + H+ rarr Eacutethanol + NAD+ ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur) = -0197 ndash (-0320) = + 0123 V
Regravegle geacuteneacuterale
Les reacuteactions redox spontaneacutees possegravedent un ΔE gt 0
Oxydant et reacuteducteur [modifier]
La reacutefeacuterence du potentiel doxydo-reacuteduction est celui de leau pure conventionnellement fixeacute agrave zeacutero Les corps dits laquo oxydants raquo sont les oxydants des couples ayant un potentiel positif (ils captent des eacutelectrons ce qui se traduit par une charge eacutelectrique neacutegative) les corps dits laquo reacuteducteurs raquo sont les reacuteducteurs des couples ayant un potentiel neacutegatif (ils cegravedent des eacutelectrons dougrave une charge eacutelectrique positive) Les valeurs caracteacuteristiques des potentiels sont de lordre de quelques volts
On voit lagrave que lon a deux significations diffeacuterentes pour les termes laquo oxydant raquo et laquo reacuteducteur raquo
bull la signification lieacutee agrave une reacuteaction doxydo-reacuteduction donneacutee (capteur ou eacutemetteur deacutelectron dans la reacuteaction)
bull la signification lieacutee au potentiel doxydo-reacuteduction un laquo reacuteducteur raquo est un corps qui joue le rocircle de reacuteducteur dans de nombreuses reacuteactions un laquo oxydant raquo est un corps qui joue le rocircle doxydant dans de nombreuses reacuteactions mais un laquo oxydant raquo peut parfois ecirctre un reacuteducteur sil est face agrave un laquo oxydant raquo plus fort et quil peut encore soxyder
Cest cette deuxiegraveme signification qui est utiliseacutee ici Les laquo oxydants raquo les plus forts ne peuvent pas soxyder eux-mecircmes et sont donc toujours des oxydants les laquo reacuteducteurs raquo les plus forts ne peuvent pas se reacuteduire eux-mecircmes et sont donc toujours des reacuteducteurs Mais certains corps peuvent ecirctre alternativement oxydants et reacuteducteurs comme par exemple leau ou le monoxyde de carbone
Les oxydants les plus forts dans cette eacutechelle sont les halogegravenes (F2 Cl2) lion permanganate (MnO4
-) en milieu acide lion hypochlorite (ClO-) le dioxygegravene (O2) le soufre (S)
Des reacuteducteurs classiques sont les meacutetaux le carbone et lhydrogegravene solide1
Lire lrsquoarticle complet sur httpfrwikipediaorgwikiPotentiel_d27oxydo-rC3A9duction
Reacuteaction doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Des informations de cet article ou section devraient ecirctre mieux relieacutees aux sources mentionneacutees dans la bibliographie ou en liens externes Ameacuteliorez sa veacuterifiabiliteacute en les associant par des reacutefeacuterences
Une reacuteaction doxydo-reacuteduction est une reacuteaction chimique au cours de laquelle se produit un eacutechange deacutelectrons Lespegravece chimique qui capte les eacutelectrons est appeleacutee laquo oxydant raquo celle qui les cegravede laquo reacuteducteur raquo On abregravege couramment loxydo-reacuteduction par redox
Les reacuteactions doxydo-reacuteductions constituent une grande famille comprenant de nombreuses reacuteactions chimiques puisquelles interviennent dans les combustions certains dosages meacutetallurgiques la corrosion des meacutetaux leacutelectrochimie ou la respiration cellulaire Ces reacuteactions jouent en particulier un rocircle fondamental en biologie dans la transformation de loxygegravene au sein des corps vivants Elles sont eacutegalement massivement utiliseacutees par lindustrie humaine agrave lexemple de lobtention de la fonte agrave partir de minerais composeacutes doxyde de fer par reacuteduction puis de fer et dacier agrave partir de la fonte par oxydation
Cette varieacuteteacute sexplique par la mobiliteacute la leacutegegravereteacute et lomnipreacutesence dans toutes les formes de la matiegravere de leacutelectron
Sommaire
bull 1 Deacutefinitions
o 11 Premiegravere deacutefinition
o 12 Deacutefinitions plus modernes
bull 2 Vocabulaire
bull 3 Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction
bull 4 Potentiel doxydo-reacuteduction
bull 5 Principaux couples doxydants-reacuteducteurs
bull 6 Reacuteactions doxydo-reacuteduction sans transfert eacutevident deacutelectrons [1]
o 61 Position du problegraveme
o 62 Geacuteneacuteralisation de la notion de transfert deacutelectrons
621 Formation dune liaison chimique et eacutelectroneacutegativiteacute
622 Transfert total deacutelectrons
623 Transfert total fictif (virtuel)
624 Application agrave la reacuteaction 2 H 2 + O2 rarr 2 H 2O
o 63 Nombre doxydation dun eacuteleacutement
o 64 Geacuteneacuteralisation de loxydo-reacuteduction
o 65 Utilisation des nombres doxydation
bull 7 Notes et reacutefeacuterences
bull 8 Bibliographie
bull 9 Voir aussi
o 91 Articles connexes
o 92 Liens externes
Deacutefinitions [modifier]
Premiegravere deacutefinition [modifier]
Suite agrave des expeacuteriences avec le mercure Lavoisier met en eacutevidence en 1772 le rocircle du dioxygegravene dans certaines reacuteactions doxydo-reacuteduction Il pose les premiegraveres deacutefinitions
bull Loxydation signifie laquo combinaison avec loxygegravene raquo Par exemple
2 Hg + O2 rarr Hg2O2
bull Une reacuteduction est laquo lextraction dun meacutetal de son oxyde raquo deacutefinition deacutejagrave utiliseacutee
en meacutetallurgie Par exemple
SO2 rarr S + O2
Dans le langage courant loxydation est la reacuteaction chimique dans laquelle un composeacute se combine avec un ou plusieurs atomes doxygegravene Comme loxydation du fer qui produit la rouille
4 Fe + 3O2 rarr 2 Fe2O3
Ce nest quau XX e siegravecle apregraves la deacutecouverte de leacutelectron (JJ Thomson 1897) et lintroduction du modegravele atomique de Bohr (1913) que les reacuteactions chimiques ont eacuteteacute reacuteexamineacutees agrave la lumiegravere de ces nouveaux modegraveles et que des similitudes observeacutees permirent de deacutegager progressivement le concept actuel doxydo-reacuteduction qui sexprime en termes de transferts deacutelectrons
Les reacuteactions doxydo-reacuteduction par voie segraveche (eacutechange de dioxygegravene) sont efficacement deacutecrites par les diagrammes Ellingham Loutil principal des reacuteactions redox en milieu aqueux eacutetant la formule de Nernst
Deacutefinitions plus modernes [modifier]
Pour faciliter leacutetude des reacuteactions on utilise un outil qui associe (parfois abstraitement) agrave chaque atome dun composeacute un nombre doxydation (no) qui symbolise la valeur de la charge porteacutee (Fe2+ a un nombre doxydation de 2)
bull Une oxydation est une perte deacutelectrons (donc une augmentation du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Zn rarr Zn2+ + 2 e-
bull Ce don deacutelectrons ne se produit que sil existe un corps susceptible de les
accepter
bull Le pheacutenomegravene inverse (acceptation des eacutelectrons) est appeleacute la reacuteduction
bull Une reacuteduction est un gain deacutelectrons (donc une diminution du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Cu2+ + 2 e- rarr Cu
Ainsi les laquo combinaisons avec loxygegravene raquo ne sont quun cas particulier des reacuteactions doxydo-reacuteduction Voici deux reacuteactions avec le cuivre
2Cu + O2 rarr 2CuO
Cu + Cl2 rarr CuCl2
La premiegravere combine le cuivre et le dioxygegravene tandis que la seconde combine le cuivre et le dichlore Le chlore et loxygegravene ont un point commun ce sont des eacuteleacutements plus eacutelectroneacutegatifs que le cuivre
Loxydation dun corps saccompagne toujours de la reacuteduction dun autre (les eacutelectrons ne peuvent pas circuler seuls et sont neacutecessairement capteacutes) on parle dune reacuteaction doxydo-reacuteduction Loxydation est une demi-reacuteaction de loxydo-reacuteduction et la reacuteduction est lautre demi-reacuteaction
Vocabulaire [modifier]
Scheacutema - Preacutevision du sens dune reacuteaction doxydo-reacuteduction en utilisant la regravegle du gamma
Dans une oxydo-reacuteduction
bull leacuteleacutement qui cegravede un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo reacuteducteur raquo
bull leacuteleacutement qui capte un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo oxydant raquo
Le reacuteducteur soxyde (reacuteaction doxydation) loxydant se reacuteduit (reacuteaction de reacuteduction) Loxydo-reacuteduction se compose donc de deux demi-reacuteactions une oxydation et une reacuteduction
bull Oxydationreacuteducteur(1) = oxydant(1) + ne- (les flegraveches napparaissent que si la reacuteaction est totale quand K gt 10 000)
bull Reacuteduction
oxydant(2) + ne- = reacuteducteur(2)
bull Oxydo-reacuteduction (laquo somme raquo de loxydation et de la reacuteduction)
oxydant(2) + reacuteducteur(1) rarr oxydant(1) + reacuteducteur(2)
Exemple
Ce4+ + e- = Ce3+ (Reacuteduction)
Fe2+ = Fe3+ + e- (Oxydation)
dougrave la reacuteaction bilan
Ce4+ + Fe2+ rarr Ce3+ + Fe3+
Un reacuteducteur oxydeacute (=forme oxydeacutee) est un oxydant et un oxydant reacuteduit (=forme reacuteduite) est un reacuteducteur On deacutefinit ainsi le couple oxydant-reacuteducteur (aussi appeleacute laquo couple redox raquo) qui se compose de loxydant et du reacuteducteur conjugueacute (loxydant reacuteduit) On le note sous la forme Oxydant Reacuteducteur
En biochimie et notamment agrave propos de la synthegravese des moleacutecules preacutebiotiques on parle de reacuteactions se produisant dans une atmosphegravere oxydante cest-agrave-dire en preacutesence doxygegravene par opposition agrave une atmosphegravere reacuteductrice contenant par exemple du gaz carbonique
Certain composeacutes chimiques peuvent se comporter aussi bien en oxydant quen reacuteducteur Cest notamment le cas de leau oxygeacuteneacutee dont on dit quelle se dismute et qui par conseacutequent ne peut ecirctre conserveacutee longtemps
H2O2 = 2H+ + O2 + 2e- (oxydation)
H2O2 + 2H+ + 2e- = 2H2O (reacuteduction)
Soit au final
2H2O2 rarr 2H2O + O2 (oxydo-reacuteduction)
On a par exemple les couples oxydant-reacuteducteur Cu 2+ Cu et Zn 2+ Zn qui donnent la reacuteaction en solution aqueuse
Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+
(aq) + Cu(s) (oxydo-reacuteduction)
Cette reacuteaction peut se deacutecomposer en une reacuteduction (de loxydant) et une oxydation (du reacuteducteur)
Zn(s) = Zn2+(aq) + 2e- (oxydation)
Cu2+(aq) + 2e- = Cu(s) (reacuteduction)
Les deux demi-reacuteactions doxydation et de reacuteduction peuvent reacuteellement ecirctre seacutepareacutees dans certains cas (cest-agrave-dire quelles ne se produisent pas au mecircme endroit) ce qui permet de geacuteneacuterer un courant eacutelectrique (cest ce qui se passe dans les piles eacutelectriques) Dans les autres cas par exemple dans lexemple donneacute elles nont quun inteacuterecirct formel (les eacutelectrons libres nexistent pas dans leau)
Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction hellip
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRC3A9action_d27oxydo-rC3A9duction
Respiration ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biologie et la meacutedecine Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
Dans le langage courant la respiration deacutesigne agrave la fois les eacutechanges gazeux (rejet de dioxyde de carbone CO2 appeleacute parfois de faccedilon impropre laquo gaz carbonique raquo et absorption de dioxygegravene O2 ou appeleacute couramment laquo oxygegravene raquo) et la respiration cellulaire qui permet en deacutegradant du glucose gracircce au dioxygegravene dobtenir de leacutenergie Les eacutechanges gazeux assistent la respiration cellulaire en lui fournissant le dioxygegravene et en le deacutebarrassant du dioxyde de carbone produit
Pour certains organismes ces eacutechanges se reacutealisent directement par diffusion aux travers des parois cellulaires Pour dautres des organes speacutecialiseacutes se sont formeacutes permettant ainsi daugmenter les quantiteacutes de gaz brasseacutes Il existe plusieurs types dorganes
bull les branchies qui sont les adaptations respiratoires des animaux aquatiques poissons mais aussi certains anneacutelides (vers) eacutechinodermes (eacutetoiles de mers) et mollusques
bull les poumons qui sont les adaptations des verteacutebreacutes terrestres
Dans le cas des animaux qui possegravedent des poumons on parle de ventilation pulmonaire pour deacutesigner lensemble des meacutecanismes qui permettent les transferts de gaz entre les milieux exteacuterieur et inteacuterieur (le sang)
Sommaire
bull 1 Aspect biochimique
bull 2 La respiration chez lecirctre humain
bull 3 Classification des sujets lieacutes agrave la respiration
o 31 Par maladie et urgences
o 32 Par meacutedication
o 33 Par soins intensifs et meacutedecine durgence
o 34 Par autres sujets meacutedicaux
bull 4 Voir aussi
o 41 Articles connexes
o 42 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRespiration
Tomographie par eacutemission de positons - Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
La tomographie par eacutemission de positons (TEP) deacutenommeacutee PET ou PET scan pour laquo positron emission tomography raquo dans la terminologie anglo-saxonne est une meacutethode
dimagerie meacutedicale pratiqueacutee par les speacutecialistes en meacutedecine nucleacuteaire qui permet de mesurer en trois dimensions lactiviteacute meacutetabolique dun organe gracircce aux eacutemissions produites par les positons (ou positrons) issus de la deacutesinteacutegration dun produit radioactif injecteacute au preacutealable
La TEP repose sur le principe geacuteneacuteral de la scintigraphie qui consiste agrave injecter un traceur dont on connaicirct le comportement et les proprieacuteteacutes biologiques pour obtenir une image du fonctionnement dun organe Ce traceur est marqueacute par un atome radioactif (carbone fluor azote oxygegravene) qui eacutemet des positons dont lannihilation produit elle-mecircme deux photons La deacutetection de la trajectoire de ces photons par le collimateur de la cameacutera TEP permet de localiser le lieu de leur eacutemission et donc la concentration du traceur en chaque point de lorgane Cest cette information quantitative que lon repreacutesente sous la forme dune image faisant apparaicirctre en couleurs les zones de forte concentration du traceur
Ainsi la TEP permet de visualiser les activiteacutes du meacutetabolisme des cellules on parle dimagerie fonctionnelle par opposition aux techniques dimagerie dite structurelle comme celles baseacutees sur les rayons X (radiologie ou CT-scan) qui reacutealisent des images de lanatomie Par conseacutequent la tomographie par eacutemission de positons est un outil diagnostique qui permet de deacuteceler certaines pathologies qui se traduisent par une alteacuteration de la physiologie normale comme les cancers La TEP est aussi utiliseacutee en recherche biomeacutedicale par exemple en imagerie ceacutereacutebrale ougrave elle permet de reacuteveacuteler les reacutegions actives du cerveau lors de telle ou telle activiteacute cognitive de maniegravere analogue agrave ce qui se fait avec limagerie par reacutesonance magneacutetique fonctionnelle (IRM)
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Deacutefinition
o 21 Principe
o 22 Exposition aux radiations et radioprotection
bull 3 Principaux traceurs utiliseacutes
o 31 Le 18 F FDG
bull 4 Deacuteroulement dun examen TEP
bull 5 Diagnostic
bull 6 Applications
o 61 Canceacuterologie
o 62 Imagerie ceacutereacutebrale et neurologie
o 63 Cardiologie
bull 7 Limites
bull 8 Avenir de la TEP
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Annexes
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiTomographie_par_C3A9mission_de_positons
Warburg ndash Selon Wikipeacutedia
Otto Heinrich Warburg (8 octobre 1883 agrave Fribourg-en-Brisgau Bade-Wurtemberg Allemagne - 1 er aoucirct 1970 agrave Berlin) est un meacutedecin physiologiste et biochimiste allemand Il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine de 19311
Sommaire
bull 1 Biographie
bull 2 Hypothegravese
bull 3 Le cas Warburg
bull 4 Notes et reacutefeacuterences
bull 5 Voir aussi
o 51 Liens externes
Biographie
Docteur en chimie et docteur en meacutedecine il a deacutecouvert des processus-cleacutes de la respiration cellulaire et de diffeacuterents systegravemes enzymatiques En 1931 il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine laquo pour sa deacutecouverte de la nature et du mode opeacuteratoire de lenzyme respiratoire1 raquo
Ayant deacutemontreacute que les cellules canceacutereuses changent leur meacutetabolisme pour passer agrave un meacutetabolisme anaeacuterobie il a formuleacute lhypothegravese non confirmeacutee que le cancer na pas besoin dun milieu riche en oxygegravene pour se deacutevelopper Parmi ses eacutetudiants le plus illustre est Hans Adolf Krebs prix Nobel en 1953
Hypothegravese
Il constata lors de ses observations sur des cellules canceacutereuses une concentration anormalement eacuteleveacutee dions lactates lun des sels de lacide lactique Or cet acide est typiquement le reacutesultat dune fermentation
En 1924 Warburg en tira une hypothegravese sur la formation de cellules canceacutereuses celles-ci tireraient principalement leur eacutenergie de la fermentation anaeacuterobie du glucose (glycolyse anaeacuterobie) et par conseacutequent la preacutesence doxygegravene ne serait pas neacutecessaire agrave leur deacuteveloppement
Lapparition du cancer serait due agrave un dysfonctionnement des mitochondries des cellules canceacutereuses au lieu de le consommer elles fermenteraient le glucose
Selon Warburg linduction dun eacutetat dacidification dans lorganisme est incompatible avec le meacutetabolisme des cellules canceacutereuses2
Le cas Warburg
Otto Warburg eacutetait juif Agrave ce titre il aurait ducirc ecirctre soit expulseacute dAllemagne soit deacuteporteacute dans les camps de concentration Il nen fut rien En effet parce quAdolf Hitler eacutetait particuliegraverement preacuteoccupeacute davoir un cancer et parce quil pensait que Warburg serait le seul scientifique susceptible de trouver un traitement efficace il donna donc des instructions pour quil fucirct preacuteserveacute de la deacuteportation3 Warburg est enterreacute au cimetiegravere de Dahlem agrave Berlin
Photo - Otto Heinrich Warburg en 1931
Notes et reacutefeacuterences
1 uarr a et b (en) laquo for his discovery of the nature and mode of action of the respiratory enzyme raquo in Personnel de reacutedaction laquo The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1931 [archive] raquo Fondation Nobel 2010 Consulteacute le 26 novembre 2010
2 uarr La theacuteorie de O H Warburg Nexus ndeg48 page 66
3 uarr Robert Paxton la France de Vichy 1940-1944 coll Points-Histoire eacuted Seuil 1973 p178
Source httpfrwikipediaorgwikiOtto_Heinrich_Warburg
Traduction deacutefinitions et compleacutements
Jacques Hallard Ing CNAM consultant indeacutependantRelecture et corrections Christiane Hallard-Lauffenburger professeur des eacutecoleshonoraireAdresse 585 19 Chemin du Malpas 13940 Molleacutegegraves FranceCourriel jacqueshallard921orangefr
Fichier ISIS Santeacute Cancer a Redox Disease French version3 alleacutegeacutee
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Figure 15 [agrave consulter agrave la source] Creacuteatine phosphate et ATP
La creacuteatine est un additif nutritionnel populaire chez les athlegravetes dont la speacutecialiteacute sportive neacutecessite un apport brutal deacutenergie (par exemple sprinters et halteacuterophiles) Lideacutee de deacutepart est datteindre un haut niveau de creacuteatine-phosphate et donc datteindre une production plus eacuteleveacutee dATP dans les 8 premiegraveres secondes Cependant il ny a pas de preuve eacutetablie que cette suppleacutementation artificielle augmente le niveau cellulaire de creacuteatine phosphate et donc augmente reacuteellement les possibiliteacutes de lathlegravete La figure 16 preacutesente lusage de diffeacuterentes sources deacutenergie utiliseacutees pour lapprovisionnement en ATP pendant un exercice physique
Figure 16 [agrave consulter agrave la source] Creacuteatine phosphate dans le temps (sources deacutenergie)
Source httpwwwulysseu-bordeauxfratelierikramerbiocell_diffusiongbbcelfa105b3contentcours07htm
Fluiditeacute du geacutenome ou geacutenome fluide ndash Note du traducteur cette notion est relativement reacutecente en biologie et en geacuteneacutetique et tregraves peu de reacutefeacuterences en franccedilais sont encore disponibles agrave ce jour Nous reprenons agrave la suite une note sur le sujetLa fluiditeacute des geacutenomes par Eric Coissac INRIA Rhocircne-Alpes - HELIX
Depuis le milieu des anneacutees 1990 et la publication des deux premiers geacutenomes complegravetement seacutequenceacutes (Haemophilus influenzae et Saccharomyces cerevisiae) la biologie a franchi une nouvelle eacutetape Apregraves la reacutevolution de la biologie moleacuteculaire du deacutebut des anneacutees 1970 et la vision que certains qualifient de reacuteductionniste quelle a ameneacutee legravere de la geacutenomique fait actuellement eacutevoluer la biologie vers une vision plus inteacutegrative Ce nouvel engouement pour une biologie dite inteacutegrative a permis de prendre conscience que lideacutee selon laquelle linventaire complet des gegravenes dun organisme permettrait dappreacutehender son fonctionnement est une vision simpliste bien quelle ait justifieacute en grande partie le deacuteveloppement de nombreux projets geacutenomes
Jai eu la chance de commencer mes travaux de recherche au deacutebut des projets geacutenomes et jai dans ce cadre participeacute au projet de seacutequenccedilage du geacutenome de la levureSaccharomyces cerevisiae Je ne pourrais dire si cest en opposition agrave lideacutee du geacutenome vu comme un simple sac agrave gegravenes mais degraves ce moment jai orienteacute mon travail de recherche vers leacutetude de leacutevolution de la structure des chromosomes de la maniegravere la plus indeacutependante possible des gegravenes quils portent Il mimporte au travers de mes
travaux dessayer de mettre en eacutevidence des contraintes eacutevolutive qui sont lieacutees agrave la nature mecircme du support de linformation geacuteneacutetique et non agrave linformation porteacutee
La strateacutegie suivie ma conduit agrave eacutetudier les meacutecanismes de duplication agrave lorigine de nombreux remaniements chromosomiques Il ma eacuteteacute ainsi possible de proposer un modegravele expliquant lorigine de nombreuses reacutepeacutetitions observables dans les geacutenomes ainsi que leurs eacutevolutions Ce modegravele semble ecirctre applicable pour ses grandes lignes aux trois super regravegnes (Eucaryotae Eubacteriacae et Archae) ce qui montre le caractegravere ancestral des meacutecanismes sous-jacents
Mecircme si lexercice preacutesente un inteacuterecirct il ne serait sans doute pas raisonnable de poursuivre ce type de travail sans tenter de croiser les reacutesultats ainsi obtenus avec des donneacutees relatives agrave linformation preacutesente sur les chromosomes et donc agrave la fonction des gegravenes codeacutes par ceux-ci La mise en place du lien entre les donneacutees de reacutepeacutetitions dont je dispose et les donneacutees fonctionnelles disponibles relegraveve de linteacutegration et donc de la repreacutesentation des connaissances MicrOBI peut ecirctre consideacutereacute comme ma reacuteponse agrave ce problegraveme Aujourdhui cette base de donneacutees permet de maintenir coheacuterents les liens existant entre plusieurs bases de donneacutees publiques deacutecrivant diffeacuterents types dinformations biologiques Lajout des donneacutees de reacutepeacutetition au scheacutema actuel permettra de poser au systegraveme des requecirctes complexes inteacutegrant les diffeacuterents niveaux de donneacutees que sont le geacutenome le proteacuteome et les classifications fonctionnelles Source httpwww-helixinrialpesfrIMGpdfhdr-coissacpdf via httptelarchivesouvertesfrtel-00011102en
Glycolyse ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
La glycolyse (γλῠκὖς glykyacutes laquo sucreacute raquo et λύσις lyacutesis laquo dissolution raquo) ou voie dEmbden-Meyerhof-Parnas est une voie meacutetabolique dassimilation du glucose et de production deacutenergie Elle se deacuteroule dans le cytoplasme (ou cytosol) de la cellule Comme son nom lindique elle neacutecessite du glucose et a pour produit du pyruvate Ce dernier peut soit entrer dans le cycle de Krebs qui se deacuteroule dans la mitochondrie des eucaryotes ou le cytoplasme des bacteacuteries en aeacuterobiose soit ecirctre meacutetaboliseacute par fermentation en anaeacuterobiose pour produire par exemple du lactate ou de leacutethanol
Sommaire
bull 1 Principe geacuteneacuteral
bull 2 Eacutetapes de la glycolyse
o 21 Activation des hexoses par phosphorylations successives
211 Phosphorylation du glucose en glucose-6-phosphate
212 Isomeacuterisation du glucose-6-phosphate en fructose-6-phosphate
213 Phosphorylation du fructose-6-phosphate en fructose-16- diphosphate
o 22 Clivage du fructose-16-diphosphate en deux moleacutecules de
glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate
221 Clivage du fructose-16-diphosphate en glyceacuteraldeacutehyde-3- phosphate et dihydroxyaceacutetone phosphate
222 Isomeacuterisation de la dihydroxyaceacutetone phosphate en glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate
o 23 Reacutecupeacuteration de leacutenergie investie dans les phosphorylations
231 Phosphorylation du glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate en 13- diphosphoglyceacuterate
232 Conversion du 13-diphosphoglyceacuterate en 3-phosphoglyceacuterate avec reacutecupeacuteration dATP
233 Isomeacuterisation du 3-phosphoglyceacuterate en 2-phosphoglyceacuterate
234 Conversion du 2-phosphoglyceacuterate en phosphoeacutenolpyruvate
235 Conversion du phosphoeacutenolpyruvate en pyruvate avec reacutecupeacuteration dATP
bull 3 Bilan de la glycolyse
bull 4 Reacutegulation de la glycolyse
o 41 Reacutegulation de la PFK-1
o 42 Reacutegulation de la pyruvate kinase
o 43 Reacutegulation au niveau de lhexokinase
bull 5 Reacuteoxydation des coenzymes
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Voir aussi
o 71 Articles connexes
Principe geacuteneacuteral
La glycolyse est un meacutecanisme de reacutegeacuteneacuteration dATP qui ne neacutecessite pas doxygegravene Au cours de ce processus on assiste agrave
bull des reacuteactions doxydo-reacuteduction au cours desquelles un accepteur deacutelectrons
(coenzyme NAD + ) est reacuteduit
NAD + + 2 H + + 2 e minus rarr NADH + H +
bull des synthegraveses dATP par phosphorylation dADP (formation de quatre moleacutecules dATP mais consommation de deux moleacutecules dATP soit au total formation nette de deux moleacutecules dATP)
2 ADP + 2 Pi + 2 H + rarr 2 ATP + 2 H2O
Le symbole Pi repreacutesente ici le phosphate inorganique HPO42- ou hydrogeacutenophosphate1
La glycolyse se traduisant par la reacuteduction de coenzymes elle saccompagne donc de loxydation de moleacutecules organiques On peut dire quelle correspond agrave loxydation du glucose en pyruvate
glucose + 2 NAD + rarr 2 CH3-CO-COO - + 2 (NADH + H + )
coupleacutee agrave
2 ADP + 2 Pi + 2 H + rarr 2 ATP + 2 H2O
soit au total
glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD + rarr 2 pyruvate + 2 ATP + 2 (NADH + H + ) + 2 H2O
Le pyruvate CH3-CO-COO- deacutesigne en toute rigueur la base conjugueacutee de lacide pyruvique CH3-CO-COOH
Article complet sur le site httpfrwikipediaorgwikiGlycolyse
Glycolyse ndash Document Universiteacute Jussieu Paris Contributions de Caroline Benlot Nicole Blanchouin Collaboration Philippe Denoulet
La voie de la glycolyse correspond agrave une seacuterie de reacuteactions catalyseacutees par des enzymes qui deacutegradent une moleacutecule de glucose (6 carbones) en deux moleacutecules de pyruvate (3 carbones) Chez les eucaryotes cette transformation a lieu dans le cytosol de la cellule
Cette voie meacutetabolique produit de leacutenergie libre sous forme dATP Il est agrave noter que tous les intermeacutediaires entre le glucose et le pyruvate sont phosphoryleacutes ce qui leur confegravere une charge neacutegative nette agrave pH 7 les empecircchant ainsi de diffuser agrave lexteacuterieur de la cellule
La glycolyse se deacutecompose en deux phases
- La phase preacuteparatoire ougrave le glucose est transformeacute en deux trioses phosphates avec consommation deacutenergie
- La phase de remboursement qui produit de leacutenergie sous forme dATP
Le bilan global de la glycolyse est
Glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ -----gt 2 pyruvate + 2 ATP + 2 H2O + 2 NADH
Les diffeacuterents chaicircnons meacutetaboliques intervenant dans la glycolyse sont soit des reacuteactions simples soit des reacuteactions deacutecomposables en reacuteactions simples Parmi les dix reacuteactions enzymatiques de la glycolyse trois sont exergoniques et donc irreacuteversibles Les autres chaicircnons seffectuant avec des ΔG proches de leacutequilibre sont reacuteversibles et permettent la gluconeacuteogenegravese
Source httpwwwsnvjussieufrbmediaMetaboglyco1html
Lactate ndash Renvoi agrave Acide lactique selon une introduction agrave un articl de Wikipeacutedia
Lacide lactique est un acide organique qui joue un rocircle dans divers processus biochimiques Un lactate est un sel de cet acide Contrairement agrave ce que peut laisser penser son nom lacide lactique nest pas preacutesent uniquement dans le lait mais eacutegalement dans le vin certains fruits et leacutegumes et dans les muscles
Lacide lactique est un acide alpha hydroxyleacute sa formule chimique est C3H6O3 et sa structure se reflegravete dans son nom systeacutematique lacide 2-hydroxypropanoiumlque
Sommaire
bull 1 Chimie
bull 2 Effort musculaire et fermentation lactique
bull 3 Fermentation bacteacuterienne
bull 4 Utilisations
bull 5 Historique
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
o 61 Voir aussi
611 Articles connexes
612 Liens externes
Chimie [modifier]
Latome de carbone 2 portant le groupe hydroxyle est asymeacutetrique rendant la moleacutecule dacide lactique chirale Il se preacutesente donc sous forme de deux eacutenantiomegraveres
bull (R)-acide lactique ou D(ndash)-acide lactique
bull (S)-acide lactique ou L(+)-acide lactique
En solution le groupe carboxyle -COOH peut perdre un proton donnant un ion lactate CH3CHOHCOO-
Lacide lactique est soluble dans leau et consideacutereacute comme un acide faible (pKa=390) cest-agrave-dire que la reacuteaction de dissociation dans leau nest pas totale
CH3CHOHCOOH + H2O CH3CHOHCOO- + H3O+
On trouve donc agrave la fois en solution lacide lactique et sa forme basique lion lactate en proportions variables selon le pH
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiAcide_lactique
Meacutedecine personnaliseacutee ndash Articles seacutelectionneacutes par Jacques Hallard
Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche ndash Document lsquoGroupe Les eacutechosfrrsquo Par Marc-Olivier Beacutevierre Partner Cepton Strategies bureau de Paris 03 deacutecembre 2011
Du profilage des patients aux theacuterapies geacuteniques en passant par le diagnostic moleacuteculaire et de nouvelles formes de vaccination les possibiliteacutes ouvertes par la meacutedecine personnaliseacutee sont immenses Crsquoest aussi un enjeu consideacuterable pour lrsquoeacuteconomie des systegravemes de santeacute et bien sucircr pour les grandes firmes pharmaceutiques qui ont ducirc repenser en profondeur leurs deacutemarches de recherche et deacuteveloppement
Le concept de meacutedecine personnaliseacutee a eacuteteacute deacuteveloppeacute il y a deux deacutecennies par la socieacuteteacute suisse Roche lrsquoun des leaders mondiaux de lrsquoindustrie pharmaceutique Le concept initial eacutetait fondeacute sur une reacutealiteacute tregraves simple dans la pratique meacutedicale le mecircme meacutedicament peut provoquer des reacuteactions diffeacuterentes selon les patients et pour un patient donneacute certains meacutedicaments fonctionnent et drsquoautres non
Avec lrsquointroduction dans les anneacutees 1990 de lrsquoHerceptine un traitement pour le cancer du sein Roche a deacutemontreacute qursquoil eacutetait possible drsquoanticiper gracircce agrave un simple test sur les patients ceux pour qui le traitement serait le plus beacuteneacutefique et ceux pour qui il ne le serait probablement pas
Il est deacutesormais possible de personnaliser les traitements crsquoest-agrave-dire de nrsquoadministrer un meacutedicament qursquoaux patients qui reacuteagissent positivement Lrsquoimpact de cette nouvelle approche est eacutenorme une efficaciteacute accrue moins drsquoeffets secondaires et plus de temps ni de ressources perdus pour un traitement inopeacuterant
Les cinq grandes approchesCette premiegravere forme de meacutedecine personnaliseacutee a ouvert la voie agrave une multitude drsquoapproches diffeacuterentes que lrsquoon peut classer en cinq cateacutegories
1 La meacutedecine stratifieacutee Crsquoest lrsquoapproche retenue pour lrsquoHerceptine elle consiste agrave diviser les patients en quatre groupes en fonction de leur reacuteaction agrave un meacutedicament en termes drsquoefficaciteacute et drsquoeffets secondaires Le meacutedicament est administreacute uniquement au groupe pour lequel la reacuteponse aura eacuteteacute positive et qui nrsquoaura pas preacutesenteacute drsquoeffets secondaires
2 Les vaccinations antitumorales Il srsquoagit drsquoune autre forme de meacutedecine personnaliseacutee ici le systegraveme immunitaire du patient est ldquoentraicircneacuterdquo agrave deacutetruire les cellules tumorales On obtient un tel reacutesultat en reacuteinjectant dans le corps drsquoun patient un eacutechantillon de ses propres cellules apregraves un traitement externe Les cellules ainsi traiteacutees sont destineacutees agrave stimuler le systegraveme immunitaire du patient speacutecifiquement contre les cellules tumorales
3 Lrsquoingeacutenierie tissulaire La reconstruction tissulaire est un domaine meacutedical nouveau et extrecircmement prometteur Elle srsquoaccomplit gracircce agrave lrsquoimplantation de cellules capables de pousser sur un tissu endommageacute et de le ldquoreacuteparerrdquo Ces cellules peuvent provenir soit du patient lui-mecircme apregraves traitement externe soit de cellules souches provenant de donneurs
4 La theacuterapie geacutenique Elle vise agrave modifier le geacutenome drsquoun patient afin drsquoeacuteliminer la mutation qui est agrave lrsquoorigine drsquoune maladie Il y a trois types de theacuterapie geacutenique la transfection permanente drsquoADN la transfection transitoire drsquoADN et les theacuterapies portant sur lrsquoARN Aujourdrsquohui le premier type a eacuteteacute pratiquement abandonneacute alteacuterer de faccedilon permanente le geacutenome drsquoune personne peut avoir des conseacutequences sur le long terme y compris apregraves la mort du patient ndash puisque les modifications de son geacutenome seront aussi transmises agrave sa descendance Qui plus est elle a souvent des conseacutequences impreacutevisibles sur drsquoautres processus biologiques La recherche se concentre agrave preacutesent sur les deux autres approches qui ont elles lrsquoavantage drsquoecirctre reacuteversibles Les premiers meacutedicaments arrivent maintenant sur le marcheacute Un exemple inteacuteressant le Glybera premier traitement efficace contre la LPLD une maladie orpheline dont les patients ont un deacuteficit en proteacuteines LPL ce qui entraicircne lrsquoapparition de diabegravete et de maladies cardiovasculaires
5 Le profilage du risque La forme la plus meacutediatiseacutee de meacutedecine personnaliseacutee est probablement le profilage du risque gracircce au seacutequenccedilage du geacutenome drsquoun patient il devient deacutesormais possible de calculer le risque que cette personne deacuteveloppe un jour une maladie Etant donneacute que le coucirct total pour seacutequencer le geacutenome entier drsquoune personne diminue drsquoanneacutee en anneacutee il sera bientocirct possible pour tout le monde drsquoobtenir son propre seacutequenccedilage de geacutenome et donc de connaicirctre son profil de risque pour un certain nombre de maladies Par ailleurs certaines autres formes de profilage du risque plus preacutecises existent deacutejagrave en cardiologie par exemple en mesurant le niveau de concentration drsquoune certaine proteacuteine dans le sang il devient possible de preacutedire avec preacutecision le risque pour un patient drsquoavoir un accident cardio-vasculaire (AVC insuffisance cardiaque) dans les mois ou les anneacutees agrave venir
Le profilage du risque est un aspect particuliegraverement important pour la meacutedecine personnaliseacutee car il ouvre la voie agrave la preacutevention une source potentiellement gigantesque de bien-ecirctre pour les personnes mais aussi drsquoeacuteconomies substantielles pour les systegravemes de santeacute
Afin de comprendre pourquoi et comment lrsquoindustrie de la santeacute tout entiegravere se tourne drsquoores et deacutejagrave vers la meacutedecine personnaliseacutee il est important de srsquoarrecircter un instant sur la reacutevolution scientifique qui a deacuteclencheacute ce changement de paradigme
Le diagnostic moleacuteculaire moteur sous-jacentTout au long des dix derniegraveres anneacutees lrsquoameacutelioration de la productiviteacute en R amp D a eacuteteacute lrsquoun des principaux enjeux pour les entreprises pharmaceutiques Alors que la plupart de leurs meacutedicaments les plus vendeurs tombent ou vont tomber dans le domaine public ndash depuis 2004 et jusqursquoagrave 2012 ndash et en lrsquoabsence drsquoun nombre suffisant de nouveaux produits pour compenser la perte associeacutee cette riche industrie a eacuteteacute confronteacutee agrave une pression croissante pour aller vers plus drsquoinnovation
Rationaliser la gestion des projets de R amp D former des alliances construire des accords agrave long terme avec des eacutequipes de recherche universitaires ou en biotechnologie breveter les projets de recherche dans le cadre de structures de partenariat sophistiqueacutees autant de reacuteponses qui caracteacuterisent ce deacutefi et qui parfois ont eacuteteacute tregraves efficaces Cependant aucune de ces approches nrsquoa vraiment abordeacute le problegraveme qui est aujourdrsquohui au cœur de la recherche et du deacuteveloppement pharmaceutique Pour trouver demain de nouveaux meacutedicaments les scientifiques auront besoin de mieux comprendre les processus moleacuteculaires qui reacutegissent les maladies et comment la diversiteacute geacuteneacutetique des patients influe sur les reacutesultats des traitements
Parallegravelement lrsquoindustrialisation des techniques de biologie moleacuteculaire a permis drsquoimportants progregraves dans la deacutetection et lrsquoanalyse de moleacutecules drsquoune complexiteacute toujours croissante telles que de longs fragments drsquoADN ARN des proteacuteines voire des cellules entiegraveres Ces techniques ont permis aux scientifiques de parvenir agrave une compreacutehension beaucoup plus preacutecise des processus moleacuteculaires qui sont agrave lrsquoorigine de nombreuses maladies Le potentiel de ce qursquoon appelle maintenant le diagnostic moleacuteculaire est immense non seulement en termes de R amp D mais aussi dans la pratique meacutedicale quotidienne
Agrave lrsquoautre extreacutemiteacute du spectre les systegravemes de santeacute sont de plus en plus sous pression Ils ne remboursent plus que les meacutedicaments qui apportent un reacuteel plus par rapport aux traitements deacutejagrave en place et dans certains cas ils ne paient que si le traitement a un reacutesultat positif Dans un nombre croissant de systegravemes de santeacute le besoin drsquoun retour sur investissement ndash sujet qui eacutetait tabou dans le passeacute ndash est en train de devenir une reacutealiteacute
Le diagnostic moleacuteculaire fournit agrave ces deux deacutefis la reacuteponse de la science non seulement il accroicirct la productiviteacute de R amp D mais il fournit aussi aux cliniciens des outils puissants pour mieux comprendre ce qursquoils font et quelle est lrsquoefficaciteacute reacuteelle de leurs deacutecisions theacuterapeutiques Au final ils traitent mieux leurs patients et pour un coucirct moindre
Diagnostic moleacuteculaire et biomarqueurs quelques deacutefinitionsLe diagnostic moleacuteculaire deacutetecte des cibles moleacuteculaires speacutecifiques par le truchement de sondes seacutelectives qui sont toujours associeacutees agrave une meacutethode de visualisation La valeur de ces cibles ndash appeleacutees biomarqueurs ndash est qursquoelles sont correacuteleacutees agrave une maladie parfois elles sont mecircme la racine du mal Les biomarqueurs peuvent ecirctre de natures tregraves diffeacuterentes allant de la simple petite moleacutecule (comme les meacutetabolites) agrave des structures complexes comme les proteacuteines les acides nucleacuteiques ou mecircme des cellules entiegraveres
Trouver le biomarqueur adeacutequat qui permettra aux cliniciens de comprendre et de suivre avec preacutecision lrsquoeacutevolution de la maladie ndash ou bien sa reacuteponse agrave un traitement ndash est lrsquoun des principaux enjeux de la recherche pharmaceutique aujourdrsquohui En effet il nrsquoy a souvent pas de lien de causaliteacute direct entre un biomarqueur et une maladie ou sa reacuteponse Certains biomarqueurs peuvent ecirctre repreacutesentatifs de plusieurs maladies et inversement il peut ecirctre neacutecessaire de deacutetecter plusieurs biomarqueurs afin de deacutepister une maladie donneacutee
Les technologies de deacutetection et drsquoamplification ont progresseacute agrave pas de geacuteant ces derniegraveres anneacutees et sont devenues les principaux moteurs du deacuteveloppement des outils de diagnostic moleacuteculaire La meacutethode la plus connue est la Reacuteaction en Chaicircne par Polymeacuterase (PCR) mais il en est drsquoautres telles que les puces agrave ADN et ARN (ou micro-arrays) lrsquohybridation in situ en fluorescence (FISH) lrsquoimmunohistochimie la cytomeacutetrie en flux (CMF FACS en anglais) et bien drsquoautres qui sont agrave preacutesent arriveacutees agrave maturiteacute
Le rocircle des biomarqueurs dans la chaicircne de valeur pharmaceutiqueLes biomarqueurs jouent un rocircle important agrave tous les niveaux de la chaicircne de valeur pharmaceutique ils interviennent tregraves tocirct dans le processus de deacutecouverte puis dans le deacuteveloppement du produit ils ont eacutegalement leur importance au niveau du patient notamment pour la preacutevention le suivi du traitement et la gestion de la maladie
Les biomarqueurs peuvent ecirctre trieacutes en trois cateacutegories leur rocircle deacutepend de leur positionnement dans la chaicircne de valeur
Les biomarqueurs de deacutecouverte sont des entiteacutes moleacuteculaires qui sont geacuteneacuteralement identifieacutees pendant les premiegraveres phases du processus de deacutecouverte drsquoun nouveau meacutedicament Ces biomarqueurs sont lieacutes agrave la cible biologique et sont utiliseacutes pour valider les meacutecanismes de la maladie pour sonder de potentiels effets toxicologiques ou pour anticiper les variations geacuteneacutetiques potentielles dans la reacuteponse de lrsquoorganisme aux meacutedicaments Lrsquoespoir pour les responsables de R amp D pharmaceutique est que ces biomarqueurs vont aider agrave atteindre plus rapidement chez lrsquohomme la preuve de concept ou deacutemonstration de validiteacute lrsquoideacutee est drsquoecirctre en mesure drsquoeffectuer des essais cliniques en toute seacutecuriteacute avec de tregraves faibles doses sur un petit nombre de patients et beaucoup plus preacutecocement avant mecircme que les essais preacutecliniques ne soit pleinement acheveacutes Les meacutedicaments qui srsquoaveacutereraient ne pas fonctionner lors de ces essais preacutecoces seraient alors eacutelimineacutes plus tocirct ce qui permettrait par conseacutequent de tester plus de substances
Plus tard dans le processus on trouve les biomarqueurs de deacuteveloppement qui peuvent eacutegalement ecirctre drsquoune grande utiliteacute Ce sont habituellement les mecircmes que ceux qui ont eacuteteacute identifieacutes lors du processus de deacutecouverte et qui sont utiliseacutes dans les essais cliniques pour fournir des informations preacuteliminaires sur lrsquoefficaciteacute du meacutedicament et sa seacutecuriteacute avant qursquoon ne soit agrave mecircme de mesurer des paramegravetres cliniques drsquoaucune sorte Gracircce agrave leur capaciteacute agrave fournir des informations qui ne seraient pas accessibles agrave travers un monitoring clinique classique ils contribuent parfois agrave acceacuteleacuterer sensiblement le processus de deacuteveloppement En un mot afin de mesurer lrsquoefficaciteacute drsquoun nouveau meacutedicament de simples tests sanguins peuvent agrave preacutesent (dans certains cas) remplacer des mois voire des anneacutees drsquoobservation clinique
Et enfin nous avons les biomarqueurs commerciaux Par commercial nous entendons les biomarqueurs qui ont eacuteteacute officiellement reconnus par les autoriteacutes sanitaires comme des outils apportant des informations utiles sur lrsquoeacutetat drsquoun patient et pouvant ecirctre utiliseacutes pour prendre des deacutecisions cliniques des outils de diagnostic recourant agrave ces biomarqueurs seront par ailleurs susceptibles drsquoecirctre rembourseacutes par les systegravemes de santeacute Ce type de biomarqueur nrsquoest pas nouveau Pour ne citer que deux exemples le glucose est reconnu comme biomarqueur du diabegravete depuis le XIXe siegravecle (aujourdrsquohui il a eacuteteacute remplaceacute par lrsquoHbA1c) et le PSA (Antigegravene prostatique speacutecifique) lrsquoest depuis les anneacutees 1980 pour le cancer de la prostate
Bien que lrsquoon utilise les biomarqueurs depuis fort longtemps le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire la bio-informatique et les meacutethodes de deacutetection innovantes ont deacutemultiplieacute les possibiliteacutes de faccedilon spectaculaire et un nouveau type drsquooutil a eacutemergeacute le diagnostic moleacuteculaire Les premiers exemples embleacutematiques de ces nouvelles et puissantes technologies sont les ldquodiagnostics compagnonsrdquo qui ont eacuteteacute introduits dans le traitement du cancer (drsquoabord avec lrsquoHerceptine que nous avons mentionneacutee plus haut) et plus reacutecemment du VIH ougrave certains traitements oneacutereux nrsquoont eacuteteacute prescrits qursquoagrave condition que le patient reacuteponde agrave un test geacuteneacutetique speacutecifique Drsquoautres exemples bien connus sont les tests de deacutepistage de routine des maladies infectieuses (VIH) dont le degreacute de speacutecificiteacute et de sensibiliteacute est tregraves eacuteleveacute
Les diagnostics moleacuteculaires sont les outils de la meacutedecine moderne Ils permettent aux cliniciens drsquoidentifier les signes avant-coureurs des maladies de choisir le bon traitement en fonction des profils geacuteneacutetiques (diagnostics ldquocompagnonsrdquo) de superviser lrsquoefficaciteacute des traitements et bien mieux informeacutes de prendre de meilleures deacutecisions en fonction du profil particulier de chaque patient et de sa reacuteaction aux traitements anteacuterieurs Les diagnostics moleacuteculaires ont eacutegalement un rocircle eacuteconomique agrave jouer car ils pourraient tregraves bien conduire dans certains cas agrave des eacuteconomies substantielles en eacutevitant au meacutedecin de prescrire inutilement des traitements coucircteux
Lrsquoimpact eacuteconomique de la meacutedecine personnaliseacuteeLa demande mondiale pour les produits et services de santeacute est estimeacutee agrave lrsquoheure actuelle agrave 5500 milliards de dollars et elle devrait atteindre 12 000 milliards de dollars agrave lrsquohorizon 2030 La meacutedecine personnaliseacutee va transformer ce marcheacute sur deux plans premiegraverement en fournissant des traitements plus efficaces et deuxiegravemement en offrant le moyen de faire des eacuteconomies
Des traitements plus efficaces Pour un meacutedecin la valeur intrinsegraveque du diagnostic moleacuteculaire ne reacuteside bien sucircr pas dans le traitement drsquoune maladie mais dans lrsquoinformation que ce diagnostic viendra fournir Cette information peut ecirctre inestimable car elle aide les meacutedecins agrave prendre de meilleures deacutecisions sur la faccedilon de traiter un patient Par ailleurs elle est parfois consideacutereacutee par les autoriteacutes sanitaires comme une condition preacutealable pour la prescription drsquoune moleacutecule comme crsquoest le cas en meacutedecine stratifieacutee
LrsquoHerceptine a eacuteteacute le premier meacutedicament issu de la meacutedecine stratifieacutee agrave ecirctre autoriseacute Elle traite le cancer du sein et fonctionne extrecircmement bien mais seulement pour des femmes qui surexpriment un gegravene speacutecifique appeleacute HER-2 Elle est donc commercialiseacutee avec un kit de diagnostic HER-2 et nrsquoest rembourseacutee par les systegravemes de santeacute que si le test est positif LrsquoHerceptine est lrsquoun des meacutedicaments les plus vendus
aujourdrsquohui (pour un total de plus de 5 milliards de dollars) A lrsquoavenir ce type de produit deviendra monnaie courante demain les assureurs de la santeacute ne paieront plus pour des meacutedicaments mais pour des reacutesultats Crsquoest preacuteciseacutement lagrave ce que la meacutedecine personnaliseacutee peut apporter une faccedilon de maximiser lrsquoefficaciteacute des traitements
La reacuteduction des deacutepenses Mecircme si certaines formes de meacutedecine personnaliseacutee (telles que les vaccins contre des cancers ou lrsquoingeacutenierie tissulaire) sont oneacutereuses et vont peser sur les systegravemes de santeacute drsquoautres vont contribuer agrave reacuteduire la facture La meacutedecine preacuteventive en particulier est une solution agrave long terme contre lrsquoexplosion des deacutepenses de santeacute comme chacun sait il est beaucoup moins cher de deacutepister et de preacutevenir une maladie que de la traiter lorsqursquoelle srsquoest deacuteclareacutee Il est deacutesormais possible par exemple de deacutetecter des ldquoindicateurs preacutecocesrdquo (biomarqueurs) de sorte que des mesures efficaces pourront ecirctre prises en amont ndash avant que la maladie ne se deacuteclenche Le coucirct total direct et indirect des maladies cardio-vasculaires et accidents vasculaires ceacutereacutebraux aux Etats-Unis a eacuteteacute estimeacute agrave 450 milliards de dollars en 2008 Reacuteduire la facture de seulement 10 aurait deacutejagrave un impact eacuteconomique eacutenorme
Les eacutevolutions agrave venirLa deacutecouverte de la structure en double heacutelice de lrsquoADN par Watson et Crick en 1953 a ouvert une nouvelle egravere le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire Durant la seconde moitieacute du XXe siegravecle les biologistes et les meacutedecins ont fait eacutenormeacutement progresser notre compreacutehension des meacutecanismes de la vie Cette progression a eacuteteacute consideacuterablement acceacuteleacutereacutee gracircce au deacuteveloppement drsquooutils de diagnostic moleacuteculaire qui permettent aujourdrsquohui aux meacutedecins de reacuteellement comprendre les meacutecanismes intimes moleacuteculaires des maladies Et ce que ces outils apportent crsquoest de lrsquoinformation de lrsquoinformation qui peut sauver ou prolonger la vie eacuteviter la douleur seacutecuriser le patient et aider le praticien agrave prendre la bonne deacutecision
Chaque ecirctre humain est une personne unique avec sa propre histoire ses besoins et ses objectifs personnels et veut ecirctre consideacutereacute en tant que tel La promesse de la meacutedecine personnaliseacutee est qursquoagrave lrsquoavenir la technologie permettra aux professionnels de la santeacute drsquoaccomplir quelques pas de plus pour se rapprocher de ce besoin fondamental
(Ce contenu est issu de ParisTech Review ougrave il a eacuteteacute publieacute agrave lrsquoorigine sous le titre Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche Nous vous invitons agrave vous abonner gratuitement agrave ParisTech Review) - Groupe lsquoLes eacutechosrsquo- Tous droits reacuteserveacutes - Les Echos 2012
Source httpblogslesechosfrparistech-reviewmedecine-personnalisee-la-revolution-est-en-marche-a7747html
Addenda - References
Academic
bull Steven M Paul et al ldquoHow to improve RampD productivity the pharmaceutical industryrsquos grand challengerdquo Nature Reviews 9 March 2010 203
bull Iain Miller et al ldquoMarket access challenges in the EU for high medical value
diagnostic testsrdquo Personalized Medicine (2011) 8(2)
bull Cepton Strategies ldquoLes perspectives de lrsquoindustrie pharmaceutique agrave lrsquohorizon 2020rdquo septembre 2011
Online
bull ldquo The revolution of molecular diagnosticsrdquo (Cepton Strategies)
bull ldquo Pharma 2015 le nouveau modegravelerdquo (Cepton Strategies)
This content is licensed under a Creative Commons Attribution 30 LicenseYou are free to share copy distribute and transmit this content - Source httpwwwparistechreviewcom20111108medecine-personnalisee-revolution
laquo Meacutedecine personnaliseacutee raquo la part du bluff et celle de la reacutealiteacute Document lsquoScience et pseudo-sciencesrsquo Auteur Bertrand Jordan biologiste moleacuteculaire Directeur de recherche eacutemeacuterite au CNRS Auteur de nombreux articles et drsquoune dizaine de livres sur la geacuteneacutetique et ses applicationshellip SPS ndeg 292 octobre 2010
Lrsquoideacutee (ou le fantasme) de la meacutedecine personnaliseacutee peut se reacutesumer ainsi on va tregraves prochainement pouvoir acceacuteder agrave la totaliteacute de lrsquoinformation geacuteneacutetique drsquoune personne en deacuteduire lrsquoensemble de ses preacutedispositions agrave diffeacuterentes maladies (et mecircme agrave certains comportements) ainsi que sa reacuteaction agrave diffeacuterents types de traitements et de meacutedicaments On pourra alors adopter des conduites de preacutevention cibleacutees et efficaces et traiter lrsquoaffection lorsqursquoelle apparaicirctra avec le meacutedicament preacutesentant le meilleur rapport entre efficaciteacute et effets indeacutesirables Au-delagrave de lrsquoinformation geacuteneacutetique proprement dite la mesure drsquoautres paramegravetres (niveau drsquoexpression de gegravenes preacutesence de diffeacuterentes proteacuteines eacutetat de certains reacutecepteurs) fournira des laquo biomarqueurs raquo1 suppleacutementaires permettant drsquoadapter finement le traitement agrave lrsquoeacutetat du patient
Au niveau de lrsquoaccegraves agrave lrsquoinformation geacuteneacutetique inteacutegrale il srsquoagit bien drsquoune reacutealiteacute maintenant proche (moins de cinq ans agrave coup sucircr) Les nouvelles techniques de seacutequenccedilage drsquoADN apparues depuis 2005 sont de plus en plus rapides et efficaces et degraves aujourdrsquohui la lecture inteacutegrale de lrsquoADN drsquoune personne revient agrave moins de 10 000 euro2 Les progregraves continuent agrave un rythme rapide et il est tregraves vraisemblable que le laquo geacutenome agrave 1000 dollars raquo devienne une reacutealiteacute drsquoici deux agrave trois ans Il sera alors bien plus rationnel drsquoobtenir cette information systeacutematiquement pour chaque individu (agrave la naissance par exemple) plutocirct que de pratiquer des analyses drsquoADN cibleacutees lorsque le besoin en apparaicirct
La traduction de cette information geacuteneacutetique en termes de physiopathologie (le passage du laquo geacutenotype raquo au laquo pheacutenotype raquo) est par contre encore tregraves imparfaite Bien entendu certaines mutations entraicircnent systeacutematiquement une pathologie preacutecise (comme pour la mucoviscidose les myopathies la choreacutee de Huntingtonhellip) mais en geacuteneacuteral la composante geacuteneacutetique drsquoune maladie implique des dizaines des centaines de gegravenes dont certains variants ont un effet aggravant ou au contraire protecteur Nos connaissances sont encore tregraves incomplegravetes et les entreprisequi agrave lrsquoeacutetranger (USA) offrent de reacutealiser un profil geacuteneacutetique (actuellement beaucoup moins preacutecis que le seacutequenccedilage inteacutegral) ne fournissent agrave leurs clients que des informations tregraves vagues (laquo risque drsquoarthrite rhumatoiumlde accru de 20 raquo crsquoestagrave-dire risque absolu passant de 1 agrave 1 2 ) La validiteacute mecircme de ces chiffres est sujette agrave caution dans la mesure ougrave ils ont eacuteteacute eacutetablis sur des groupes de population auxquels le client nrsquoappartient pas neacutecessaire-menthellip La
traduction meacutedicale de lrsquoinformation geacuteneacutetique est donc tregraves partielle et entacheacutee de grandes incertitudes
Photo Une vision du futur proche la carte Vitale contenant la seacutequence drsquoADN du patient
Cependant les choses changent rapidement Le passage prochain du pro-fil geacuteneacutetique (eacutetabli sur 500 000 agrave 1 000 000 de points dans le geacutenome) agrave la lecture inteacutegrale des trois milliards de bases de ce geacutenome va donner une information beaucoup plus fine ndash incluant en particulier les mutations rares qui pour des raisons techniques ne sont guegravere repreacutesenteacutees dans les profils actuels Et la poursuite des grandes eacutetudes de correacutelation entre pathologies et constitution geacuteneacutetique3 (eacutetudes qui vont elles aussi passer agrave la seacutequence) va ameacuteliorer peu agrave peu la traduction du geacutenotype en pheacutenotype y compris pour les maladies dont la part geacuteneacutetique est complexe (soit la grande majoriteacute) Cette transition est deacutejagrave bien amorceacutee pour divers types de cancers pour lesquels la connaissance des caracteacuteristiques geacuteneacutetiques de la cellule tumorale est deacuteterminante pour le choix du traitement4 On peut ainsi espeacuterer agrave terme eacuteradiquer la pratique de chimiotheacuterapies peu speacutecifiques et fortement deacutelabrantes et combiner la chirurgie avec le traitement par des moleacutecules ayant une action reacuteellement cibleacutee sur les cellules tumorales Il est certain que cette approche va srsquoeacutetendre au domaine de la santeacute en geacuteneacuteral et que lrsquoon va de plus en plus vers des traitements cibleacutes fondeacutes sur la connaissance du geacutenome du patient et sur des informations scientifiques constamment mises agrave jour
Au-delagrave de la geacuteneacutetique il faut drsquoailleurs eacutelargir le propos agrave lrsquoensemble des biomarqueurs qui deviennent accessibles Il peut srsquoagir de donneacutees concernant lrsquoADN comme ci-dessus mais aussi du niveau drsquoexpression drsquoun ensemble de gegravenes de la preacutesence de diverses proteacuteines de concentrations de meacutetabolites ou de lrsquoactiviteacute drsquoenzymes comme les kinases Le biomarqueur peut ecirctre simple ou le plus souvent complexe impliquant la mesure simultaneacutee drsquoun nombre important drsquoentiteacutes et donc une technologie sophistiqueacutee Le champ drsquoapplication des biomarqueurs est tregraves large et concerne potentiellement toutes les pathologies Ce domaine de recherches est en plein deacuteveloppement avec encore une fois beaucoup drsquoexageacuterations et drsquoaffirmations peu rigoureuses qursquoil srsquoagisse de la validiteacute statistique des correacutelations repeacutereacutees ou de lrsquoutiliteacute clinique reacuteelle de lrsquoinformation fournie On peut neacuteanmoins penser que la phase critique actuelle va deacuteboucher sur une clarification et un renforcement des exigences et que des biomarqueurs reacuteellement valides et utiles eacutemergeront de ces travaux il deviendra alors indispensable de les deacuteterminer avant tout traitement
Photo - Lrsquointerpreacutetation meacutedicale drsquoune seacutequence drsquoADN nrsquoest pas eacutevidente
La meacutedecine personnaliseacutee nrsquoest donc pas qursquoun fantasme le concept comporte une part de veacuteriteacute qui va aller croissant Les conseacutequences sur le systegraveme de santeacute sont multiples Les meacutedicaments vont de plus en plus srsquoadresser agrave un sous-ensemble de patients geacuteneacutetiquement deacutefini ce qui nrsquoest pas sans poser de seacuterieux problegravemes aux industriels de la pharmacie (deacutecheacuteance du modegravele de blockbuster5 mais peut paradoxalement permettre drsquoacceacuteleacuterer les essais cliniques en les pratiquant sur des groupes drsquoindividus seacutelectionneacutes Lrsquoimportance du diagnostic va srsquoaccentuer notamment ndash mais pas seulement ndash pour tous les cancers et la mise agrave jour incessante des connaissances sera essentielle pour tirer le maximum de sens clinique des informations geacuteneacutetiques et des
biomarqueurs en geacuteneacuteral Il faudra donc disposer agrave lrsquohocircpital drsquoinstallations et de personnels capables drsquoobtenir ces informations et de les interpreacuteter Le rocircle de moleacutecules cibleacutees efficaces et preacutesentant peu drsquoeffets secondaires va srsquoaccroicirctre au deacutetriment des theacuterapeutiques geacuteneacuteralistes et reacuteduire les temps drsquohospitalisation Il srsquoagit lagrave de tendances lourdes dont lrsquoorientation ne fait aucun doute Seul le calendrier preacutesente quelques incertitudes La pratique de la meacutedecine va donc changer Espeacuterons que notre systegraveme de santeacute qui est (encore) lrsquoun des meilleurs au monde saura srsquoadapter agrave cette nouvelle donnehellip
1 Biomarqueur tout paramegravetre biologique mesurable qui fournit des informations pour le diagnostic le pronostic ou le choix du traitement pour tout type de maladie
2 Il srsquoagit lagrave de donneacutees veacuterifieacutees et drsquooffres commerciales existantes et non drsquoextrapolations publicitaires ou journalistiques
3 Etudes dites WGAS Whole Genome Association Studies Il srsquoen est deacutejagrave pratiqueacute plus de 500 portant agrave chaque fois sur des milliers de malades et de teacutemoins
4 Pour les leuceacutemies la preacutesence drsquoun reacutearrangement chromosomique impliquant les gegravenes BCR et Abl permet un traitement tregraves efficace par le Gleevec
5 Meacutedicament largement prescrit et geacuteneacuterant plus drsquoun milliard de dollars de chiffre drsquoaffaires
Source httpwwwpseudo-sciencesorgspipphparticle1500
Mitochondrie ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Une mitochondrie (du grec mitos fil et chondros grain) est un organite agrave linteacuterieur dune cellule eucaryote dont la taille est de lordre du micromegravetre Son rocircle physiologique est primordial puisque cest dans les mitochondries que leacutenergie fournie par les moleacutecules organiques est reacutecupeacutereacutee sous forme dATP (eacutenergie contenue dans la liaison phosphate-phosphate) la source principale deacutenergie pour la cellule eucaryote par le processus doxydation phosphorylante
Lensemble des mitochondries dune cellule constitue ce que lon appelle son chondriome
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Structure
bull 3 Origine
bull 4 Geacutenome mitochondrial
bull 5 Proteacuteome mitochondrie
o 51 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome mitochondrial
o 52 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome nucleacuteaire
o 53 Chez lHomme
bull 6 Fonctionnement
bull 7 Poisons mitochondriaux
bull 8 Maladies mitochondriales
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiMitochondrie
Oncogegravene
Les oncogegravenes sont une cateacutegorie de gegravenes dont lexpression favorise la survenue de cancers Ce sont des gegravenes qui commandent la synthegravese doncoproteacuteines (proteacuteines anormales stimulant la division et la diffeacuterenciation cellulaire) et deacuteclenchent une prolifeacuteration deacutesordonneacutee des cellules Le terme vient du grec onkos signifiant vrac masse ou tumeur
Le terme oncogegravene peut deacutesigner aussi des virus qui provoquent lapparition de cancers On parle doncovirus
Sommaire
[masquer]
bull 1 Introduction
bull 2 Oncogegravenes
o 21 Seacutemantique et histoire du terme
o 22 Oncogegravenes et cancers
o 23 Diffeacuterents oncogegravenes
o 24 Les oncogegravenes comme cibles pour le deacuteveloppement de nouvelles
theacuterapies
bull 3 Notes et reacutefeacuterences
bull 4 Voir aussi
o 41 Article connexe
o 42 Liens externes
Introduction[modifier]
Notre organisme est composeacute denviron 1014 cellules reacuteparties dans plus de 200 types cellulaires diffeacuterents qui composent les tissus (cellules sanguines nerveuses germinales etc) La prolifeacuteration cellulaire au sein de ces tissus est rigoureusement controcircleacutee au cours de notre vie certaines cellules (les neurones) ne neacutecessitant pas un renouvellement constant dautres eacutetant perpeacutetuellement en cours de multiplication (cellules sanguines ou de la peau) Le controcircle de cette multiplication cellulaire normale se fait par lintermeacutediaire dun eacutequilibre permanent entre facteurs activateurs (stimulateurs de la division cellulaire) et facteurs inhibiteurs (freins de la division cellulaire) Toute alteacuteration de cet eacutequilibre ou homeacuteostasie cellulaire peut faire pencher la balance soit du cocircteacute inhibiteur dans ce cas la cellule meurt et disparaicirct soit du cocircteacute activateur et la cellule se divise de faccedilon incontrocircleacutee et peut donner naissance agrave un cancerDe maniegravere scheacutematique on peut faire une analogie entre une voiture et une cellule Lorsque les systegravemes qui controcirclent lrsquoacceacuteleacuterateur et les freins de la voiture sont en bon eacutetat celle-ci va donc pouvoir avoir une vitesse de croisiegravere parfaitement controcircleacutee Une voiture dans laquelle lrsquoacceacuteleacuterateur serait activeacute en permanence ou bien ayant une absence totale de frein est donc lanceacutee dans une course folle qui ne peut plus ecirctre arrecircteacutee sauf par une catastrophe Dans les cellules canceacutereuses cela se passe exactement de la mecircme faccedilon
Il y a trois grandes cateacutegories de gegravenes associeacutes aux pathologies canceacutereuses les oncogegravenes (cet article) les gegravenes suppresseur de tumeurs et les gegravenes de Reacuteparation de lADN
Les proto-oncogegravenes sont les reacutegulateurs positifs de la prolifeacuteration cellulaire (les acceacuteleacuterateurs) Ils deviennent hyper-actifs et leur modification (en oncogegravene) est dominante car il suffit quune des deux copies du gegravene soit modifieacutee On a identifieacute actuellement plus de 100 proto-oncogegravenes Les plus connus sont les gegravenes Ha-ras myc ou abl
La seconde cateacutegorie comprend les gegravenes suppresseurs de tumeurs qui sont des reacutegulateurs neacutegatifs de la prolifeacuteration cellulaire (les freins)
Il existe eacutegalement les gegravenes de reacuteparation qui sont capables de deacutetecter et de reacuteparer les leacutesions de lrsquoADN qui ont modifieacute les oncogegravenes ou les gegravenes suppresseurs de tumeur Ces systegravemes de reacuteparation sont eacutegalement inactiveacutes dans les cellules canceacutereuses
Les cancers sont des pathologies geacuteneacutetiques crsquoest-agrave-dire qursquoils ont pour origine une modification quantitative etou qualitative des gegravenes deacutecrits ci-dessus Comme il srsquoagit drsquoalteacuterations geacuteneacutetiques somatiques qui ne sont preacutesentes que dans le tissu malade la plupart des cancers ne sont donc pas heacutereacuteditaires Les cancers familiaux (10 des cancers humains) sont associeacutes agrave une alteacuteration constitutionnelle (ou germinale) drsquoun gegravene Cette alteacuteration est donc preacutesente dans toutes les cellules de notre organisme gamegravetes incluses elle peut donc ecirctre transmise agrave la descendance
Scheacutemas agrave consulter agrave la source- Lespegravece humaine possegravede 23 paires de chromosomes (tous les gegravenes sont donc preacutesent agrave leacutetat de deux copies par cellules agrave lexception des cellules germinales et on fait abstraction des chromosomes sexuels X et Y) Lalteacuteration dune copie dun proto-oncogegravene produit une proteacuteine dont lactiviteacute diffegravere fortement de celle du produit normale (par exemple expression tregraves augmenteacutee ou encore preacutesence du produit dans des cellules innapproprieacutes) Cette proteacuteine muteacutee stimule de faccedilon constante la division cellulaire qui ne sera plus reacuteguleacutee normalement Cette alteacuteration est dite dominante car la production de proteacuteine alteacutereacutee par une seule des deux copies du proto-oncogegravene est neacutecessaire et suffisante pour alteacuterer sa fonction
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiOncogC3A8ne
Phosphorylation oxydative ndash Article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biochimie Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
La phosphorylation oxydative est une voie meacutetabolique qui utilise leacutenergie libeacutereacutee par loxydation des nutriments pour la production dadeacutenosine triphosphate
Voir aussi
bull Chaicircne respiratoire
Source httpfrwikipediaorgwikiPhosphorylation_oxydative
Photosynthegravese - lsquoNote de Futura-Sciencesrsquo
La photosynthegravese est une reacuteaction biochimique eacutenergeacutetique qui se deacuteroule chez les plantes
Rocircle de la photosynthegravese
La photosynthegravese a pour but de creacuteer de leacutenergie (sous forme de glucide) agrave partir de leacutenergie lumineuse provenant du soleil Les organismes qui utilisent le meacutecanisme de photosynthegravese sont autotrophes car ils fabriquent des matiegraveres organiques agrave partir de matiegraveres inorganiques
Meacutecanisme de la photosynthegravese
Leacutenergie solaire est utiliseacutee pour oxyder leau et reacuteduire le gaz carbonique afin de syntheacutetiser des substances organiques (glucides) Ce pheacutenomegravene a lieu dans les choloroplastes un organite speacutecifique des plantes au niveau des membranes des thylacoiumldes ougrave se situent les photosystegravemes I et II et les cytochromes
Bilan eacutenergeacutetique de la photosynthegravese
Il faut six moleacutecules de dioxyde de carbone et six moleacutecules deau pour syntheacutetiser une moleacutecule de glucose relacircchant six moleacutecules de dioxygegravene gracircce agrave leacutenergie lumineuse
6 CO2 + 6 H2O + eacutenergie lumineuse rarr C6H12O6 (glucose) + 6 O2
Mais ce bilan est en fait deacutecomposeacute en deux eacutetapes successives
bull les reacuteactions photochimiques (phase claire) 12 H2O + lumiegravere rarr 6 O2 + eacutenergie chimique (24 H)
bull le cycle de Calvin (phase sombre) 6 CO2 + eacutenergie chimique (24 H) rarr C6H12O6 + 6 H2O
La photosynthegravese est un meacutecanisme speacutecifique des plantes vertes copy Jon Sullivan Wikimedia domaine publicSource httpwwwfutura-sciencescomfrdefinitiontbotanique-2dphotosynthese_227
Photosynthegravese - Introduction drsquoun article XWikipeacutedia
La photosynthegravese (grec φῶς phōs lumiegravere et σύνθεσις syacutenthesis composition) est le processus bioeacutenergeacutetique qui permet aux plantes et agrave certaines bacteacuteries de syntheacutetiser de la matiegravere organique en exploitant la lumiegravere du soleil Les besoins nutritifs de ces organismes sont du dioxyde de carbone de lrsquoeau et des sels mineacuteraux La photosynthegravese est agrave la base de lautotrophie de ces organismes La photosynthegravese est la principale voie de transformation du carbone mineacuteral en carbone organique En tout les organismes photosyntheacutetiques assimilent environ 100 milliards de tonnes de carbone en biomasse chaque anneacutee1
La photosynthegravese se deacuteroule dans les membranes des thylakoiumldes chez les plantes les algues et les cyanobacteacuteries ou dans la membrane plasmique chez les bacteacuteries photosyntheacutetiques Une conseacutequence importante est la libeacuteration de moleacutecules de dioxygegravene
Sommaire
bull 1 La deacutecouverte du meacutecanisme
bull 2 Vue geacuteneacuterale
bull 3 Le support de la photosynthegravese
bull 4 Les deux phases de la photosynthegravese
o 41 Les reacuteactions photochimiques ou phase claire
411 Le photosystegraveme II
412 Le photosystegraveme I
413 La photophosphorylation cyclique
o 42 Le cycle de Calvin ou phase chimique non photo-deacutependante (ou
laquo phase sombre raquo expression deacutesormais deacutesuegravete)
bull 5 Les diffeacuterents types de fixation du carbone
o 51 Le meacutecanisme des plantes en C3
o 52 Le meacutecanisme des plantes en C4
o 53 Le meacutecanisme des plantes CAM ( Crassulacean Acid Metabolism )
bull 6 Cas particuliers de photosynthegravese
o 61 Photosynthegravese chez un animal
o 62 Photosynthegravese artificielle
bull 7 Production doxygegravene amp captage deacutenergie
bull 8 Notes
bull 9 Reacutefeacuterences
bull 10 Voir aussi
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiPhotosynthC3A8se
Potentiel doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Le potentiel doxydo-reacuteduction ou potentiel redox est une grandeur empirique exprimeacutee en volt (de symbole V) et noteacutee E Ce potentiel est exprimeacute par rapport agrave une reacutefeacuterence souvent mesureacutee par une eacutelectrode normale agrave hydrogegravene (ENH) dougrave luniteacute VENH rencontreacutee dans certains ouvrages Cette mesure est appliqueacutee aux couples
doxydo-reacuteduction pour preacutevoir la reacuteactiviteacute des espegraveces chimiques entre elles Par convention le potentiel standard Edeg est mesureacute par rapport au couple protonhydrogegravene (H+ H2) de potentiel nul
Sommaire
bull 1 Mesure
o 11 Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
111 Exemples
bull 2 Oxydant et reacuteducteur
bull 3 Potentiels standard doxydo-reacuteduction agrave 25 degC
bull 4 laquo Noblesse raquo dun meacutetal
bull 5 Applications pratiques
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Articles connexes
Mesure [modifier]
La mesure dun potentiel deacutelectro-reacuteduction se fait expeacuterimentalement agrave laide de deux demi-piles Pour obtenir le potentiel standard dun couple redox lune de ces piles doit mettre en œuvre le couple de reacutefeacuterence H+ H2 et lautre celui dont on veut mesurer le potentiel
Concregravetement les deux demi-piles sont constitueacutees chacune dun soluteacute et dune eacutelectrode les soluteacutes sont relieacutes entre eux par un pont salin qui leur permet deacutechanger des ions et les eacutelectrodes sont relieacutees entre elles par un circuit eacutelectrique sur lequel est placeacute un voltmegravetre Les deux demi-piles une fois relieacutees forment une pile eacutelectrique fournissant un courant continu alimenteacute par les reacuteactions chimiques qui ont lieu spontaneacutement aux eacutelectrodes degraves lors quest formeacutee la pile
-Le sens de courant eacutelectrique donne le signe du potentiel (neacutegatif si les eacutelectrons vont vers H+H2 et positif au contraire)
-Le voltmegravetre donne la valeur du potentiel du couple redox
-Les couples ayant des Edeg eacuteleveacutes (positifs) impliquent des oxydants forts
-Les couples ayant des Edeg tregraves bas (neacutegatifs) impliquent des reacuteducteurs forts
Ce potentiel peut deacutependre du contexte chimique et notamment du pH et mecircme du contexte physique les effets de la lumiegravere sont mis agrave profit aussi bien par la nature dans la photosynthegravese que par lhomme dans la photographie
Les chimistes utilisent des tables deacutejagrave deacutefinies elles fournissent les potentiels mesureacutes dans les conditions standard de pression et de tempeacuterature (25 degC 1 bar) par rapport au couple H+ H2
Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo [modifier]
Pour une reacuteaction redox on peut deacutefinir la diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur)
Exemples [modifier]
a)NAD+ + 2H+ + 2 e- rarr NADH + H+ E0rsquo = -0320 V
b) Aceacutetaldeacutehyde + 2 H+ + 2 e- rarr Eacutethanol E0rsquo = -0197 V
Reacuteaction redox
Aceacutetaldeacutehyde + NADH + H+ rarr Eacutethanol + NAD+ ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur) = -0197 ndash (-0320) = + 0123 V
Regravegle geacuteneacuterale
Les reacuteactions redox spontaneacutees possegravedent un ΔE gt 0
Oxydant et reacuteducteur [modifier]
La reacutefeacuterence du potentiel doxydo-reacuteduction est celui de leau pure conventionnellement fixeacute agrave zeacutero Les corps dits laquo oxydants raquo sont les oxydants des couples ayant un potentiel positif (ils captent des eacutelectrons ce qui se traduit par une charge eacutelectrique neacutegative) les corps dits laquo reacuteducteurs raquo sont les reacuteducteurs des couples ayant un potentiel neacutegatif (ils cegravedent des eacutelectrons dougrave une charge eacutelectrique positive) Les valeurs caracteacuteristiques des potentiels sont de lordre de quelques volts
On voit lagrave que lon a deux significations diffeacuterentes pour les termes laquo oxydant raquo et laquo reacuteducteur raquo
bull la signification lieacutee agrave une reacuteaction doxydo-reacuteduction donneacutee (capteur ou eacutemetteur deacutelectron dans la reacuteaction)
bull la signification lieacutee au potentiel doxydo-reacuteduction un laquo reacuteducteur raquo est un corps qui joue le rocircle de reacuteducteur dans de nombreuses reacuteactions un laquo oxydant raquo est un corps qui joue le rocircle doxydant dans de nombreuses reacuteactions mais un laquo oxydant raquo peut parfois ecirctre un reacuteducteur sil est face agrave un laquo oxydant raquo plus fort et quil peut encore soxyder
Cest cette deuxiegraveme signification qui est utiliseacutee ici Les laquo oxydants raquo les plus forts ne peuvent pas soxyder eux-mecircmes et sont donc toujours des oxydants les laquo reacuteducteurs raquo les plus forts ne peuvent pas se reacuteduire eux-mecircmes et sont donc toujours des reacuteducteurs Mais certains corps peuvent ecirctre alternativement oxydants et reacuteducteurs comme par exemple leau ou le monoxyde de carbone
Les oxydants les plus forts dans cette eacutechelle sont les halogegravenes (F2 Cl2) lion permanganate (MnO4
-) en milieu acide lion hypochlorite (ClO-) le dioxygegravene (O2) le soufre (S)
Des reacuteducteurs classiques sont les meacutetaux le carbone et lhydrogegravene solide1
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Reacuteaction doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Des informations de cet article ou section devraient ecirctre mieux relieacutees aux sources mentionneacutees dans la bibliographie ou en liens externes Ameacuteliorez sa veacuterifiabiliteacute en les associant par des reacutefeacuterences
Une reacuteaction doxydo-reacuteduction est une reacuteaction chimique au cours de laquelle se produit un eacutechange deacutelectrons Lespegravece chimique qui capte les eacutelectrons est appeleacutee laquo oxydant raquo celle qui les cegravede laquo reacuteducteur raquo On abregravege couramment loxydo-reacuteduction par redox
Les reacuteactions doxydo-reacuteductions constituent une grande famille comprenant de nombreuses reacuteactions chimiques puisquelles interviennent dans les combustions certains dosages meacutetallurgiques la corrosion des meacutetaux leacutelectrochimie ou la respiration cellulaire Ces reacuteactions jouent en particulier un rocircle fondamental en biologie dans la transformation de loxygegravene au sein des corps vivants Elles sont eacutegalement massivement utiliseacutees par lindustrie humaine agrave lexemple de lobtention de la fonte agrave partir de minerais composeacutes doxyde de fer par reacuteduction puis de fer et dacier agrave partir de la fonte par oxydation
Cette varieacuteteacute sexplique par la mobiliteacute la leacutegegravereteacute et lomnipreacutesence dans toutes les formes de la matiegravere de leacutelectron
Sommaire
bull 1 Deacutefinitions
o 11 Premiegravere deacutefinition
o 12 Deacutefinitions plus modernes
bull 2 Vocabulaire
bull 3 Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction
bull 4 Potentiel doxydo-reacuteduction
bull 5 Principaux couples doxydants-reacuteducteurs
bull 6 Reacuteactions doxydo-reacuteduction sans transfert eacutevident deacutelectrons [1]
o 61 Position du problegraveme
o 62 Geacuteneacuteralisation de la notion de transfert deacutelectrons
621 Formation dune liaison chimique et eacutelectroneacutegativiteacute
622 Transfert total deacutelectrons
623 Transfert total fictif (virtuel)
624 Application agrave la reacuteaction 2 H 2 + O2 rarr 2 H 2O
o 63 Nombre doxydation dun eacuteleacutement
o 64 Geacuteneacuteralisation de loxydo-reacuteduction
o 65 Utilisation des nombres doxydation
bull 7 Notes et reacutefeacuterences
bull 8 Bibliographie
bull 9 Voir aussi
o 91 Articles connexes
o 92 Liens externes
Deacutefinitions [modifier]
Premiegravere deacutefinition [modifier]
Suite agrave des expeacuteriences avec le mercure Lavoisier met en eacutevidence en 1772 le rocircle du dioxygegravene dans certaines reacuteactions doxydo-reacuteduction Il pose les premiegraveres deacutefinitions
bull Loxydation signifie laquo combinaison avec loxygegravene raquo Par exemple
2 Hg + O2 rarr Hg2O2
bull Une reacuteduction est laquo lextraction dun meacutetal de son oxyde raquo deacutefinition deacutejagrave utiliseacutee
en meacutetallurgie Par exemple
SO2 rarr S + O2
Dans le langage courant loxydation est la reacuteaction chimique dans laquelle un composeacute se combine avec un ou plusieurs atomes doxygegravene Comme loxydation du fer qui produit la rouille
4 Fe + 3O2 rarr 2 Fe2O3
Ce nest quau XX e siegravecle apregraves la deacutecouverte de leacutelectron (JJ Thomson 1897) et lintroduction du modegravele atomique de Bohr (1913) que les reacuteactions chimiques ont eacuteteacute reacuteexamineacutees agrave la lumiegravere de ces nouveaux modegraveles et que des similitudes observeacutees permirent de deacutegager progressivement le concept actuel doxydo-reacuteduction qui sexprime en termes de transferts deacutelectrons
Les reacuteactions doxydo-reacuteduction par voie segraveche (eacutechange de dioxygegravene) sont efficacement deacutecrites par les diagrammes Ellingham Loutil principal des reacuteactions redox en milieu aqueux eacutetant la formule de Nernst
Deacutefinitions plus modernes [modifier]
Pour faciliter leacutetude des reacuteactions on utilise un outil qui associe (parfois abstraitement) agrave chaque atome dun composeacute un nombre doxydation (no) qui symbolise la valeur de la charge porteacutee (Fe2+ a un nombre doxydation de 2)
bull Une oxydation est une perte deacutelectrons (donc une augmentation du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Zn rarr Zn2+ + 2 e-
bull Ce don deacutelectrons ne se produit que sil existe un corps susceptible de les
accepter
bull Le pheacutenomegravene inverse (acceptation des eacutelectrons) est appeleacute la reacuteduction
bull Une reacuteduction est un gain deacutelectrons (donc une diminution du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Cu2+ + 2 e- rarr Cu
Ainsi les laquo combinaisons avec loxygegravene raquo ne sont quun cas particulier des reacuteactions doxydo-reacuteduction Voici deux reacuteactions avec le cuivre
2Cu + O2 rarr 2CuO
Cu + Cl2 rarr CuCl2
La premiegravere combine le cuivre et le dioxygegravene tandis que la seconde combine le cuivre et le dichlore Le chlore et loxygegravene ont un point commun ce sont des eacuteleacutements plus eacutelectroneacutegatifs que le cuivre
Loxydation dun corps saccompagne toujours de la reacuteduction dun autre (les eacutelectrons ne peuvent pas circuler seuls et sont neacutecessairement capteacutes) on parle dune reacuteaction doxydo-reacuteduction Loxydation est une demi-reacuteaction de loxydo-reacuteduction et la reacuteduction est lautre demi-reacuteaction
Vocabulaire [modifier]
Scheacutema - Preacutevision du sens dune reacuteaction doxydo-reacuteduction en utilisant la regravegle du gamma
Dans une oxydo-reacuteduction
bull leacuteleacutement qui cegravede un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo reacuteducteur raquo
bull leacuteleacutement qui capte un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo oxydant raquo
Le reacuteducteur soxyde (reacuteaction doxydation) loxydant se reacuteduit (reacuteaction de reacuteduction) Loxydo-reacuteduction se compose donc de deux demi-reacuteactions une oxydation et une reacuteduction
bull Oxydationreacuteducteur(1) = oxydant(1) + ne- (les flegraveches napparaissent que si la reacuteaction est totale quand K gt 10 000)
bull Reacuteduction
oxydant(2) + ne- = reacuteducteur(2)
bull Oxydo-reacuteduction (laquo somme raquo de loxydation et de la reacuteduction)
oxydant(2) + reacuteducteur(1) rarr oxydant(1) + reacuteducteur(2)
Exemple
Ce4+ + e- = Ce3+ (Reacuteduction)
Fe2+ = Fe3+ + e- (Oxydation)
dougrave la reacuteaction bilan
Ce4+ + Fe2+ rarr Ce3+ + Fe3+
Un reacuteducteur oxydeacute (=forme oxydeacutee) est un oxydant et un oxydant reacuteduit (=forme reacuteduite) est un reacuteducteur On deacutefinit ainsi le couple oxydant-reacuteducteur (aussi appeleacute laquo couple redox raquo) qui se compose de loxydant et du reacuteducteur conjugueacute (loxydant reacuteduit) On le note sous la forme Oxydant Reacuteducteur
En biochimie et notamment agrave propos de la synthegravese des moleacutecules preacutebiotiques on parle de reacuteactions se produisant dans une atmosphegravere oxydante cest-agrave-dire en preacutesence doxygegravene par opposition agrave une atmosphegravere reacuteductrice contenant par exemple du gaz carbonique
Certain composeacutes chimiques peuvent se comporter aussi bien en oxydant quen reacuteducteur Cest notamment le cas de leau oxygeacuteneacutee dont on dit quelle se dismute et qui par conseacutequent ne peut ecirctre conserveacutee longtemps
H2O2 = 2H+ + O2 + 2e- (oxydation)
H2O2 + 2H+ + 2e- = 2H2O (reacuteduction)
Soit au final
2H2O2 rarr 2H2O + O2 (oxydo-reacuteduction)
On a par exemple les couples oxydant-reacuteducteur Cu 2+ Cu et Zn 2+ Zn qui donnent la reacuteaction en solution aqueuse
Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+
(aq) + Cu(s) (oxydo-reacuteduction)
Cette reacuteaction peut se deacutecomposer en une reacuteduction (de loxydant) et une oxydation (du reacuteducteur)
Zn(s) = Zn2+(aq) + 2e- (oxydation)
Cu2+(aq) + 2e- = Cu(s) (reacuteduction)
Les deux demi-reacuteactions doxydation et de reacuteduction peuvent reacuteellement ecirctre seacutepareacutees dans certains cas (cest-agrave-dire quelles ne se produisent pas au mecircme endroit) ce qui permet de geacuteneacuterer un courant eacutelectrique (cest ce qui se passe dans les piles eacutelectriques) Dans les autres cas par exemple dans lexemple donneacute elles nont quun inteacuterecirct formel (les eacutelectrons libres nexistent pas dans leau)
Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction hellip
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Respiration ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biologie et la meacutedecine Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
Dans le langage courant la respiration deacutesigne agrave la fois les eacutechanges gazeux (rejet de dioxyde de carbone CO2 appeleacute parfois de faccedilon impropre laquo gaz carbonique raquo et absorption de dioxygegravene O2 ou appeleacute couramment laquo oxygegravene raquo) et la respiration cellulaire qui permet en deacutegradant du glucose gracircce au dioxygegravene dobtenir de leacutenergie Les eacutechanges gazeux assistent la respiration cellulaire en lui fournissant le dioxygegravene et en le deacutebarrassant du dioxyde de carbone produit
Pour certains organismes ces eacutechanges se reacutealisent directement par diffusion aux travers des parois cellulaires Pour dautres des organes speacutecialiseacutes se sont formeacutes permettant ainsi daugmenter les quantiteacutes de gaz brasseacutes Il existe plusieurs types dorganes
bull les branchies qui sont les adaptations respiratoires des animaux aquatiques poissons mais aussi certains anneacutelides (vers) eacutechinodermes (eacutetoiles de mers) et mollusques
bull les poumons qui sont les adaptations des verteacutebreacutes terrestres
Dans le cas des animaux qui possegravedent des poumons on parle de ventilation pulmonaire pour deacutesigner lensemble des meacutecanismes qui permettent les transferts de gaz entre les milieux exteacuterieur et inteacuterieur (le sang)
Sommaire
bull 1 Aspect biochimique
bull 2 La respiration chez lecirctre humain
bull 3 Classification des sujets lieacutes agrave la respiration
o 31 Par maladie et urgences
o 32 Par meacutedication
o 33 Par soins intensifs et meacutedecine durgence
o 34 Par autres sujets meacutedicaux
bull 4 Voir aussi
o 41 Articles connexes
o 42 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRespiration
Tomographie par eacutemission de positons - Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
La tomographie par eacutemission de positons (TEP) deacutenommeacutee PET ou PET scan pour laquo positron emission tomography raquo dans la terminologie anglo-saxonne est une meacutethode
dimagerie meacutedicale pratiqueacutee par les speacutecialistes en meacutedecine nucleacuteaire qui permet de mesurer en trois dimensions lactiviteacute meacutetabolique dun organe gracircce aux eacutemissions produites par les positons (ou positrons) issus de la deacutesinteacutegration dun produit radioactif injecteacute au preacutealable
La TEP repose sur le principe geacuteneacuteral de la scintigraphie qui consiste agrave injecter un traceur dont on connaicirct le comportement et les proprieacuteteacutes biologiques pour obtenir une image du fonctionnement dun organe Ce traceur est marqueacute par un atome radioactif (carbone fluor azote oxygegravene) qui eacutemet des positons dont lannihilation produit elle-mecircme deux photons La deacutetection de la trajectoire de ces photons par le collimateur de la cameacutera TEP permet de localiser le lieu de leur eacutemission et donc la concentration du traceur en chaque point de lorgane Cest cette information quantitative que lon repreacutesente sous la forme dune image faisant apparaicirctre en couleurs les zones de forte concentration du traceur
Ainsi la TEP permet de visualiser les activiteacutes du meacutetabolisme des cellules on parle dimagerie fonctionnelle par opposition aux techniques dimagerie dite structurelle comme celles baseacutees sur les rayons X (radiologie ou CT-scan) qui reacutealisent des images de lanatomie Par conseacutequent la tomographie par eacutemission de positons est un outil diagnostique qui permet de deacuteceler certaines pathologies qui se traduisent par une alteacuteration de la physiologie normale comme les cancers La TEP est aussi utiliseacutee en recherche biomeacutedicale par exemple en imagerie ceacutereacutebrale ougrave elle permet de reacuteveacuteler les reacutegions actives du cerveau lors de telle ou telle activiteacute cognitive de maniegravere analogue agrave ce qui se fait avec limagerie par reacutesonance magneacutetique fonctionnelle (IRM)
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Deacutefinition
o 21 Principe
o 22 Exposition aux radiations et radioprotection
bull 3 Principaux traceurs utiliseacutes
o 31 Le 18 F FDG
bull 4 Deacuteroulement dun examen TEP
bull 5 Diagnostic
bull 6 Applications
o 61 Canceacuterologie
o 62 Imagerie ceacutereacutebrale et neurologie
o 63 Cardiologie
bull 7 Limites
bull 8 Avenir de la TEP
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Annexes
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiTomographie_par_C3A9mission_de_positons
Warburg ndash Selon Wikipeacutedia
Otto Heinrich Warburg (8 octobre 1883 agrave Fribourg-en-Brisgau Bade-Wurtemberg Allemagne - 1 er aoucirct 1970 agrave Berlin) est un meacutedecin physiologiste et biochimiste allemand Il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine de 19311
Sommaire
bull 1 Biographie
bull 2 Hypothegravese
bull 3 Le cas Warburg
bull 4 Notes et reacutefeacuterences
bull 5 Voir aussi
o 51 Liens externes
Biographie
Docteur en chimie et docteur en meacutedecine il a deacutecouvert des processus-cleacutes de la respiration cellulaire et de diffeacuterents systegravemes enzymatiques En 1931 il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine laquo pour sa deacutecouverte de la nature et du mode opeacuteratoire de lenzyme respiratoire1 raquo
Ayant deacutemontreacute que les cellules canceacutereuses changent leur meacutetabolisme pour passer agrave un meacutetabolisme anaeacuterobie il a formuleacute lhypothegravese non confirmeacutee que le cancer na pas besoin dun milieu riche en oxygegravene pour se deacutevelopper Parmi ses eacutetudiants le plus illustre est Hans Adolf Krebs prix Nobel en 1953
Hypothegravese
Il constata lors de ses observations sur des cellules canceacutereuses une concentration anormalement eacuteleveacutee dions lactates lun des sels de lacide lactique Or cet acide est typiquement le reacutesultat dune fermentation
En 1924 Warburg en tira une hypothegravese sur la formation de cellules canceacutereuses celles-ci tireraient principalement leur eacutenergie de la fermentation anaeacuterobie du glucose (glycolyse anaeacuterobie) et par conseacutequent la preacutesence doxygegravene ne serait pas neacutecessaire agrave leur deacuteveloppement
Lapparition du cancer serait due agrave un dysfonctionnement des mitochondries des cellules canceacutereuses au lieu de le consommer elles fermenteraient le glucose
Selon Warburg linduction dun eacutetat dacidification dans lorganisme est incompatible avec le meacutetabolisme des cellules canceacutereuses2
Le cas Warburg
Otto Warburg eacutetait juif Agrave ce titre il aurait ducirc ecirctre soit expulseacute dAllemagne soit deacuteporteacute dans les camps de concentration Il nen fut rien En effet parce quAdolf Hitler eacutetait particuliegraverement preacuteoccupeacute davoir un cancer et parce quil pensait que Warburg serait le seul scientifique susceptible de trouver un traitement efficace il donna donc des instructions pour quil fucirct preacuteserveacute de la deacuteportation3 Warburg est enterreacute au cimetiegravere de Dahlem agrave Berlin
Photo - Otto Heinrich Warburg en 1931
Notes et reacutefeacuterences
1 uarr a et b (en) laquo for his discovery of the nature and mode of action of the respiratory enzyme raquo in Personnel de reacutedaction laquo The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1931 [archive] raquo Fondation Nobel 2010 Consulteacute le 26 novembre 2010
2 uarr La theacuteorie de O H Warburg Nexus ndeg48 page 66
3 uarr Robert Paxton la France de Vichy 1940-1944 coll Points-Histoire eacuted Seuil 1973 p178
Source httpfrwikipediaorgwikiOtto_Heinrich_Warburg
Traduction deacutefinitions et compleacutements
Jacques Hallard Ing CNAM consultant indeacutependantRelecture et corrections Christiane Hallard-Lauffenburger professeur des eacutecoleshonoraireAdresse 585 19 Chemin du Malpas 13940 Molleacutegegraves FranceCourriel jacqueshallard921orangefr
Fichier ISIS Santeacute Cancer a Redox Disease French version3 alleacutegeacutee
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Figure 16 [agrave consulter agrave la source] Creacuteatine phosphate dans le temps (sources deacutenergie)
Source httpwwwulysseu-bordeauxfratelierikramerbiocell_diffusiongbbcelfa105b3contentcours07htm
Fluiditeacute du geacutenome ou geacutenome fluide ndash Note du traducteur cette notion est relativement reacutecente en biologie et en geacuteneacutetique et tregraves peu de reacutefeacuterences en franccedilais sont encore disponibles agrave ce jour Nous reprenons agrave la suite une note sur le sujetLa fluiditeacute des geacutenomes par Eric Coissac INRIA Rhocircne-Alpes - HELIX
Depuis le milieu des anneacutees 1990 et la publication des deux premiers geacutenomes complegravetement seacutequenceacutes (Haemophilus influenzae et Saccharomyces cerevisiae) la biologie a franchi une nouvelle eacutetape Apregraves la reacutevolution de la biologie moleacuteculaire du deacutebut des anneacutees 1970 et la vision que certains qualifient de reacuteductionniste quelle a ameneacutee legravere de la geacutenomique fait actuellement eacutevoluer la biologie vers une vision plus inteacutegrative Ce nouvel engouement pour une biologie dite inteacutegrative a permis de prendre conscience que lideacutee selon laquelle linventaire complet des gegravenes dun organisme permettrait dappreacutehender son fonctionnement est une vision simpliste bien quelle ait justifieacute en grande partie le deacuteveloppement de nombreux projets geacutenomes
Jai eu la chance de commencer mes travaux de recherche au deacutebut des projets geacutenomes et jai dans ce cadre participeacute au projet de seacutequenccedilage du geacutenome de la levureSaccharomyces cerevisiae Je ne pourrais dire si cest en opposition agrave lideacutee du geacutenome vu comme un simple sac agrave gegravenes mais degraves ce moment jai orienteacute mon travail de recherche vers leacutetude de leacutevolution de la structure des chromosomes de la maniegravere la plus indeacutependante possible des gegravenes quils portent Il mimporte au travers de mes
travaux dessayer de mettre en eacutevidence des contraintes eacutevolutive qui sont lieacutees agrave la nature mecircme du support de linformation geacuteneacutetique et non agrave linformation porteacutee
La strateacutegie suivie ma conduit agrave eacutetudier les meacutecanismes de duplication agrave lorigine de nombreux remaniements chromosomiques Il ma eacuteteacute ainsi possible de proposer un modegravele expliquant lorigine de nombreuses reacutepeacutetitions observables dans les geacutenomes ainsi que leurs eacutevolutions Ce modegravele semble ecirctre applicable pour ses grandes lignes aux trois super regravegnes (Eucaryotae Eubacteriacae et Archae) ce qui montre le caractegravere ancestral des meacutecanismes sous-jacents
Mecircme si lexercice preacutesente un inteacuterecirct il ne serait sans doute pas raisonnable de poursuivre ce type de travail sans tenter de croiser les reacutesultats ainsi obtenus avec des donneacutees relatives agrave linformation preacutesente sur les chromosomes et donc agrave la fonction des gegravenes codeacutes par ceux-ci La mise en place du lien entre les donneacutees de reacutepeacutetitions dont je dispose et les donneacutees fonctionnelles disponibles relegraveve de linteacutegration et donc de la repreacutesentation des connaissances MicrOBI peut ecirctre consideacutereacute comme ma reacuteponse agrave ce problegraveme Aujourdhui cette base de donneacutees permet de maintenir coheacuterents les liens existant entre plusieurs bases de donneacutees publiques deacutecrivant diffeacuterents types dinformations biologiques Lajout des donneacutees de reacutepeacutetition au scheacutema actuel permettra de poser au systegraveme des requecirctes complexes inteacutegrant les diffeacuterents niveaux de donneacutees que sont le geacutenome le proteacuteome et les classifications fonctionnelles Source httpwww-helixinrialpesfrIMGpdfhdr-coissacpdf via httptelarchivesouvertesfrtel-00011102en
Glycolyse ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
La glycolyse (γλῠκὖς glykyacutes laquo sucreacute raquo et λύσις lyacutesis laquo dissolution raquo) ou voie dEmbden-Meyerhof-Parnas est une voie meacutetabolique dassimilation du glucose et de production deacutenergie Elle se deacuteroule dans le cytoplasme (ou cytosol) de la cellule Comme son nom lindique elle neacutecessite du glucose et a pour produit du pyruvate Ce dernier peut soit entrer dans le cycle de Krebs qui se deacuteroule dans la mitochondrie des eucaryotes ou le cytoplasme des bacteacuteries en aeacuterobiose soit ecirctre meacutetaboliseacute par fermentation en anaeacuterobiose pour produire par exemple du lactate ou de leacutethanol
Sommaire
bull 1 Principe geacuteneacuteral
bull 2 Eacutetapes de la glycolyse
o 21 Activation des hexoses par phosphorylations successives
211 Phosphorylation du glucose en glucose-6-phosphate
212 Isomeacuterisation du glucose-6-phosphate en fructose-6-phosphate
213 Phosphorylation du fructose-6-phosphate en fructose-16- diphosphate
o 22 Clivage du fructose-16-diphosphate en deux moleacutecules de
glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate
221 Clivage du fructose-16-diphosphate en glyceacuteraldeacutehyde-3- phosphate et dihydroxyaceacutetone phosphate
222 Isomeacuterisation de la dihydroxyaceacutetone phosphate en glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate
o 23 Reacutecupeacuteration de leacutenergie investie dans les phosphorylations
231 Phosphorylation du glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate en 13- diphosphoglyceacuterate
232 Conversion du 13-diphosphoglyceacuterate en 3-phosphoglyceacuterate avec reacutecupeacuteration dATP
233 Isomeacuterisation du 3-phosphoglyceacuterate en 2-phosphoglyceacuterate
234 Conversion du 2-phosphoglyceacuterate en phosphoeacutenolpyruvate
235 Conversion du phosphoeacutenolpyruvate en pyruvate avec reacutecupeacuteration dATP
bull 3 Bilan de la glycolyse
bull 4 Reacutegulation de la glycolyse
o 41 Reacutegulation de la PFK-1
o 42 Reacutegulation de la pyruvate kinase
o 43 Reacutegulation au niveau de lhexokinase
bull 5 Reacuteoxydation des coenzymes
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Voir aussi
o 71 Articles connexes
Principe geacuteneacuteral
La glycolyse est un meacutecanisme de reacutegeacuteneacuteration dATP qui ne neacutecessite pas doxygegravene Au cours de ce processus on assiste agrave
bull des reacuteactions doxydo-reacuteduction au cours desquelles un accepteur deacutelectrons
(coenzyme NAD + ) est reacuteduit
NAD + + 2 H + + 2 e minus rarr NADH + H +
bull des synthegraveses dATP par phosphorylation dADP (formation de quatre moleacutecules dATP mais consommation de deux moleacutecules dATP soit au total formation nette de deux moleacutecules dATP)
2 ADP + 2 Pi + 2 H + rarr 2 ATP + 2 H2O
Le symbole Pi repreacutesente ici le phosphate inorganique HPO42- ou hydrogeacutenophosphate1
La glycolyse se traduisant par la reacuteduction de coenzymes elle saccompagne donc de loxydation de moleacutecules organiques On peut dire quelle correspond agrave loxydation du glucose en pyruvate
glucose + 2 NAD + rarr 2 CH3-CO-COO - + 2 (NADH + H + )
coupleacutee agrave
2 ADP + 2 Pi + 2 H + rarr 2 ATP + 2 H2O
soit au total
glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD + rarr 2 pyruvate + 2 ATP + 2 (NADH + H + ) + 2 H2O
Le pyruvate CH3-CO-COO- deacutesigne en toute rigueur la base conjugueacutee de lacide pyruvique CH3-CO-COOH
Article complet sur le site httpfrwikipediaorgwikiGlycolyse
Glycolyse ndash Document Universiteacute Jussieu Paris Contributions de Caroline Benlot Nicole Blanchouin Collaboration Philippe Denoulet
La voie de la glycolyse correspond agrave une seacuterie de reacuteactions catalyseacutees par des enzymes qui deacutegradent une moleacutecule de glucose (6 carbones) en deux moleacutecules de pyruvate (3 carbones) Chez les eucaryotes cette transformation a lieu dans le cytosol de la cellule
Cette voie meacutetabolique produit de leacutenergie libre sous forme dATP Il est agrave noter que tous les intermeacutediaires entre le glucose et le pyruvate sont phosphoryleacutes ce qui leur confegravere une charge neacutegative nette agrave pH 7 les empecircchant ainsi de diffuser agrave lexteacuterieur de la cellule
La glycolyse se deacutecompose en deux phases
- La phase preacuteparatoire ougrave le glucose est transformeacute en deux trioses phosphates avec consommation deacutenergie
- La phase de remboursement qui produit de leacutenergie sous forme dATP
Le bilan global de la glycolyse est
Glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ -----gt 2 pyruvate + 2 ATP + 2 H2O + 2 NADH
Les diffeacuterents chaicircnons meacutetaboliques intervenant dans la glycolyse sont soit des reacuteactions simples soit des reacuteactions deacutecomposables en reacuteactions simples Parmi les dix reacuteactions enzymatiques de la glycolyse trois sont exergoniques et donc irreacuteversibles Les autres chaicircnons seffectuant avec des ΔG proches de leacutequilibre sont reacuteversibles et permettent la gluconeacuteogenegravese
Source httpwwwsnvjussieufrbmediaMetaboglyco1html
Lactate ndash Renvoi agrave Acide lactique selon une introduction agrave un articl de Wikipeacutedia
Lacide lactique est un acide organique qui joue un rocircle dans divers processus biochimiques Un lactate est un sel de cet acide Contrairement agrave ce que peut laisser penser son nom lacide lactique nest pas preacutesent uniquement dans le lait mais eacutegalement dans le vin certains fruits et leacutegumes et dans les muscles
Lacide lactique est un acide alpha hydroxyleacute sa formule chimique est C3H6O3 et sa structure se reflegravete dans son nom systeacutematique lacide 2-hydroxypropanoiumlque
Sommaire
bull 1 Chimie
bull 2 Effort musculaire et fermentation lactique
bull 3 Fermentation bacteacuterienne
bull 4 Utilisations
bull 5 Historique
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
o 61 Voir aussi
611 Articles connexes
612 Liens externes
Chimie [modifier]
Latome de carbone 2 portant le groupe hydroxyle est asymeacutetrique rendant la moleacutecule dacide lactique chirale Il se preacutesente donc sous forme de deux eacutenantiomegraveres
bull (R)-acide lactique ou D(ndash)-acide lactique
bull (S)-acide lactique ou L(+)-acide lactique
En solution le groupe carboxyle -COOH peut perdre un proton donnant un ion lactate CH3CHOHCOO-
Lacide lactique est soluble dans leau et consideacutereacute comme un acide faible (pKa=390) cest-agrave-dire que la reacuteaction de dissociation dans leau nest pas totale
CH3CHOHCOOH + H2O CH3CHOHCOO- + H3O+
On trouve donc agrave la fois en solution lacide lactique et sa forme basique lion lactate en proportions variables selon le pH
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiAcide_lactique
Meacutedecine personnaliseacutee ndash Articles seacutelectionneacutes par Jacques Hallard
Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche ndash Document lsquoGroupe Les eacutechosfrrsquo Par Marc-Olivier Beacutevierre Partner Cepton Strategies bureau de Paris 03 deacutecembre 2011
Du profilage des patients aux theacuterapies geacuteniques en passant par le diagnostic moleacuteculaire et de nouvelles formes de vaccination les possibiliteacutes ouvertes par la meacutedecine personnaliseacutee sont immenses Crsquoest aussi un enjeu consideacuterable pour lrsquoeacuteconomie des systegravemes de santeacute et bien sucircr pour les grandes firmes pharmaceutiques qui ont ducirc repenser en profondeur leurs deacutemarches de recherche et deacuteveloppement
Le concept de meacutedecine personnaliseacutee a eacuteteacute deacuteveloppeacute il y a deux deacutecennies par la socieacuteteacute suisse Roche lrsquoun des leaders mondiaux de lrsquoindustrie pharmaceutique Le concept initial eacutetait fondeacute sur une reacutealiteacute tregraves simple dans la pratique meacutedicale le mecircme meacutedicament peut provoquer des reacuteactions diffeacuterentes selon les patients et pour un patient donneacute certains meacutedicaments fonctionnent et drsquoautres non
Avec lrsquointroduction dans les anneacutees 1990 de lrsquoHerceptine un traitement pour le cancer du sein Roche a deacutemontreacute qursquoil eacutetait possible drsquoanticiper gracircce agrave un simple test sur les patients ceux pour qui le traitement serait le plus beacuteneacutefique et ceux pour qui il ne le serait probablement pas
Il est deacutesormais possible de personnaliser les traitements crsquoest-agrave-dire de nrsquoadministrer un meacutedicament qursquoaux patients qui reacuteagissent positivement Lrsquoimpact de cette nouvelle approche est eacutenorme une efficaciteacute accrue moins drsquoeffets secondaires et plus de temps ni de ressources perdus pour un traitement inopeacuterant
Les cinq grandes approchesCette premiegravere forme de meacutedecine personnaliseacutee a ouvert la voie agrave une multitude drsquoapproches diffeacuterentes que lrsquoon peut classer en cinq cateacutegories
1 La meacutedecine stratifieacutee Crsquoest lrsquoapproche retenue pour lrsquoHerceptine elle consiste agrave diviser les patients en quatre groupes en fonction de leur reacuteaction agrave un meacutedicament en termes drsquoefficaciteacute et drsquoeffets secondaires Le meacutedicament est administreacute uniquement au groupe pour lequel la reacuteponse aura eacuteteacute positive et qui nrsquoaura pas preacutesenteacute drsquoeffets secondaires
2 Les vaccinations antitumorales Il srsquoagit drsquoune autre forme de meacutedecine personnaliseacutee ici le systegraveme immunitaire du patient est ldquoentraicircneacuterdquo agrave deacutetruire les cellules tumorales On obtient un tel reacutesultat en reacuteinjectant dans le corps drsquoun patient un eacutechantillon de ses propres cellules apregraves un traitement externe Les cellules ainsi traiteacutees sont destineacutees agrave stimuler le systegraveme immunitaire du patient speacutecifiquement contre les cellules tumorales
3 Lrsquoingeacutenierie tissulaire La reconstruction tissulaire est un domaine meacutedical nouveau et extrecircmement prometteur Elle srsquoaccomplit gracircce agrave lrsquoimplantation de cellules capables de pousser sur un tissu endommageacute et de le ldquoreacuteparerrdquo Ces cellules peuvent provenir soit du patient lui-mecircme apregraves traitement externe soit de cellules souches provenant de donneurs
4 La theacuterapie geacutenique Elle vise agrave modifier le geacutenome drsquoun patient afin drsquoeacuteliminer la mutation qui est agrave lrsquoorigine drsquoune maladie Il y a trois types de theacuterapie geacutenique la transfection permanente drsquoADN la transfection transitoire drsquoADN et les theacuterapies portant sur lrsquoARN Aujourdrsquohui le premier type a eacuteteacute pratiquement abandonneacute alteacuterer de faccedilon permanente le geacutenome drsquoune personne peut avoir des conseacutequences sur le long terme y compris apregraves la mort du patient ndash puisque les modifications de son geacutenome seront aussi transmises agrave sa descendance Qui plus est elle a souvent des conseacutequences impreacutevisibles sur drsquoautres processus biologiques La recherche se concentre agrave preacutesent sur les deux autres approches qui ont elles lrsquoavantage drsquoecirctre reacuteversibles Les premiers meacutedicaments arrivent maintenant sur le marcheacute Un exemple inteacuteressant le Glybera premier traitement efficace contre la LPLD une maladie orpheline dont les patients ont un deacuteficit en proteacuteines LPL ce qui entraicircne lrsquoapparition de diabegravete et de maladies cardiovasculaires
5 Le profilage du risque La forme la plus meacutediatiseacutee de meacutedecine personnaliseacutee est probablement le profilage du risque gracircce au seacutequenccedilage du geacutenome drsquoun patient il devient deacutesormais possible de calculer le risque que cette personne deacuteveloppe un jour une maladie Etant donneacute que le coucirct total pour seacutequencer le geacutenome entier drsquoune personne diminue drsquoanneacutee en anneacutee il sera bientocirct possible pour tout le monde drsquoobtenir son propre seacutequenccedilage de geacutenome et donc de connaicirctre son profil de risque pour un certain nombre de maladies Par ailleurs certaines autres formes de profilage du risque plus preacutecises existent deacutejagrave en cardiologie par exemple en mesurant le niveau de concentration drsquoune certaine proteacuteine dans le sang il devient possible de preacutedire avec preacutecision le risque pour un patient drsquoavoir un accident cardio-vasculaire (AVC insuffisance cardiaque) dans les mois ou les anneacutees agrave venir
Le profilage du risque est un aspect particuliegraverement important pour la meacutedecine personnaliseacutee car il ouvre la voie agrave la preacutevention une source potentiellement gigantesque de bien-ecirctre pour les personnes mais aussi drsquoeacuteconomies substantielles pour les systegravemes de santeacute
Afin de comprendre pourquoi et comment lrsquoindustrie de la santeacute tout entiegravere se tourne drsquoores et deacutejagrave vers la meacutedecine personnaliseacutee il est important de srsquoarrecircter un instant sur la reacutevolution scientifique qui a deacuteclencheacute ce changement de paradigme
Le diagnostic moleacuteculaire moteur sous-jacentTout au long des dix derniegraveres anneacutees lrsquoameacutelioration de la productiviteacute en R amp D a eacuteteacute lrsquoun des principaux enjeux pour les entreprises pharmaceutiques Alors que la plupart de leurs meacutedicaments les plus vendeurs tombent ou vont tomber dans le domaine public ndash depuis 2004 et jusqursquoagrave 2012 ndash et en lrsquoabsence drsquoun nombre suffisant de nouveaux produits pour compenser la perte associeacutee cette riche industrie a eacuteteacute confronteacutee agrave une pression croissante pour aller vers plus drsquoinnovation
Rationaliser la gestion des projets de R amp D former des alliances construire des accords agrave long terme avec des eacutequipes de recherche universitaires ou en biotechnologie breveter les projets de recherche dans le cadre de structures de partenariat sophistiqueacutees autant de reacuteponses qui caracteacuterisent ce deacutefi et qui parfois ont eacuteteacute tregraves efficaces Cependant aucune de ces approches nrsquoa vraiment abordeacute le problegraveme qui est aujourdrsquohui au cœur de la recherche et du deacuteveloppement pharmaceutique Pour trouver demain de nouveaux meacutedicaments les scientifiques auront besoin de mieux comprendre les processus moleacuteculaires qui reacutegissent les maladies et comment la diversiteacute geacuteneacutetique des patients influe sur les reacutesultats des traitements
Parallegravelement lrsquoindustrialisation des techniques de biologie moleacuteculaire a permis drsquoimportants progregraves dans la deacutetection et lrsquoanalyse de moleacutecules drsquoune complexiteacute toujours croissante telles que de longs fragments drsquoADN ARN des proteacuteines voire des cellules entiegraveres Ces techniques ont permis aux scientifiques de parvenir agrave une compreacutehension beaucoup plus preacutecise des processus moleacuteculaires qui sont agrave lrsquoorigine de nombreuses maladies Le potentiel de ce qursquoon appelle maintenant le diagnostic moleacuteculaire est immense non seulement en termes de R amp D mais aussi dans la pratique meacutedicale quotidienne
Agrave lrsquoautre extreacutemiteacute du spectre les systegravemes de santeacute sont de plus en plus sous pression Ils ne remboursent plus que les meacutedicaments qui apportent un reacuteel plus par rapport aux traitements deacutejagrave en place et dans certains cas ils ne paient que si le traitement a un reacutesultat positif Dans un nombre croissant de systegravemes de santeacute le besoin drsquoun retour sur investissement ndash sujet qui eacutetait tabou dans le passeacute ndash est en train de devenir une reacutealiteacute
Le diagnostic moleacuteculaire fournit agrave ces deux deacutefis la reacuteponse de la science non seulement il accroicirct la productiviteacute de R amp D mais il fournit aussi aux cliniciens des outils puissants pour mieux comprendre ce qursquoils font et quelle est lrsquoefficaciteacute reacuteelle de leurs deacutecisions theacuterapeutiques Au final ils traitent mieux leurs patients et pour un coucirct moindre
Diagnostic moleacuteculaire et biomarqueurs quelques deacutefinitionsLe diagnostic moleacuteculaire deacutetecte des cibles moleacuteculaires speacutecifiques par le truchement de sondes seacutelectives qui sont toujours associeacutees agrave une meacutethode de visualisation La valeur de ces cibles ndash appeleacutees biomarqueurs ndash est qursquoelles sont correacuteleacutees agrave une maladie parfois elles sont mecircme la racine du mal Les biomarqueurs peuvent ecirctre de natures tregraves diffeacuterentes allant de la simple petite moleacutecule (comme les meacutetabolites) agrave des structures complexes comme les proteacuteines les acides nucleacuteiques ou mecircme des cellules entiegraveres
Trouver le biomarqueur adeacutequat qui permettra aux cliniciens de comprendre et de suivre avec preacutecision lrsquoeacutevolution de la maladie ndash ou bien sa reacuteponse agrave un traitement ndash est lrsquoun des principaux enjeux de la recherche pharmaceutique aujourdrsquohui En effet il nrsquoy a souvent pas de lien de causaliteacute direct entre un biomarqueur et une maladie ou sa reacuteponse Certains biomarqueurs peuvent ecirctre repreacutesentatifs de plusieurs maladies et inversement il peut ecirctre neacutecessaire de deacutetecter plusieurs biomarqueurs afin de deacutepister une maladie donneacutee
Les technologies de deacutetection et drsquoamplification ont progresseacute agrave pas de geacuteant ces derniegraveres anneacutees et sont devenues les principaux moteurs du deacuteveloppement des outils de diagnostic moleacuteculaire La meacutethode la plus connue est la Reacuteaction en Chaicircne par Polymeacuterase (PCR) mais il en est drsquoautres telles que les puces agrave ADN et ARN (ou micro-arrays) lrsquohybridation in situ en fluorescence (FISH) lrsquoimmunohistochimie la cytomeacutetrie en flux (CMF FACS en anglais) et bien drsquoautres qui sont agrave preacutesent arriveacutees agrave maturiteacute
Le rocircle des biomarqueurs dans la chaicircne de valeur pharmaceutiqueLes biomarqueurs jouent un rocircle important agrave tous les niveaux de la chaicircne de valeur pharmaceutique ils interviennent tregraves tocirct dans le processus de deacutecouverte puis dans le deacuteveloppement du produit ils ont eacutegalement leur importance au niveau du patient notamment pour la preacutevention le suivi du traitement et la gestion de la maladie
Les biomarqueurs peuvent ecirctre trieacutes en trois cateacutegories leur rocircle deacutepend de leur positionnement dans la chaicircne de valeur
Les biomarqueurs de deacutecouverte sont des entiteacutes moleacuteculaires qui sont geacuteneacuteralement identifieacutees pendant les premiegraveres phases du processus de deacutecouverte drsquoun nouveau meacutedicament Ces biomarqueurs sont lieacutes agrave la cible biologique et sont utiliseacutes pour valider les meacutecanismes de la maladie pour sonder de potentiels effets toxicologiques ou pour anticiper les variations geacuteneacutetiques potentielles dans la reacuteponse de lrsquoorganisme aux meacutedicaments Lrsquoespoir pour les responsables de R amp D pharmaceutique est que ces biomarqueurs vont aider agrave atteindre plus rapidement chez lrsquohomme la preuve de concept ou deacutemonstration de validiteacute lrsquoideacutee est drsquoecirctre en mesure drsquoeffectuer des essais cliniques en toute seacutecuriteacute avec de tregraves faibles doses sur un petit nombre de patients et beaucoup plus preacutecocement avant mecircme que les essais preacutecliniques ne soit pleinement acheveacutes Les meacutedicaments qui srsquoaveacutereraient ne pas fonctionner lors de ces essais preacutecoces seraient alors eacutelimineacutes plus tocirct ce qui permettrait par conseacutequent de tester plus de substances
Plus tard dans le processus on trouve les biomarqueurs de deacuteveloppement qui peuvent eacutegalement ecirctre drsquoune grande utiliteacute Ce sont habituellement les mecircmes que ceux qui ont eacuteteacute identifieacutes lors du processus de deacutecouverte et qui sont utiliseacutes dans les essais cliniques pour fournir des informations preacuteliminaires sur lrsquoefficaciteacute du meacutedicament et sa seacutecuriteacute avant qursquoon ne soit agrave mecircme de mesurer des paramegravetres cliniques drsquoaucune sorte Gracircce agrave leur capaciteacute agrave fournir des informations qui ne seraient pas accessibles agrave travers un monitoring clinique classique ils contribuent parfois agrave acceacuteleacuterer sensiblement le processus de deacuteveloppement En un mot afin de mesurer lrsquoefficaciteacute drsquoun nouveau meacutedicament de simples tests sanguins peuvent agrave preacutesent (dans certains cas) remplacer des mois voire des anneacutees drsquoobservation clinique
Et enfin nous avons les biomarqueurs commerciaux Par commercial nous entendons les biomarqueurs qui ont eacuteteacute officiellement reconnus par les autoriteacutes sanitaires comme des outils apportant des informations utiles sur lrsquoeacutetat drsquoun patient et pouvant ecirctre utiliseacutes pour prendre des deacutecisions cliniques des outils de diagnostic recourant agrave ces biomarqueurs seront par ailleurs susceptibles drsquoecirctre rembourseacutes par les systegravemes de santeacute Ce type de biomarqueur nrsquoest pas nouveau Pour ne citer que deux exemples le glucose est reconnu comme biomarqueur du diabegravete depuis le XIXe siegravecle (aujourdrsquohui il a eacuteteacute remplaceacute par lrsquoHbA1c) et le PSA (Antigegravene prostatique speacutecifique) lrsquoest depuis les anneacutees 1980 pour le cancer de la prostate
Bien que lrsquoon utilise les biomarqueurs depuis fort longtemps le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire la bio-informatique et les meacutethodes de deacutetection innovantes ont deacutemultiplieacute les possibiliteacutes de faccedilon spectaculaire et un nouveau type drsquooutil a eacutemergeacute le diagnostic moleacuteculaire Les premiers exemples embleacutematiques de ces nouvelles et puissantes technologies sont les ldquodiagnostics compagnonsrdquo qui ont eacuteteacute introduits dans le traitement du cancer (drsquoabord avec lrsquoHerceptine que nous avons mentionneacutee plus haut) et plus reacutecemment du VIH ougrave certains traitements oneacutereux nrsquoont eacuteteacute prescrits qursquoagrave condition que le patient reacuteponde agrave un test geacuteneacutetique speacutecifique Drsquoautres exemples bien connus sont les tests de deacutepistage de routine des maladies infectieuses (VIH) dont le degreacute de speacutecificiteacute et de sensibiliteacute est tregraves eacuteleveacute
Les diagnostics moleacuteculaires sont les outils de la meacutedecine moderne Ils permettent aux cliniciens drsquoidentifier les signes avant-coureurs des maladies de choisir le bon traitement en fonction des profils geacuteneacutetiques (diagnostics ldquocompagnonsrdquo) de superviser lrsquoefficaciteacute des traitements et bien mieux informeacutes de prendre de meilleures deacutecisions en fonction du profil particulier de chaque patient et de sa reacuteaction aux traitements anteacuterieurs Les diagnostics moleacuteculaires ont eacutegalement un rocircle eacuteconomique agrave jouer car ils pourraient tregraves bien conduire dans certains cas agrave des eacuteconomies substantielles en eacutevitant au meacutedecin de prescrire inutilement des traitements coucircteux
Lrsquoimpact eacuteconomique de la meacutedecine personnaliseacuteeLa demande mondiale pour les produits et services de santeacute est estimeacutee agrave lrsquoheure actuelle agrave 5500 milliards de dollars et elle devrait atteindre 12 000 milliards de dollars agrave lrsquohorizon 2030 La meacutedecine personnaliseacutee va transformer ce marcheacute sur deux plans premiegraverement en fournissant des traitements plus efficaces et deuxiegravemement en offrant le moyen de faire des eacuteconomies
Des traitements plus efficaces Pour un meacutedecin la valeur intrinsegraveque du diagnostic moleacuteculaire ne reacuteside bien sucircr pas dans le traitement drsquoune maladie mais dans lrsquoinformation que ce diagnostic viendra fournir Cette information peut ecirctre inestimable car elle aide les meacutedecins agrave prendre de meilleures deacutecisions sur la faccedilon de traiter un patient Par ailleurs elle est parfois consideacutereacutee par les autoriteacutes sanitaires comme une condition preacutealable pour la prescription drsquoune moleacutecule comme crsquoest le cas en meacutedecine stratifieacutee
LrsquoHerceptine a eacuteteacute le premier meacutedicament issu de la meacutedecine stratifieacutee agrave ecirctre autoriseacute Elle traite le cancer du sein et fonctionne extrecircmement bien mais seulement pour des femmes qui surexpriment un gegravene speacutecifique appeleacute HER-2 Elle est donc commercialiseacutee avec un kit de diagnostic HER-2 et nrsquoest rembourseacutee par les systegravemes de santeacute que si le test est positif LrsquoHerceptine est lrsquoun des meacutedicaments les plus vendus
aujourdrsquohui (pour un total de plus de 5 milliards de dollars) A lrsquoavenir ce type de produit deviendra monnaie courante demain les assureurs de la santeacute ne paieront plus pour des meacutedicaments mais pour des reacutesultats Crsquoest preacuteciseacutement lagrave ce que la meacutedecine personnaliseacutee peut apporter une faccedilon de maximiser lrsquoefficaciteacute des traitements
La reacuteduction des deacutepenses Mecircme si certaines formes de meacutedecine personnaliseacutee (telles que les vaccins contre des cancers ou lrsquoingeacutenierie tissulaire) sont oneacutereuses et vont peser sur les systegravemes de santeacute drsquoautres vont contribuer agrave reacuteduire la facture La meacutedecine preacuteventive en particulier est une solution agrave long terme contre lrsquoexplosion des deacutepenses de santeacute comme chacun sait il est beaucoup moins cher de deacutepister et de preacutevenir une maladie que de la traiter lorsqursquoelle srsquoest deacuteclareacutee Il est deacutesormais possible par exemple de deacutetecter des ldquoindicateurs preacutecocesrdquo (biomarqueurs) de sorte que des mesures efficaces pourront ecirctre prises en amont ndash avant que la maladie ne se deacuteclenche Le coucirct total direct et indirect des maladies cardio-vasculaires et accidents vasculaires ceacutereacutebraux aux Etats-Unis a eacuteteacute estimeacute agrave 450 milliards de dollars en 2008 Reacuteduire la facture de seulement 10 aurait deacutejagrave un impact eacuteconomique eacutenorme
Les eacutevolutions agrave venirLa deacutecouverte de la structure en double heacutelice de lrsquoADN par Watson et Crick en 1953 a ouvert une nouvelle egravere le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire Durant la seconde moitieacute du XXe siegravecle les biologistes et les meacutedecins ont fait eacutenormeacutement progresser notre compreacutehension des meacutecanismes de la vie Cette progression a eacuteteacute consideacuterablement acceacuteleacutereacutee gracircce au deacuteveloppement drsquooutils de diagnostic moleacuteculaire qui permettent aujourdrsquohui aux meacutedecins de reacuteellement comprendre les meacutecanismes intimes moleacuteculaires des maladies Et ce que ces outils apportent crsquoest de lrsquoinformation de lrsquoinformation qui peut sauver ou prolonger la vie eacuteviter la douleur seacutecuriser le patient et aider le praticien agrave prendre la bonne deacutecision
Chaque ecirctre humain est une personne unique avec sa propre histoire ses besoins et ses objectifs personnels et veut ecirctre consideacutereacute en tant que tel La promesse de la meacutedecine personnaliseacutee est qursquoagrave lrsquoavenir la technologie permettra aux professionnels de la santeacute drsquoaccomplir quelques pas de plus pour se rapprocher de ce besoin fondamental
(Ce contenu est issu de ParisTech Review ougrave il a eacuteteacute publieacute agrave lrsquoorigine sous le titre Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche Nous vous invitons agrave vous abonner gratuitement agrave ParisTech Review) - Groupe lsquoLes eacutechosrsquo- Tous droits reacuteserveacutes - Les Echos 2012
Source httpblogslesechosfrparistech-reviewmedecine-personnalisee-la-revolution-est-en-marche-a7747html
Addenda - References
Academic
bull Steven M Paul et al ldquoHow to improve RampD productivity the pharmaceutical industryrsquos grand challengerdquo Nature Reviews 9 March 2010 203
bull Iain Miller et al ldquoMarket access challenges in the EU for high medical value
diagnostic testsrdquo Personalized Medicine (2011) 8(2)
bull Cepton Strategies ldquoLes perspectives de lrsquoindustrie pharmaceutique agrave lrsquohorizon 2020rdquo septembre 2011
Online
bull ldquo The revolution of molecular diagnosticsrdquo (Cepton Strategies)
bull ldquo Pharma 2015 le nouveau modegravelerdquo (Cepton Strategies)
This content is licensed under a Creative Commons Attribution 30 LicenseYou are free to share copy distribute and transmit this content - Source httpwwwparistechreviewcom20111108medecine-personnalisee-revolution
laquo Meacutedecine personnaliseacutee raquo la part du bluff et celle de la reacutealiteacute Document lsquoScience et pseudo-sciencesrsquo Auteur Bertrand Jordan biologiste moleacuteculaire Directeur de recherche eacutemeacuterite au CNRS Auteur de nombreux articles et drsquoune dizaine de livres sur la geacuteneacutetique et ses applicationshellip SPS ndeg 292 octobre 2010
Lrsquoideacutee (ou le fantasme) de la meacutedecine personnaliseacutee peut se reacutesumer ainsi on va tregraves prochainement pouvoir acceacuteder agrave la totaliteacute de lrsquoinformation geacuteneacutetique drsquoune personne en deacuteduire lrsquoensemble de ses preacutedispositions agrave diffeacuterentes maladies (et mecircme agrave certains comportements) ainsi que sa reacuteaction agrave diffeacuterents types de traitements et de meacutedicaments On pourra alors adopter des conduites de preacutevention cibleacutees et efficaces et traiter lrsquoaffection lorsqursquoelle apparaicirctra avec le meacutedicament preacutesentant le meilleur rapport entre efficaciteacute et effets indeacutesirables Au-delagrave de lrsquoinformation geacuteneacutetique proprement dite la mesure drsquoautres paramegravetres (niveau drsquoexpression de gegravenes preacutesence de diffeacuterentes proteacuteines eacutetat de certains reacutecepteurs) fournira des laquo biomarqueurs raquo1 suppleacutementaires permettant drsquoadapter finement le traitement agrave lrsquoeacutetat du patient
Au niveau de lrsquoaccegraves agrave lrsquoinformation geacuteneacutetique inteacutegrale il srsquoagit bien drsquoune reacutealiteacute maintenant proche (moins de cinq ans agrave coup sucircr) Les nouvelles techniques de seacutequenccedilage drsquoADN apparues depuis 2005 sont de plus en plus rapides et efficaces et degraves aujourdrsquohui la lecture inteacutegrale de lrsquoADN drsquoune personne revient agrave moins de 10 000 euro2 Les progregraves continuent agrave un rythme rapide et il est tregraves vraisemblable que le laquo geacutenome agrave 1000 dollars raquo devienne une reacutealiteacute drsquoici deux agrave trois ans Il sera alors bien plus rationnel drsquoobtenir cette information systeacutematiquement pour chaque individu (agrave la naissance par exemple) plutocirct que de pratiquer des analyses drsquoADN cibleacutees lorsque le besoin en apparaicirct
La traduction de cette information geacuteneacutetique en termes de physiopathologie (le passage du laquo geacutenotype raquo au laquo pheacutenotype raquo) est par contre encore tregraves imparfaite Bien entendu certaines mutations entraicircnent systeacutematiquement une pathologie preacutecise (comme pour la mucoviscidose les myopathies la choreacutee de Huntingtonhellip) mais en geacuteneacuteral la composante geacuteneacutetique drsquoune maladie implique des dizaines des centaines de gegravenes dont certains variants ont un effet aggravant ou au contraire protecteur Nos connaissances sont encore tregraves incomplegravetes et les entreprisequi agrave lrsquoeacutetranger (USA) offrent de reacutealiser un profil geacuteneacutetique (actuellement beaucoup moins preacutecis que le seacutequenccedilage inteacutegral) ne fournissent agrave leurs clients que des informations tregraves vagues (laquo risque drsquoarthrite rhumatoiumlde accru de 20 raquo crsquoestagrave-dire risque absolu passant de 1 agrave 1 2 ) La validiteacute mecircme de ces chiffres est sujette agrave caution dans la mesure ougrave ils ont eacuteteacute eacutetablis sur des groupes de population auxquels le client nrsquoappartient pas neacutecessaire-menthellip La
traduction meacutedicale de lrsquoinformation geacuteneacutetique est donc tregraves partielle et entacheacutee de grandes incertitudes
Photo Une vision du futur proche la carte Vitale contenant la seacutequence drsquoADN du patient
Cependant les choses changent rapidement Le passage prochain du pro-fil geacuteneacutetique (eacutetabli sur 500 000 agrave 1 000 000 de points dans le geacutenome) agrave la lecture inteacutegrale des trois milliards de bases de ce geacutenome va donner une information beaucoup plus fine ndash incluant en particulier les mutations rares qui pour des raisons techniques ne sont guegravere repreacutesenteacutees dans les profils actuels Et la poursuite des grandes eacutetudes de correacutelation entre pathologies et constitution geacuteneacutetique3 (eacutetudes qui vont elles aussi passer agrave la seacutequence) va ameacuteliorer peu agrave peu la traduction du geacutenotype en pheacutenotype y compris pour les maladies dont la part geacuteneacutetique est complexe (soit la grande majoriteacute) Cette transition est deacutejagrave bien amorceacutee pour divers types de cancers pour lesquels la connaissance des caracteacuteristiques geacuteneacutetiques de la cellule tumorale est deacuteterminante pour le choix du traitement4 On peut ainsi espeacuterer agrave terme eacuteradiquer la pratique de chimiotheacuterapies peu speacutecifiques et fortement deacutelabrantes et combiner la chirurgie avec le traitement par des moleacutecules ayant une action reacuteellement cibleacutee sur les cellules tumorales Il est certain que cette approche va srsquoeacutetendre au domaine de la santeacute en geacuteneacuteral et que lrsquoon va de plus en plus vers des traitements cibleacutes fondeacutes sur la connaissance du geacutenome du patient et sur des informations scientifiques constamment mises agrave jour
Au-delagrave de la geacuteneacutetique il faut drsquoailleurs eacutelargir le propos agrave lrsquoensemble des biomarqueurs qui deviennent accessibles Il peut srsquoagir de donneacutees concernant lrsquoADN comme ci-dessus mais aussi du niveau drsquoexpression drsquoun ensemble de gegravenes de la preacutesence de diverses proteacuteines de concentrations de meacutetabolites ou de lrsquoactiviteacute drsquoenzymes comme les kinases Le biomarqueur peut ecirctre simple ou le plus souvent complexe impliquant la mesure simultaneacutee drsquoun nombre important drsquoentiteacutes et donc une technologie sophistiqueacutee Le champ drsquoapplication des biomarqueurs est tregraves large et concerne potentiellement toutes les pathologies Ce domaine de recherches est en plein deacuteveloppement avec encore une fois beaucoup drsquoexageacuterations et drsquoaffirmations peu rigoureuses qursquoil srsquoagisse de la validiteacute statistique des correacutelations repeacutereacutees ou de lrsquoutiliteacute clinique reacuteelle de lrsquoinformation fournie On peut neacuteanmoins penser que la phase critique actuelle va deacuteboucher sur une clarification et un renforcement des exigences et que des biomarqueurs reacuteellement valides et utiles eacutemergeront de ces travaux il deviendra alors indispensable de les deacuteterminer avant tout traitement
Photo - Lrsquointerpreacutetation meacutedicale drsquoune seacutequence drsquoADN nrsquoest pas eacutevidente
La meacutedecine personnaliseacutee nrsquoest donc pas qursquoun fantasme le concept comporte une part de veacuteriteacute qui va aller croissant Les conseacutequences sur le systegraveme de santeacute sont multiples Les meacutedicaments vont de plus en plus srsquoadresser agrave un sous-ensemble de patients geacuteneacutetiquement deacutefini ce qui nrsquoest pas sans poser de seacuterieux problegravemes aux industriels de la pharmacie (deacutecheacuteance du modegravele de blockbuster5 mais peut paradoxalement permettre drsquoacceacuteleacuterer les essais cliniques en les pratiquant sur des groupes drsquoindividus seacutelectionneacutes Lrsquoimportance du diagnostic va srsquoaccentuer notamment ndash mais pas seulement ndash pour tous les cancers et la mise agrave jour incessante des connaissances sera essentielle pour tirer le maximum de sens clinique des informations geacuteneacutetiques et des
biomarqueurs en geacuteneacuteral Il faudra donc disposer agrave lrsquohocircpital drsquoinstallations et de personnels capables drsquoobtenir ces informations et de les interpreacuteter Le rocircle de moleacutecules cibleacutees efficaces et preacutesentant peu drsquoeffets secondaires va srsquoaccroicirctre au deacutetriment des theacuterapeutiques geacuteneacuteralistes et reacuteduire les temps drsquohospitalisation Il srsquoagit lagrave de tendances lourdes dont lrsquoorientation ne fait aucun doute Seul le calendrier preacutesente quelques incertitudes La pratique de la meacutedecine va donc changer Espeacuterons que notre systegraveme de santeacute qui est (encore) lrsquoun des meilleurs au monde saura srsquoadapter agrave cette nouvelle donnehellip
1 Biomarqueur tout paramegravetre biologique mesurable qui fournit des informations pour le diagnostic le pronostic ou le choix du traitement pour tout type de maladie
2 Il srsquoagit lagrave de donneacutees veacuterifieacutees et drsquooffres commerciales existantes et non drsquoextrapolations publicitaires ou journalistiques
3 Etudes dites WGAS Whole Genome Association Studies Il srsquoen est deacutejagrave pratiqueacute plus de 500 portant agrave chaque fois sur des milliers de malades et de teacutemoins
4 Pour les leuceacutemies la preacutesence drsquoun reacutearrangement chromosomique impliquant les gegravenes BCR et Abl permet un traitement tregraves efficace par le Gleevec
5 Meacutedicament largement prescrit et geacuteneacuterant plus drsquoun milliard de dollars de chiffre drsquoaffaires
Source httpwwwpseudo-sciencesorgspipphparticle1500
Mitochondrie ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Une mitochondrie (du grec mitos fil et chondros grain) est un organite agrave linteacuterieur dune cellule eucaryote dont la taille est de lordre du micromegravetre Son rocircle physiologique est primordial puisque cest dans les mitochondries que leacutenergie fournie par les moleacutecules organiques est reacutecupeacutereacutee sous forme dATP (eacutenergie contenue dans la liaison phosphate-phosphate) la source principale deacutenergie pour la cellule eucaryote par le processus doxydation phosphorylante
Lensemble des mitochondries dune cellule constitue ce que lon appelle son chondriome
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Structure
bull 3 Origine
bull 4 Geacutenome mitochondrial
bull 5 Proteacuteome mitochondrie
o 51 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome mitochondrial
o 52 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome nucleacuteaire
o 53 Chez lHomme
bull 6 Fonctionnement
bull 7 Poisons mitochondriaux
bull 8 Maladies mitochondriales
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiMitochondrie
Oncogegravene
Les oncogegravenes sont une cateacutegorie de gegravenes dont lexpression favorise la survenue de cancers Ce sont des gegravenes qui commandent la synthegravese doncoproteacuteines (proteacuteines anormales stimulant la division et la diffeacuterenciation cellulaire) et deacuteclenchent une prolifeacuteration deacutesordonneacutee des cellules Le terme vient du grec onkos signifiant vrac masse ou tumeur
Le terme oncogegravene peut deacutesigner aussi des virus qui provoquent lapparition de cancers On parle doncovirus
Sommaire
[masquer]
bull 1 Introduction
bull 2 Oncogegravenes
o 21 Seacutemantique et histoire du terme
o 22 Oncogegravenes et cancers
o 23 Diffeacuterents oncogegravenes
o 24 Les oncogegravenes comme cibles pour le deacuteveloppement de nouvelles
theacuterapies
bull 3 Notes et reacutefeacuterences
bull 4 Voir aussi
o 41 Article connexe
o 42 Liens externes
Introduction[modifier]
Notre organisme est composeacute denviron 1014 cellules reacuteparties dans plus de 200 types cellulaires diffeacuterents qui composent les tissus (cellules sanguines nerveuses germinales etc) La prolifeacuteration cellulaire au sein de ces tissus est rigoureusement controcircleacutee au cours de notre vie certaines cellules (les neurones) ne neacutecessitant pas un renouvellement constant dautres eacutetant perpeacutetuellement en cours de multiplication (cellules sanguines ou de la peau) Le controcircle de cette multiplication cellulaire normale se fait par lintermeacutediaire dun eacutequilibre permanent entre facteurs activateurs (stimulateurs de la division cellulaire) et facteurs inhibiteurs (freins de la division cellulaire) Toute alteacuteration de cet eacutequilibre ou homeacuteostasie cellulaire peut faire pencher la balance soit du cocircteacute inhibiteur dans ce cas la cellule meurt et disparaicirct soit du cocircteacute activateur et la cellule se divise de faccedilon incontrocircleacutee et peut donner naissance agrave un cancerDe maniegravere scheacutematique on peut faire une analogie entre une voiture et une cellule Lorsque les systegravemes qui controcirclent lrsquoacceacuteleacuterateur et les freins de la voiture sont en bon eacutetat celle-ci va donc pouvoir avoir une vitesse de croisiegravere parfaitement controcircleacutee Une voiture dans laquelle lrsquoacceacuteleacuterateur serait activeacute en permanence ou bien ayant une absence totale de frein est donc lanceacutee dans une course folle qui ne peut plus ecirctre arrecircteacutee sauf par une catastrophe Dans les cellules canceacutereuses cela se passe exactement de la mecircme faccedilon
Il y a trois grandes cateacutegories de gegravenes associeacutes aux pathologies canceacutereuses les oncogegravenes (cet article) les gegravenes suppresseur de tumeurs et les gegravenes de Reacuteparation de lADN
Les proto-oncogegravenes sont les reacutegulateurs positifs de la prolifeacuteration cellulaire (les acceacuteleacuterateurs) Ils deviennent hyper-actifs et leur modification (en oncogegravene) est dominante car il suffit quune des deux copies du gegravene soit modifieacutee On a identifieacute actuellement plus de 100 proto-oncogegravenes Les plus connus sont les gegravenes Ha-ras myc ou abl
La seconde cateacutegorie comprend les gegravenes suppresseurs de tumeurs qui sont des reacutegulateurs neacutegatifs de la prolifeacuteration cellulaire (les freins)
Il existe eacutegalement les gegravenes de reacuteparation qui sont capables de deacutetecter et de reacuteparer les leacutesions de lrsquoADN qui ont modifieacute les oncogegravenes ou les gegravenes suppresseurs de tumeur Ces systegravemes de reacuteparation sont eacutegalement inactiveacutes dans les cellules canceacutereuses
Les cancers sont des pathologies geacuteneacutetiques crsquoest-agrave-dire qursquoils ont pour origine une modification quantitative etou qualitative des gegravenes deacutecrits ci-dessus Comme il srsquoagit drsquoalteacuterations geacuteneacutetiques somatiques qui ne sont preacutesentes que dans le tissu malade la plupart des cancers ne sont donc pas heacutereacuteditaires Les cancers familiaux (10 des cancers humains) sont associeacutes agrave une alteacuteration constitutionnelle (ou germinale) drsquoun gegravene Cette alteacuteration est donc preacutesente dans toutes les cellules de notre organisme gamegravetes incluses elle peut donc ecirctre transmise agrave la descendance
Scheacutemas agrave consulter agrave la source- Lespegravece humaine possegravede 23 paires de chromosomes (tous les gegravenes sont donc preacutesent agrave leacutetat de deux copies par cellules agrave lexception des cellules germinales et on fait abstraction des chromosomes sexuels X et Y) Lalteacuteration dune copie dun proto-oncogegravene produit une proteacuteine dont lactiviteacute diffegravere fortement de celle du produit normale (par exemple expression tregraves augmenteacutee ou encore preacutesence du produit dans des cellules innapproprieacutes) Cette proteacuteine muteacutee stimule de faccedilon constante la division cellulaire qui ne sera plus reacuteguleacutee normalement Cette alteacuteration est dite dominante car la production de proteacuteine alteacutereacutee par une seule des deux copies du proto-oncogegravene est neacutecessaire et suffisante pour alteacuterer sa fonction
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiOncogC3A8ne
Phosphorylation oxydative ndash Article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biochimie Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
La phosphorylation oxydative est une voie meacutetabolique qui utilise leacutenergie libeacutereacutee par loxydation des nutriments pour la production dadeacutenosine triphosphate
Voir aussi
bull Chaicircne respiratoire
Source httpfrwikipediaorgwikiPhosphorylation_oxydative
Photosynthegravese - lsquoNote de Futura-Sciencesrsquo
La photosynthegravese est une reacuteaction biochimique eacutenergeacutetique qui se deacuteroule chez les plantes
Rocircle de la photosynthegravese
La photosynthegravese a pour but de creacuteer de leacutenergie (sous forme de glucide) agrave partir de leacutenergie lumineuse provenant du soleil Les organismes qui utilisent le meacutecanisme de photosynthegravese sont autotrophes car ils fabriquent des matiegraveres organiques agrave partir de matiegraveres inorganiques
Meacutecanisme de la photosynthegravese
Leacutenergie solaire est utiliseacutee pour oxyder leau et reacuteduire le gaz carbonique afin de syntheacutetiser des substances organiques (glucides) Ce pheacutenomegravene a lieu dans les choloroplastes un organite speacutecifique des plantes au niveau des membranes des thylacoiumldes ougrave se situent les photosystegravemes I et II et les cytochromes
Bilan eacutenergeacutetique de la photosynthegravese
Il faut six moleacutecules de dioxyde de carbone et six moleacutecules deau pour syntheacutetiser une moleacutecule de glucose relacircchant six moleacutecules de dioxygegravene gracircce agrave leacutenergie lumineuse
6 CO2 + 6 H2O + eacutenergie lumineuse rarr C6H12O6 (glucose) + 6 O2
Mais ce bilan est en fait deacutecomposeacute en deux eacutetapes successives
bull les reacuteactions photochimiques (phase claire) 12 H2O + lumiegravere rarr 6 O2 + eacutenergie chimique (24 H)
bull le cycle de Calvin (phase sombre) 6 CO2 + eacutenergie chimique (24 H) rarr C6H12O6 + 6 H2O
La photosynthegravese est un meacutecanisme speacutecifique des plantes vertes copy Jon Sullivan Wikimedia domaine publicSource httpwwwfutura-sciencescomfrdefinitiontbotanique-2dphotosynthese_227
Photosynthegravese - Introduction drsquoun article XWikipeacutedia
La photosynthegravese (grec φῶς phōs lumiegravere et σύνθεσις syacutenthesis composition) est le processus bioeacutenergeacutetique qui permet aux plantes et agrave certaines bacteacuteries de syntheacutetiser de la matiegravere organique en exploitant la lumiegravere du soleil Les besoins nutritifs de ces organismes sont du dioxyde de carbone de lrsquoeau et des sels mineacuteraux La photosynthegravese est agrave la base de lautotrophie de ces organismes La photosynthegravese est la principale voie de transformation du carbone mineacuteral en carbone organique En tout les organismes photosyntheacutetiques assimilent environ 100 milliards de tonnes de carbone en biomasse chaque anneacutee1
La photosynthegravese se deacuteroule dans les membranes des thylakoiumldes chez les plantes les algues et les cyanobacteacuteries ou dans la membrane plasmique chez les bacteacuteries photosyntheacutetiques Une conseacutequence importante est la libeacuteration de moleacutecules de dioxygegravene
Sommaire
bull 1 La deacutecouverte du meacutecanisme
bull 2 Vue geacuteneacuterale
bull 3 Le support de la photosynthegravese
bull 4 Les deux phases de la photosynthegravese
o 41 Les reacuteactions photochimiques ou phase claire
411 Le photosystegraveme II
412 Le photosystegraveme I
413 La photophosphorylation cyclique
o 42 Le cycle de Calvin ou phase chimique non photo-deacutependante (ou
laquo phase sombre raquo expression deacutesormais deacutesuegravete)
bull 5 Les diffeacuterents types de fixation du carbone
o 51 Le meacutecanisme des plantes en C3
o 52 Le meacutecanisme des plantes en C4
o 53 Le meacutecanisme des plantes CAM ( Crassulacean Acid Metabolism )
bull 6 Cas particuliers de photosynthegravese
o 61 Photosynthegravese chez un animal
o 62 Photosynthegravese artificielle
bull 7 Production doxygegravene amp captage deacutenergie
bull 8 Notes
bull 9 Reacutefeacuterences
bull 10 Voir aussi
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiPhotosynthC3A8se
Potentiel doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Le potentiel doxydo-reacuteduction ou potentiel redox est une grandeur empirique exprimeacutee en volt (de symbole V) et noteacutee E Ce potentiel est exprimeacute par rapport agrave une reacutefeacuterence souvent mesureacutee par une eacutelectrode normale agrave hydrogegravene (ENH) dougrave luniteacute VENH rencontreacutee dans certains ouvrages Cette mesure est appliqueacutee aux couples
doxydo-reacuteduction pour preacutevoir la reacuteactiviteacute des espegraveces chimiques entre elles Par convention le potentiel standard Edeg est mesureacute par rapport au couple protonhydrogegravene (H+ H2) de potentiel nul
Sommaire
bull 1 Mesure
o 11 Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
111 Exemples
bull 2 Oxydant et reacuteducteur
bull 3 Potentiels standard doxydo-reacuteduction agrave 25 degC
bull 4 laquo Noblesse raquo dun meacutetal
bull 5 Applications pratiques
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Articles connexes
Mesure [modifier]
La mesure dun potentiel deacutelectro-reacuteduction se fait expeacuterimentalement agrave laide de deux demi-piles Pour obtenir le potentiel standard dun couple redox lune de ces piles doit mettre en œuvre le couple de reacutefeacuterence H+ H2 et lautre celui dont on veut mesurer le potentiel
Concregravetement les deux demi-piles sont constitueacutees chacune dun soluteacute et dune eacutelectrode les soluteacutes sont relieacutes entre eux par un pont salin qui leur permet deacutechanger des ions et les eacutelectrodes sont relieacutees entre elles par un circuit eacutelectrique sur lequel est placeacute un voltmegravetre Les deux demi-piles une fois relieacutees forment une pile eacutelectrique fournissant un courant continu alimenteacute par les reacuteactions chimiques qui ont lieu spontaneacutement aux eacutelectrodes degraves lors quest formeacutee la pile
-Le sens de courant eacutelectrique donne le signe du potentiel (neacutegatif si les eacutelectrons vont vers H+H2 et positif au contraire)
-Le voltmegravetre donne la valeur du potentiel du couple redox
-Les couples ayant des Edeg eacuteleveacutes (positifs) impliquent des oxydants forts
-Les couples ayant des Edeg tregraves bas (neacutegatifs) impliquent des reacuteducteurs forts
Ce potentiel peut deacutependre du contexte chimique et notamment du pH et mecircme du contexte physique les effets de la lumiegravere sont mis agrave profit aussi bien par la nature dans la photosynthegravese que par lhomme dans la photographie
Les chimistes utilisent des tables deacutejagrave deacutefinies elles fournissent les potentiels mesureacutes dans les conditions standard de pression et de tempeacuterature (25 degC 1 bar) par rapport au couple H+ H2
Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo [modifier]
Pour une reacuteaction redox on peut deacutefinir la diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur)
Exemples [modifier]
a)NAD+ + 2H+ + 2 e- rarr NADH + H+ E0rsquo = -0320 V
b) Aceacutetaldeacutehyde + 2 H+ + 2 e- rarr Eacutethanol E0rsquo = -0197 V
Reacuteaction redox
Aceacutetaldeacutehyde + NADH + H+ rarr Eacutethanol + NAD+ ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur) = -0197 ndash (-0320) = + 0123 V
Regravegle geacuteneacuterale
Les reacuteactions redox spontaneacutees possegravedent un ΔE gt 0
Oxydant et reacuteducteur [modifier]
La reacutefeacuterence du potentiel doxydo-reacuteduction est celui de leau pure conventionnellement fixeacute agrave zeacutero Les corps dits laquo oxydants raquo sont les oxydants des couples ayant un potentiel positif (ils captent des eacutelectrons ce qui se traduit par une charge eacutelectrique neacutegative) les corps dits laquo reacuteducteurs raquo sont les reacuteducteurs des couples ayant un potentiel neacutegatif (ils cegravedent des eacutelectrons dougrave une charge eacutelectrique positive) Les valeurs caracteacuteristiques des potentiels sont de lordre de quelques volts
On voit lagrave que lon a deux significations diffeacuterentes pour les termes laquo oxydant raquo et laquo reacuteducteur raquo
bull la signification lieacutee agrave une reacuteaction doxydo-reacuteduction donneacutee (capteur ou eacutemetteur deacutelectron dans la reacuteaction)
bull la signification lieacutee au potentiel doxydo-reacuteduction un laquo reacuteducteur raquo est un corps qui joue le rocircle de reacuteducteur dans de nombreuses reacuteactions un laquo oxydant raquo est un corps qui joue le rocircle doxydant dans de nombreuses reacuteactions mais un laquo oxydant raquo peut parfois ecirctre un reacuteducteur sil est face agrave un laquo oxydant raquo plus fort et quil peut encore soxyder
Cest cette deuxiegraveme signification qui est utiliseacutee ici Les laquo oxydants raquo les plus forts ne peuvent pas soxyder eux-mecircmes et sont donc toujours des oxydants les laquo reacuteducteurs raquo les plus forts ne peuvent pas se reacuteduire eux-mecircmes et sont donc toujours des reacuteducteurs Mais certains corps peuvent ecirctre alternativement oxydants et reacuteducteurs comme par exemple leau ou le monoxyde de carbone
Les oxydants les plus forts dans cette eacutechelle sont les halogegravenes (F2 Cl2) lion permanganate (MnO4
-) en milieu acide lion hypochlorite (ClO-) le dioxygegravene (O2) le soufre (S)
Des reacuteducteurs classiques sont les meacutetaux le carbone et lhydrogegravene solide1
Lire lrsquoarticle complet sur httpfrwikipediaorgwikiPotentiel_d27oxydo-rC3A9duction
Reacuteaction doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Des informations de cet article ou section devraient ecirctre mieux relieacutees aux sources mentionneacutees dans la bibliographie ou en liens externes Ameacuteliorez sa veacuterifiabiliteacute en les associant par des reacutefeacuterences
Une reacuteaction doxydo-reacuteduction est une reacuteaction chimique au cours de laquelle se produit un eacutechange deacutelectrons Lespegravece chimique qui capte les eacutelectrons est appeleacutee laquo oxydant raquo celle qui les cegravede laquo reacuteducteur raquo On abregravege couramment loxydo-reacuteduction par redox
Les reacuteactions doxydo-reacuteductions constituent une grande famille comprenant de nombreuses reacuteactions chimiques puisquelles interviennent dans les combustions certains dosages meacutetallurgiques la corrosion des meacutetaux leacutelectrochimie ou la respiration cellulaire Ces reacuteactions jouent en particulier un rocircle fondamental en biologie dans la transformation de loxygegravene au sein des corps vivants Elles sont eacutegalement massivement utiliseacutees par lindustrie humaine agrave lexemple de lobtention de la fonte agrave partir de minerais composeacutes doxyde de fer par reacuteduction puis de fer et dacier agrave partir de la fonte par oxydation
Cette varieacuteteacute sexplique par la mobiliteacute la leacutegegravereteacute et lomnipreacutesence dans toutes les formes de la matiegravere de leacutelectron
Sommaire
bull 1 Deacutefinitions
o 11 Premiegravere deacutefinition
o 12 Deacutefinitions plus modernes
bull 2 Vocabulaire
bull 3 Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction
bull 4 Potentiel doxydo-reacuteduction
bull 5 Principaux couples doxydants-reacuteducteurs
bull 6 Reacuteactions doxydo-reacuteduction sans transfert eacutevident deacutelectrons [1]
o 61 Position du problegraveme
o 62 Geacuteneacuteralisation de la notion de transfert deacutelectrons
621 Formation dune liaison chimique et eacutelectroneacutegativiteacute
622 Transfert total deacutelectrons
623 Transfert total fictif (virtuel)
624 Application agrave la reacuteaction 2 H 2 + O2 rarr 2 H 2O
o 63 Nombre doxydation dun eacuteleacutement
o 64 Geacuteneacuteralisation de loxydo-reacuteduction
o 65 Utilisation des nombres doxydation
bull 7 Notes et reacutefeacuterences
bull 8 Bibliographie
bull 9 Voir aussi
o 91 Articles connexes
o 92 Liens externes
Deacutefinitions [modifier]
Premiegravere deacutefinition [modifier]
Suite agrave des expeacuteriences avec le mercure Lavoisier met en eacutevidence en 1772 le rocircle du dioxygegravene dans certaines reacuteactions doxydo-reacuteduction Il pose les premiegraveres deacutefinitions
bull Loxydation signifie laquo combinaison avec loxygegravene raquo Par exemple
2 Hg + O2 rarr Hg2O2
bull Une reacuteduction est laquo lextraction dun meacutetal de son oxyde raquo deacutefinition deacutejagrave utiliseacutee
en meacutetallurgie Par exemple
SO2 rarr S + O2
Dans le langage courant loxydation est la reacuteaction chimique dans laquelle un composeacute se combine avec un ou plusieurs atomes doxygegravene Comme loxydation du fer qui produit la rouille
4 Fe + 3O2 rarr 2 Fe2O3
Ce nest quau XX e siegravecle apregraves la deacutecouverte de leacutelectron (JJ Thomson 1897) et lintroduction du modegravele atomique de Bohr (1913) que les reacuteactions chimiques ont eacuteteacute reacuteexamineacutees agrave la lumiegravere de ces nouveaux modegraveles et que des similitudes observeacutees permirent de deacutegager progressivement le concept actuel doxydo-reacuteduction qui sexprime en termes de transferts deacutelectrons
Les reacuteactions doxydo-reacuteduction par voie segraveche (eacutechange de dioxygegravene) sont efficacement deacutecrites par les diagrammes Ellingham Loutil principal des reacuteactions redox en milieu aqueux eacutetant la formule de Nernst
Deacutefinitions plus modernes [modifier]
Pour faciliter leacutetude des reacuteactions on utilise un outil qui associe (parfois abstraitement) agrave chaque atome dun composeacute un nombre doxydation (no) qui symbolise la valeur de la charge porteacutee (Fe2+ a un nombre doxydation de 2)
bull Une oxydation est une perte deacutelectrons (donc une augmentation du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Zn rarr Zn2+ + 2 e-
bull Ce don deacutelectrons ne se produit que sil existe un corps susceptible de les
accepter
bull Le pheacutenomegravene inverse (acceptation des eacutelectrons) est appeleacute la reacuteduction
bull Une reacuteduction est un gain deacutelectrons (donc une diminution du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Cu2+ + 2 e- rarr Cu
Ainsi les laquo combinaisons avec loxygegravene raquo ne sont quun cas particulier des reacuteactions doxydo-reacuteduction Voici deux reacuteactions avec le cuivre
2Cu + O2 rarr 2CuO
Cu + Cl2 rarr CuCl2
La premiegravere combine le cuivre et le dioxygegravene tandis que la seconde combine le cuivre et le dichlore Le chlore et loxygegravene ont un point commun ce sont des eacuteleacutements plus eacutelectroneacutegatifs que le cuivre
Loxydation dun corps saccompagne toujours de la reacuteduction dun autre (les eacutelectrons ne peuvent pas circuler seuls et sont neacutecessairement capteacutes) on parle dune reacuteaction doxydo-reacuteduction Loxydation est une demi-reacuteaction de loxydo-reacuteduction et la reacuteduction est lautre demi-reacuteaction
Vocabulaire [modifier]
Scheacutema - Preacutevision du sens dune reacuteaction doxydo-reacuteduction en utilisant la regravegle du gamma
Dans une oxydo-reacuteduction
bull leacuteleacutement qui cegravede un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo reacuteducteur raquo
bull leacuteleacutement qui capte un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo oxydant raquo
Le reacuteducteur soxyde (reacuteaction doxydation) loxydant se reacuteduit (reacuteaction de reacuteduction) Loxydo-reacuteduction se compose donc de deux demi-reacuteactions une oxydation et une reacuteduction
bull Oxydationreacuteducteur(1) = oxydant(1) + ne- (les flegraveches napparaissent que si la reacuteaction est totale quand K gt 10 000)
bull Reacuteduction
oxydant(2) + ne- = reacuteducteur(2)
bull Oxydo-reacuteduction (laquo somme raquo de loxydation et de la reacuteduction)
oxydant(2) + reacuteducteur(1) rarr oxydant(1) + reacuteducteur(2)
Exemple
Ce4+ + e- = Ce3+ (Reacuteduction)
Fe2+ = Fe3+ + e- (Oxydation)
dougrave la reacuteaction bilan
Ce4+ + Fe2+ rarr Ce3+ + Fe3+
Un reacuteducteur oxydeacute (=forme oxydeacutee) est un oxydant et un oxydant reacuteduit (=forme reacuteduite) est un reacuteducteur On deacutefinit ainsi le couple oxydant-reacuteducteur (aussi appeleacute laquo couple redox raquo) qui se compose de loxydant et du reacuteducteur conjugueacute (loxydant reacuteduit) On le note sous la forme Oxydant Reacuteducteur
En biochimie et notamment agrave propos de la synthegravese des moleacutecules preacutebiotiques on parle de reacuteactions se produisant dans une atmosphegravere oxydante cest-agrave-dire en preacutesence doxygegravene par opposition agrave une atmosphegravere reacuteductrice contenant par exemple du gaz carbonique
Certain composeacutes chimiques peuvent se comporter aussi bien en oxydant quen reacuteducteur Cest notamment le cas de leau oxygeacuteneacutee dont on dit quelle se dismute et qui par conseacutequent ne peut ecirctre conserveacutee longtemps
H2O2 = 2H+ + O2 + 2e- (oxydation)
H2O2 + 2H+ + 2e- = 2H2O (reacuteduction)
Soit au final
2H2O2 rarr 2H2O + O2 (oxydo-reacuteduction)
On a par exemple les couples oxydant-reacuteducteur Cu 2+ Cu et Zn 2+ Zn qui donnent la reacuteaction en solution aqueuse
Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+
(aq) + Cu(s) (oxydo-reacuteduction)
Cette reacuteaction peut se deacutecomposer en une reacuteduction (de loxydant) et une oxydation (du reacuteducteur)
Zn(s) = Zn2+(aq) + 2e- (oxydation)
Cu2+(aq) + 2e- = Cu(s) (reacuteduction)
Les deux demi-reacuteactions doxydation et de reacuteduction peuvent reacuteellement ecirctre seacutepareacutees dans certains cas (cest-agrave-dire quelles ne se produisent pas au mecircme endroit) ce qui permet de geacuteneacuterer un courant eacutelectrique (cest ce qui se passe dans les piles eacutelectriques) Dans les autres cas par exemple dans lexemple donneacute elles nont quun inteacuterecirct formel (les eacutelectrons libres nexistent pas dans leau)
Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction hellip
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRC3A9action_d27oxydo-rC3A9duction
Respiration ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biologie et la meacutedecine Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
Dans le langage courant la respiration deacutesigne agrave la fois les eacutechanges gazeux (rejet de dioxyde de carbone CO2 appeleacute parfois de faccedilon impropre laquo gaz carbonique raquo et absorption de dioxygegravene O2 ou appeleacute couramment laquo oxygegravene raquo) et la respiration cellulaire qui permet en deacutegradant du glucose gracircce au dioxygegravene dobtenir de leacutenergie Les eacutechanges gazeux assistent la respiration cellulaire en lui fournissant le dioxygegravene et en le deacutebarrassant du dioxyde de carbone produit
Pour certains organismes ces eacutechanges se reacutealisent directement par diffusion aux travers des parois cellulaires Pour dautres des organes speacutecialiseacutes se sont formeacutes permettant ainsi daugmenter les quantiteacutes de gaz brasseacutes Il existe plusieurs types dorganes
bull les branchies qui sont les adaptations respiratoires des animaux aquatiques poissons mais aussi certains anneacutelides (vers) eacutechinodermes (eacutetoiles de mers) et mollusques
bull les poumons qui sont les adaptations des verteacutebreacutes terrestres
Dans le cas des animaux qui possegravedent des poumons on parle de ventilation pulmonaire pour deacutesigner lensemble des meacutecanismes qui permettent les transferts de gaz entre les milieux exteacuterieur et inteacuterieur (le sang)
Sommaire
bull 1 Aspect biochimique
bull 2 La respiration chez lecirctre humain
bull 3 Classification des sujets lieacutes agrave la respiration
o 31 Par maladie et urgences
o 32 Par meacutedication
o 33 Par soins intensifs et meacutedecine durgence
o 34 Par autres sujets meacutedicaux
bull 4 Voir aussi
o 41 Articles connexes
o 42 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRespiration
Tomographie par eacutemission de positons - Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
La tomographie par eacutemission de positons (TEP) deacutenommeacutee PET ou PET scan pour laquo positron emission tomography raquo dans la terminologie anglo-saxonne est une meacutethode
dimagerie meacutedicale pratiqueacutee par les speacutecialistes en meacutedecine nucleacuteaire qui permet de mesurer en trois dimensions lactiviteacute meacutetabolique dun organe gracircce aux eacutemissions produites par les positons (ou positrons) issus de la deacutesinteacutegration dun produit radioactif injecteacute au preacutealable
La TEP repose sur le principe geacuteneacuteral de la scintigraphie qui consiste agrave injecter un traceur dont on connaicirct le comportement et les proprieacuteteacutes biologiques pour obtenir une image du fonctionnement dun organe Ce traceur est marqueacute par un atome radioactif (carbone fluor azote oxygegravene) qui eacutemet des positons dont lannihilation produit elle-mecircme deux photons La deacutetection de la trajectoire de ces photons par le collimateur de la cameacutera TEP permet de localiser le lieu de leur eacutemission et donc la concentration du traceur en chaque point de lorgane Cest cette information quantitative que lon repreacutesente sous la forme dune image faisant apparaicirctre en couleurs les zones de forte concentration du traceur
Ainsi la TEP permet de visualiser les activiteacutes du meacutetabolisme des cellules on parle dimagerie fonctionnelle par opposition aux techniques dimagerie dite structurelle comme celles baseacutees sur les rayons X (radiologie ou CT-scan) qui reacutealisent des images de lanatomie Par conseacutequent la tomographie par eacutemission de positons est un outil diagnostique qui permet de deacuteceler certaines pathologies qui se traduisent par une alteacuteration de la physiologie normale comme les cancers La TEP est aussi utiliseacutee en recherche biomeacutedicale par exemple en imagerie ceacutereacutebrale ougrave elle permet de reacuteveacuteler les reacutegions actives du cerveau lors de telle ou telle activiteacute cognitive de maniegravere analogue agrave ce qui se fait avec limagerie par reacutesonance magneacutetique fonctionnelle (IRM)
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Deacutefinition
o 21 Principe
o 22 Exposition aux radiations et radioprotection
bull 3 Principaux traceurs utiliseacutes
o 31 Le 18 F FDG
bull 4 Deacuteroulement dun examen TEP
bull 5 Diagnostic
bull 6 Applications
o 61 Canceacuterologie
o 62 Imagerie ceacutereacutebrale et neurologie
o 63 Cardiologie
bull 7 Limites
bull 8 Avenir de la TEP
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Annexes
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiTomographie_par_C3A9mission_de_positons
Warburg ndash Selon Wikipeacutedia
Otto Heinrich Warburg (8 octobre 1883 agrave Fribourg-en-Brisgau Bade-Wurtemberg Allemagne - 1 er aoucirct 1970 agrave Berlin) est un meacutedecin physiologiste et biochimiste allemand Il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine de 19311
Sommaire
bull 1 Biographie
bull 2 Hypothegravese
bull 3 Le cas Warburg
bull 4 Notes et reacutefeacuterences
bull 5 Voir aussi
o 51 Liens externes
Biographie
Docteur en chimie et docteur en meacutedecine il a deacutecouvert des processus-cleacutes de la respiration cellulaire et de diffeacuterents systegravemes enzymatiques En 1931 il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine laquo pour sa deacutecouverte de la nature et du mode opeacuteratoire de lenzyme respiratoire1 raquo
Ayant deacutemontreacute que les cellules canceacutereuses changent leur meacutetabolisme pour passer agrave un meacutetabolisme anaeacuterobie il a formuleacute lhypothegravese non confirmeacutee que le cancer na pas besoin dun milieu riche en oxygegravene pour se deacutevelopper Parmi ses eacutetudiants le plus illustre est Hans Adolf Krebs prix Nobel en 1953
Hypothegravese
Il constata lors de ses observations sur des cellules canceacutereuses une concentration anormalement eacuteleveacutee dions lactates lun des sels de lacide lactique Or cet acide est typiquement le reacutesultat dune fermentation
En 1924 Warburg en tira une hypothegravese sur la formation de cellules canceacutereuses celles-ci tireraient principalement leur eacutenergie de la fermentation anaeacuterobie du glucose (glycolyse anaeacuterobie) et par conseacutequent la preacutesence doxygegravene ne serait pas neacutecessaire agrave leur deacuteveloppement
Lapparition du cancer serait due agrave un dysfonctionnement des mitochondries des cellules canceacutereuses au lieu de le consommer elles fermenteraient le glucose
Selon Warburg linduction dun eacutetat dacidification dans lorganisme est incompatible avec le meacutetabolisme des cellules canceacutereuses2
Le cas Warburg
Otto Warburg eacutetait juif Agrave ce titre il aurait ducirc ecirctre soit expulseacute dAllemagne soit deacuteporteacute dans les camps de concentration Il nen fut rien En effet parce quAdolf Hitler eacutetait particuliegraverement preacuteoccupeacute davoir un cancer et parce quil pensait que Warburg serait le seul scientifique susceptible de trouver un traitement efficace il donna donc des instructions pour quil fucirct preacuteserveacute de la deacuteportation3 Warburg est enterreacute au cimetiegravere de Dahlem agrave Berlin
Photo - Otto Heinrich Warburg en 1931
Notes et reacutefeacuterences
1 uarr a et b (en) laquo for his discovery of the nature and mode of action of the respiratory enzyme raquo in Personnel de reacutedaction laquo The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1931 [archive] raquo Fondation Nobel 2010 Consulteacute le 26 novembre 2010
2 uarr La theacuteorie de O H Warburg Nexus ndeg48 page 66
3 uarr Robert Paxton la France de Vichy 1940-1944 coll Points-Histoire eacuted Seuil 1973 p178
Source httpfrwikipediaorgwikiOtto_Heinrich_Warburg
Traduction deacutefinitions et compleacutements
Jacques Hallard Ing CNAM consultant indeacutependantRelecture et corrections Christiane Hallard-Lauffenburger professeur des eacutecoleshonoraireAdresse 585 19 Chemin du Malpas 13940 Molleacutegegraves FranceCourriel jacqueshallard921orangefr
Fichier ISIS Santeacute Cancer a Redox Disease French version3 alleacutegeacutee
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travaux dessayer de mettre en eacutevidence des contraintes eacutevolutive qui sont lieacutees agrave la nature mecircme du support de linformation geacuteneacutetique et non agrave linformation porteacutee
La strateacutegie suivie ma conduit agrave eacutetudier les meacutecanismes de duplication agrave lorigine de nombreux remaniements chromosomiques Il ma eacuteteacute ainsi possible de proposer un modegravele expliquant lorigine de nombreuses reacutepeacutetitions observables dans les geacutenomes ainsi que leurs eacutevolutions Ce modegravele semble ecirctre applicable pour ses grandes lignes aux trois super regravegnes (Eucaryotae Eubacteriacae et Archae) ce qui montre le caractegravere ancestral des meacutecanismes sous-jacents
Mecircme si lexercice preacutesente un inteacuterecirct il ne serait sans doute pas raisonnable de poursuivre ce type de travail sans tenter de croiser les reacutesultats ainsi obtenus avec des donneacutees relatives agrave linformation preacutesente sur les chromosomes et donc agrave la fonction des gegravenes codeacutes par ceux-ci La mise en place du lien entre les donneacutees de reacutepeacutetitions dont je dispose et les donneacutees fonctionnelles disponibles relegraveve de linteacutegration et donc de la repreacutesentation des connaissances MicrOBI peut ecirctre consideacutereacute comme ma reacuteponse agrave ce problegraveme Aujourdhui cette base de donneacutees permet de maintenir coheacuterents les liens existant entre plusieurs bases de donneacutees publiques deacutecrivant diffeacuterents types dinformations biologiques Lajout des donneacutees de reacutepeacutetition au scheacutema actuel permettra de poser au systegraveme des requecirctes complexes inteacutegrant les diffeacuterents niveaux de donneacutees que sont le geacutenome le proteacuteome et les classifications fonctionnelles Source httpwww-helixinrialpesfrIMGpdfhdr-coissacpdf via httptelarchivesouvertesfrtel-00011102en
Glycolyse ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
La glycolyse (γλῠκὖς glykyacutes laquo sucreacute raquo et λύσις lyacutesis laquo dissolution raquo) ou voie dEmbden-Meyerhof-Parnas est une voie meacutetabolique dassimilation du glucose et de production deacutenergie Elle se deacuteroule dans le cytoplasme (ou cytosol) de la cellule Comme son nom lindique elle neacutecessite du glucose et a pour produit du pyruvate Ce dernier peut soit entrer dans le cycle de Krebs qui se deacuteroule dans la mitochondrie des eucaryotes ou le cytoplasme des bacteacuteries en aeacuterobiose soit ecirctre meacutetaboliseacute par fermentation en anaeacuterobiose pour produire par exemple du lactate ou de leacutethanol
Sommaire
bull 1 Principe geacuteneacuteral
bull 2 Eacutetapes de la glycolyse
o 21 Activation des hexoses par phosphorylations successives
211 Phosphorylation du glucose en glucose-6-phosphate
212 Isomeacuterisation du glucose-6-phosphate en fructose-6-phosphate
213 Phosphorylation du fructose-6-phosphate en fructose-16- diphosphate
o 22 Clivage du fructose-16-diphosphate en deux moleacutecules de
glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate
221 Clivage du fructose-16-diphosphate en glyceacuteraldeacutehyde-3- phosphate et dihydroxyaceacutetone phosphate
222 Isomeacuterisation de la dihydroxyaceacutetone phosphate en glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate
o 23 Reacutecupeacuteration de leacutenergie investie dans les phosphorylations
231 Phosphorylation du glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate en 13- diphosphoglyceacuterate
232 Conversion du 13-diphosphoglyceacuterate en 3-phosphoglyceacuterate avec reacutecupeacuteration dATP
233 Isomeacuterisation du 3-phosphoglyceacuterate en 2-phosphoglyceacuterate
234 Conversion du 2-phosphoglyceacuterate en phosphoeacutenolpyruvate
235 Conversion du phosphoeacutenolpyruvate en pyruvate avec reacutecupeacuteration dATP
bull 3 Bilan de la glycolyse
bull 4 Reacutegulation de la glycolyse
o 41 Reacutegulation de la PFK-1
o 42 Reacutegulation de la pyruvate kinase
o 43 Reacutegulation au niveau de lhexokinase
bull 5 Reacuteoxydation des coenzymes
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Voir aussi
o 71 Articles connexes
Principe geacuteneacuteral
La glycolyse est un meacutecanisme de reacutegeacuteneacuteration dATP qui ne neacutecessite pas doxygegravene Au cours de ce processus on assiste agrave
bull des reacuteactions doxydo-reacuteduction au cours desquelles un accepteur deacutelectrons
(coenzyme NAD + ) est reacuteduit
NAD + + 2 H + + 2 e minus rarr NADH + H +
bull des synthegraveses dATP par phosphorylation dADP (formation de quatre moleacutecules dATP mais consommation de deux moleacutecules dATP soit au total formation nette de deux moleacutecules dATP)
2 ADP + 2 Pi + 2 H + rarr 2 ATP + 2 H2O
Le symbole Pi repreacutesente ici le phosphate inorganique HPO42- ou hydrogeacutenophosphate1
La glycolyse se traduisant par la reacuteduction de coenzymes elle saccompagne donc de loxydation de moleacutecules organiques On peut dire quelle correspond agrave loxydation du glucose en pyruvate
glucose + 2 NAD + rarr 2 CH3-CO-COO - + 2 (NADH + H + )
coupleacutee agrave
2 ADP + 2 Pi + 2 H + rarr 2 ATP + 2 H2O
soit au total
glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD + rarr 2 pyruvate + 2 ATP + 2 (NADH + H + ) + 2 H2O
Le pyruvate CH3-CO-COO- deacutesigne en toute rigueur la base conjugueacutee de lacide pyruvique CH3-CO-COOH
Article complet sur le site httpfrwikipediaorgwikiGlycolyse
Glycolyse ndash Document Universiteacute Jussieu Paris Contributions de Caroline Benlot Nicole Blanchouin Collaboration Philippe Denoulet
La voie de la glycolyse correspond agrave une seacuterie de reacuteactions catalyseacutees par des enzymes qui deacutegradent une moleacutecule de glucose (6 carbones) en deux moleacutecules de pyruvate (3 carbones) Chez les eucaryotes cette transformation a lieu dans le cytosol de la cellule
Cette voie meacutetabolique produit de leacutenergie libre sous forme dATP Il est agrave noter que tous les intermeacutediaires entre le glucose et le pyruvate sont phosphoryleacutes ce qui leur confegravere une charge neacutegative nette agrave pH 7 les empecircchant ainsi de diffuser agrave lexteacuterieur de la cellule
La glycolyse se deacutecompose en deux phases
- La phase preacuteparatoire ougrave le glucose est transformeacute en deux trioses phosphates avec consommation deacutenergie
- La phase de remboursement qui produit de leacutenergie sous forme dATP
Le bilan global de la glycolyse est
Glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ -----gt 2 pyruvate + 2 ATP + 2 H2O + 2 NADH
Les diffeacuterents chaicircnons meacutetaboliques intervenant dans la glycolyse sont soit des reacuteactions simples soit des reacuteactions deacutecomposables en reacuteactions simples Parmi les dix reacuteactions enzymatiques de la glycolyse trois sont exergoniques et donc irreacuteversibles Les autres chaicircnons seffectuant avec des ΔG proches de leacutequilibre sont reacuteversibles et permettent la gluconeacuteogenegravese
Source httpwwwsnvjussieufrbmediaMetaboglyco1html
Lactate ndash Renvoi agrave Acide lactique selon une introduction agrave un articl de Wikipeacutedia
Lacide lactique est un acide organique qui joue un rocircle dans divers processus biochimiques Un lactate est un sel de cet acide Contrairement agrave ce que peut laisser penser son nom lacide lactique nest pas preacutesent uniquement dans le lait mais eacutegalement dans le vin certains fruits et leacutegumes et dans les muscles
Lacide lactique est un acide alpha hydroxyleacute sa formule chimique est C3H6O3 et sa structure se reflegravete dans son nom systeacutematique lacide 2-hydroxypropanoiumlque
Sommaire
bull 1 Chimie
bull 2 Effort musculaire et fermentation lactique
bull 3 Fermentation bacteacuterienne
bull 4 Utilisations
bull 5 Historique
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
o 61 Voir aussi
611 Articles connexes
612 Liens externes
Chimie [modifier]
Latome de carbone 2 portant le groupe hydroxyle est asymeacutetrique rendant la moleacutecule dacide lactique chirale Il se preacutesente donc sous forme de deux eacutenantiomegraveres
bull (R)-acide lactique ou D(ndash)-acide lactique
bull (S)-acide lactique ou L(+)-acide lactique
En solution le groupe carboxyle -COOH peut perdre un proton donnant un ion lactate CH3CHOHCOO-
Lacide lactique est soluble dans leau et consideacutereacute comme un acide faible (pKa=390) cest-agrave-dire que la reacuteaction de dissociation dans leau nest pas totale
CH3CHOHCOOH + H2O CH3CHOHCOO- + H3O+
On trouve donc agrave la fois en solution lacide lactique et sa forme basique lion lactate en proportions variables selon le pH
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiAcide_lactique
Meacutedecine personnaliseacutee ndash Articles seacutelectionneacutes par Jacques Hallard
Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche ndash Document lsquoGroupe Les eacutechosfrrsquo Par Marc-Olivier Beacutevierre Partner Cepton Strategies bureau de Paris 03 deacutecembre 2011
Du profilage des patients aux theacuterapies geacuteniques en passant par le diagnostic moleacuteculaire et de nouvelles formes de vaccination les possibiliteacutes ouvertes par la meacutedecine personnaliseacutee sont immenses Crsquoest aussi un enjeu consideacuterable pour lrsquoeacuteconomie des systegravemes de santeacute et bien sucircr pour les grandes firmes pharmaceutiques qui ont ducirc repenser en profondeur leurs deacutemarches de recherche et deacuteveloppement
Le concept de meacutedecine personnaliseacutee a eacuteteacute deacuteveloppeacute il y a deux deacutecennies par la socieacuteteacute suisse Roche lrsquoun des leaders mondiaux de lrsquoindustrie pharmaceutique Le concept initial eacutetait fondeacute sur une reacutealiteacute tregraves simple dans la pratique meacutedicale le mecircme meacutedicament peut provoquer des reacuteactions diffeacuterentes selon les patients et pour un patient donneacute certains meacutedicaments fonctionnent et drsquoautres non
Avec lrsquointroduction dans les anneacutees 1990 de lrsquoHerceptine un traitement pour le cancer du sein Roche a deacutemontreacute qursquoil eacutetait possible drsquoanticiper gracircce agrave un simple test sur les patients ceux pour qui le traitement serait le plus beacuteneacutefique et ceux pour qui il ne le serait probablement pas
Il est deacutesormais possible de personnaliser les traitements crsquoest-agrave-dire de nrsquoadministrer un meacutedicament qursquoaux patients qui reacuteagissent positivement Lrsquoimpact de cette nouvelle approche est eacutenorme une efficaciteacute accrue moins drsquoeffets secondaires et plus de temps ni de ressources perdus pour un traitement inopeacuterant
Les cinq grandes approchesCette premiegravere forme de meacutedecine personnaliseacutee a ouvert la voie agrave une multitude drsquoapproches diffeacuterentes que lrsquoon peut classer en cinq cateacutegories
1 La meacutedecine stratifieacutee Crsquoest lrsquoapproche retenue pour lrsquoHerceptine elle consiste agrave diviser les patients en quatre groupes en fonction de leur reacuteaction agrave un meacutedicament en termes drsquoefficaciteacute et drsquoeffets secondaires Le meacutedicament est administreacute uniquement au groupe pour lequel la reacuteponse aura eacuteteacute positive et qui nrsquoaura pas preacutesenteacute drsquoeffets secondaires
2 Les vaccinations antitumorales Il srsquoagit drsquoune autre forme de meacutedecine personnaliseacutee ici le systegraveme immunitaire du patient est ldquoentraicircneacuterdquo agrave deacutetruire les cellules tumorales On obtient un tel reacutesultat en reacuteinjectant dans le corps drsquoun patient un eacutechantillon de ses propres cellules apregraves un traitement externe Les cellules ainsi traiteacutees sont destineacutees agrave stimuler le systegraveme immunitaire du patient speacutecifiquement contre les cellules tumorales
3 Lrsquoingeacutenierie tissulaire La reconstruction tissulaire est un domaine meacutedical nouveau et extrecircmement prometteur Elle srsquoaccomplit gracircce agrave lrsquoimplantation de cellules capables de pousser sur un tissu endommageacute et de le ldquoreacuteparerrdquo Ces cellules peuvent provenir soit du patient lui-mecircme apregraves traitement externe soit de cellules souches provenant de donneurs
4 La theacuterapie geacutenique Elle vise agrave modifier le geacutenome drsquoun patient afin drsquoeacuteliminer la mutation qui est agrave lrsquoorigine drsquoune maladie Il y a trois types de theacuterapie geacutenique la transfection permanente drsquoADN la transfection transitoire drsquoADN et les theacuterapies portant sur lrsquoARN Aujourdrsquohui le premier type a eacuteteacute pratiquement abandonneacute alteacuterer de faccedilon permanente le geacutenome drsquoune personne peut avoir des conseacutequences sur le long terme y compris apregraves la mort du patient ndash puisque les modifications de son geacutenome seront aussi transmises agrave sa descendance Qui plus est elle a souvent des conseacutequences impreacutevisibles sur drsquoautres processus biologiques La recherche se concentre agrave preacutesent sur les deux autres approches qui ont elles lrsquoavantage drsquoecirctre reacuteversibles Les premiers meacutedicaments arrivent maintenant sur le marcheacute Un exemple inteacuteressant le Glybera premier traitement efficace contre la LPLD une maladie orpheline dont les patients ont un deacuteficit en proteacuteines LPL ce qui entraicircne lrsquoapparition de diabegravete et de maladies cardiovasculaires
5 Le profilage du risque La forme la plus meacutediatiseacutee de meacutedecine personnaliseacutee est probablement le profilage du risque gracircce au seacutequenccedilage du geacutenome drsquoun patient il devient deacutesormais possible de calculer le risque que cette personne deacuteveloppe un jour une maladie Etant donneacute que le coucirct total pour seacutequencer le geacutenome entier drsquoune personne diminue drsquoanneacutee en anneacutee il sera bientocirct possible pour tout le monde drsquoobtenir son propre seacutequenccedilage de geacutenome et donc de connaicirctre son profil de risque pour un certain nombre de maladies Par ailleurs certaines autres formes de profilage du risque plus preacutecises existent deacutejagrave en cardiologie par exemple en mesurant le niveau de concentration drsquoune certaine proteacuteine dans le sang il devient possible de preacutedire avec preacutecision le risque pour un patient drsquoavoir un accident cardio-vasculaire (AVC insuffisance cardiaque) dans les mois ou les anneacutees agrave venir
Le profilage du risque est un aspect particuliegraverement important pour la meacutedecine personnaliseacutee car il ouvre la voie agrave la preacutevention une source potentiellement gigantesque de bien-ecirctre pour les personnes mais aussi drsquoeacuteconomies substantielles pour les systegravemes de santeacute
Afin de comprendre pourquoi et comment lrsquoindustrie de la santeacute tout entiegravere se tourne drsquoores et deacutejagrave vers la meacutedecine personnaliseacutee il est important de srsquoarrecircter un instant sur la reacutevolution scientifique qui a deacuteclencheacute ce changement de paradigme
Le diagnostic moleacuteculaire moteur sous-jacentTout au long des dix derniegraveres anneacutees lrsquoameacutelioration de la productiviteacute en R amp D a eacuteteacute lrsquoun des principaux enjeux pour les entreprises pharmaceutiques Alors que la plupart de leurs meacutedicaments les plus vendeurs tombent ou vont tomber dans le domaine public ndash depuis 2004 et jusqursquoagrave 2012 ndash et en lrsquoabsence drsquoun nombre suffisant de nouveaux produits pour compenser la perte associeacutee cette riche industrie a eacuteteacute confronteacutee agrave une pression croissante pour aller vers plus drsquoinnovation
Rationaliser la gestion des projets de R amp D former des alliances construire des accords agrave long terme avec des eacutequipes de recherche universitaires ou en biotechnologie breveter les projets de recherche dans le cadre de structures de partenariat sophistiqueacutees autant de reacuteponses qui caracteacuterisent ce deacutefi et qui parfois ont eacuteteacute tregraves efficaces Cependant aucune de ces approches nrsquoa vraiment abordeacute le problegraveme qui est aujourdrsquohui au cœur de la recherche et du deacuteveloppement pharmaceutique Pour trouver demain de nouveaux meacutedicaments les scientifiques auront besoin de mieux comprendre les processus moleacuteculaires qui reacutegissent les maladies et comment la diversiteacute geacuteneacutetique des patients influe sur les reacutesultats des traitements
Parallegravelement lrsquoindustrialisation des techniques de biologie moleacuteculaire a permis drsquoimportants progregraves dans la deacutetection et lrsquoanalyse de moleacutecules drsquoune complexiteacute toujours croissante telles que de longs fragments drsquoADN ARN des proteacuteines voire des cellules entiegraveres Ces techniques ont permis aux scientifiques de parvenir agrave une compreacutehension beaucoup plus preacutecise des processus moleacuteculaires qui sont agrave lrsquoorigine de nombreuses maladies Le potentiel de ce qursquoon appelle maintenant le diagnostic moleacuteculaire est immense non seulement en termes de R amp D mais aussi dans la pratique meacutedicale quotidienne
Agrave lrsquoautre extreacutemiteacute du spectre les systegravemes de santeacute sont de plus en plus sous pression Ils ne remboursent plus que les meacutedicaments qui apportent un reacuteel plus par rapport aux traitements deacutejagrave en place et dans certains cas ils ne paient que si le traitement a un reacutesultat positif Dans un nombre croissant de systegravemes de santeacute le besoin drsquoun retour sur investissement ndash sujet qui eacutetait tabou dans le passeacute ndash est en train de devenir une reacutealiteacute
Le diagnostic moleacuteculaire fournit agrave ces deux deacutefis la reacuteponse de la science non seulement il accroicirct la productiviteacute de R amp D mais il fournit aussi aux cliniciens des outils puissants pour mieux comprendre ce qursquoils font et quelle est lrsquoefficaciteacute reacuteelle de leurs deacutecisions theacuterapeutiques Au final ils traitent mieux leurs patients et pour un coucirct moindre
Diagnostic moleacuteculaire et biomarqueurs quelques deacutefinitionsLe diagnostic moleacuteculaire deacutetecte des cibles moleacuteculaires speacutecifiques par le truchement de sondes seacutelectives qui sont toujours associeacutees agrave une meacutethode de visualisation La valeur de ces cibles ndash appeleacutees biomarqueurs ndash est qursquoelles sont correacuteleacutees agrave une maladie parfois elles sont mecircme la racine du mal Les biomarqueurs peuvent ecirctre de natures tregraves diffeacuterentes allant de la simple petite moleacutecule (comme les meacutetabolites) agrave des structures complexes comme les proteacuteines les acides nucleacuteiques ou mecircme des cellules entiegraveres
Trouver le biomarqueur adeacutequat qui permettra aux cliniciens de comprendre et de suivre avec preacutecision lrsquoeacutevolution de la maladie ndash ou bien sa reacuteponse agrave un traitement ndash est lrsquoun des principaux enjeux de la recherche pharmaceutique aujourdrsquohui En effet il nrsquoy a souvent pas de lien de causaliteacute direct entre un biomarqueur et une maladie ou sa reacuteponse Certains biomarqueurs peuvent ecirctre repreacutesentatifs de plusieurs maladies et inversement il peut ecirctre neacutecessaire de deacutetecter plusieurs biomarqueurs afin de deacutepister une maladie donneacutee
Les technologies de deacutetection et drsquoamplification ont progresseacute agrave pas de geacuteant ces derniegraveres anneacutees et sont devenues les principaux moteurs du deacuteveloppement des outils de diagnostic moleacuteculaire La meacutethode la plus connue est la Reacuteaction en Chaicircne par Polymeacuterase (PCR) mais il en est drsquoautres telles que les puces agrave ADN et ARN (ou micro-arrays) lrsquohybridation in situ en fluorescence (FISH) lrsquoimmunohistochimie la cytomeacutetrie en flux (CMF FACS en anglais) et bien drsquoautres qui sont agrave preacutesent arriveacutees agrave maturiteacute
Le rocircle des biomarqueurs dans la chaicircne de valeur pharmaceutiqueLes biomarqueurs jouent un rocircle important agrave tous les niveaux de la chaicircne de valeur pharmaceutique ils interviennent tregraves tocirct dans le processus de deacutecouverte puis dans le deacuteveloppement du produit ils ont eacutegalement leur importance au niveau du patient notamment pour la preacutevention le suivi du traitement et la gestion de la maladie
Les biomarqueurs peuvent ecirctre trieacutes en trois cateacutegories leur rocircle deacutepend de leur positionnement dans la chaicircne de valeur
Les biomarqueurs de deacutecouverte sont des entiteacutes moleacuteculaires qui sont geacuteneacuteralement identifieacutees pendant les premiegraveres phases du processus de deacutecouverte drsquoun nouveau meacutedicament Ces biomarqueurs sont lieacutes agrave la cible biologique et sont utiliseacutes pour valider les meacutecanismes de la maladie pour sonder de potentiels effets toxicologiques ou pour anticiper les variations geacuteneacutetiques potentielles dans la reacuteponse de lrsquoorganisme aux meacutedicaments Lrsquoespoir pour les responsables de R amp D pharmaceutique est que ces biomarqueurs vont aider agrave atteindre plus rapidement chez lrsquohomme la preuve de concept ou deacutemonstration de validiteacute lrsquoideacutee est drsquoecirctre en mesure drsquoeffectuer des essais cliniques en toute seacutecuriteacute avec de tregraves faibles doses sur un petit nombre de patients et beaucoup plus preacutecocement avant mecircme que les essais preacutecliniques ne soit pleinement acheveacutes Les meacutedicaments qui srsquoaveacutereraient ne pas fonctionner lors de ces essais preacutecoces seraient alors eacutelimineacutes plus tocirct ce qui permettrait par conseacutequent de tester plus de substances
Plus tard dans le processus on trouve les biomarqueurs de deacuteveloppement qui peuvent eacutegalement ecirctre drsquoune grande utiliteacute Ce sont habituellement les mecircmes que ceux qui ont eacuteteacute identifieacutes lors du processus de deacutecouverte et qui sont utiliseacutes dans les essais cliniques pour fournir des informations preacuteliminaires sur lrsquoefficaciteacute du meacutedicament et sa seacutecuriteacute avant qursquoon ne soit agrave mecircme de mesurer des paramegravetres cliniques drsquoaucune sorte Gracircce agrave leur capaciteacute agrave fournir des informations qui ne seraient pas accessibles agrave travers un monitoring clinique classique ils contribuent parfois agrave acceacuteleacuterer sensiblement le processus de deacuteveloppement En un mot afin de mesurer lrsquoefficaciteacute drsquoun nouveau meacutedicament de simples tests sanguins peuvent agrave preacutesent (dans certains cas) remplacer des mois voire des anneacutees drsquoobservation clinique
Et enfin nous avons les biomarqueurs commerciaux Par commercial nous entendons les biomarqueurs qui ont eacuteteacute officiellement reconnus par les autoriteacutes sanitaires comme des outils apportant des informations utiles sur lrsquoeacutetat drsquoun patient et pouvant ecirctre utiliseacutes pour prendre des deacutecisions cliniques des outils de diagnostic recourant agrave ces biomarqueurs seront par ailleurs susceptibles drsquoecirctre rembourseacutes par les systegravemes de santeacute Ce type de biomarqueur nrsquoest pas nouveau Pour ne citer que deux exemples le glucose est reconnu comme biomarqueur du diabegravete depuis le XIXe siegravecle (aujourdrsquohui il a eacuteteacute remplaceacute par lrsquoHbA1c) et le PSA (Antigegravene prostatique speacutecifique) lrsquoest depuis les anneacutees 1980 pour le cancer de la prostate
Bien que lrsquoon utilise les biomarqueurs depuis fort longtemps le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire la bio-informatique et les meacutethodes de deacutetection innovantes ont deacutemultiplieacute les possibiliteacutes de faccedilon spectaculaire et un nouveau type drsquooutil a eacutemergeacute le diagnostic moleacuteculaire Les premiers exemples embleacutematiques de ces nouvelles et puissantes technologies sont les ldquodiagnostics compagnonsrdquo qui ont eacuteteacute introduits dans le traitement du cancer (drsquoabord avec lrsquoHerceptine que nous avons mentionneacutee plus haut) et plus reacutecemment du VIH ougrave certains traitements oneacutereux nrsquoont eacuteteacute prescrits qursquoagrave condition que le patient reacuteponde agrave un test geacuteneacutetique speacutecifique Drsquoautres exemples bien connus sont les tests de deacutepistage de routine des maladies infectieuses (VIH) dont le degreacute de speacutecificiteacute et de sensibiliteacute est tregraves eacuteleveacute
Les diagnostics moleacuteculaires sont les outils de la meacutedecine moderne Ils permettent aux cliniciens drsquoidentifier les signes avant-coureurs des maladies de choisir le bon traitement en fonction des profils geacuteneacutetiques (diagnostics ldquocompagnonsrdquo) de superviser lrsquoefficaciteacute des traitements et bien mieux informeacutes de prendre de meilleures deacutecisions en fonction du profil particulier de chaque patient et de sa reacuteaction aux traitements anteacuterieurs Les diagnostics moleacuteculaires ont eacutegalement un rocircle eacuteconomique agrave jouer car ils pourraient tregraves bien conduire dans certains cas agrave des eacuteconomies substantielles en eacutevitant au meacutedecin de prescrire inutilement des traitements coucircteux
Lrsquoimpact eacuteconomique de la meacutedecine personnaliseacuteeLa demande mondiale pour les produits et services de santeacute est estimeacutee agrave lrsquoheure actuelle agrave 5500 milliards de dollars et elle devrait atteindre 12 000 milliards de dollars agrave lrsquohorizon 2030 La meacutedecine personnaliseacutee va transformer ce marcheacute sur deux plans premiegraverement en fournissant des traitements plus efficaces et deuxiegravemement en offrant le moyen de faire des eacuteconomies
Des traitements plus efficaces Pour un meacutedecin la valeur intrinsegraveque du diagnostic moleacuteculaire ne reacuteside bien sucircr pas dans le traitement drsquoune maladie mais dans lrsquoinformation que ce diagnostic viendra fournir Cette information peut ecirctre inestimable car elle aide les meacutedecins agrave prendre de meilleures deacutecisions sur la faccedilon de traiter un patient Par ailleurs elle est parfois consideacutereacutee par les autoriteacutes sanitaires comme une condition preacutealable pour la prescription drsquoune moleacutecule comme crsquoest le cas en meacutedecine stratifieacutee
LrsquoHerceptine a eacuteteacute le premier meacutedicament issu de la meacutedecine stratifieacutee agrave ecirctre autoriseacute Elle traite le cancer du sein et fonctionne extrecircmement bien mais seulement pour des femmes qui surexpriment un gegravene speacutecifique appeleacute HER-2 Elle est donc commercialiseacutee avec un kit de diagnostic HER-2 et nrsquoest rembourseacutee par les systegravemes de santeacute que si le test est positif LrsquoHerceptine est lrsquoun des meacutedicaments les plus vendus
aujourdrsquohui (pour un total de plus de 5 milliards de dollars) A lrsquoavenir ce type de produit deviendra monnaie courante demain les assureurs de la santeacute ne paieront plus pour des meacutedicaments mais pour des reacutesultats Crsquoest preacuteciseacutement lagrave ce que la meacutedecine personnaliseacutee peut apporter une faccedilon de maximiser lrsquoefficaciteacute des traitements
La reacuteduction des deacutepenses Mecircme si certaines formes de meacutedecine personnaliseacutee (telles que les vaccins contre des cancers ou lrsquoingeacutenierie tissulaire) sont oneacutereuses et vont peser sur les systegravemes de santeacute drsquoautres vont contribuer agrave reacuteduire la facture La meacutedecine preacuteventive en particulier est une solution agrave long terme contre lrsquoexplosion des deacutepenses de santeacute comme chacun sait il est beaucoup moins cher de deacutepister et de preacutevenir une maladie que de la traiter lorsqursquoelle srsquoest deacuteclareacutee Il est deacutesormais possible par exemple de deacutetecter des ldquoindicateurs preacutecocesrdquo (biomarqueurs) de sorte que des mesures efficaces pourront ecirctre prises en amont ndash avant que la maladie ne se deacuteclenche Le coucirct total direct et indirect des maladies cardio-vasculaires et accidents vasculaires ceacutereacutebraux aux Etats-Unis a eacuteteacute estimeacute agrave 450 milliards de dollars en 2008 Reacuteduire la facture de seulement 10 aurait deacutejagrave un impact eacuteconomique eacutenorme
Les eacutevolutions agrave venirLa deacutecouverte de la structure en double heacutelice de lrsquoADN par Watson et Crick en 1953 a ouvert une nouvelle egravere le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire Durant la seconde moitieacute du XXe siegravecle les biologistes et les meacutedecins ont fait eacutenormeacutement progresser notre compreacutehension des meacutecanismes de la vie Cette progression a eacuteteacute consideacuterablement acceacuteleacutereacutee gracircce au deacuteveloppement drsquooutils de diagnostic moleacuteculaire qui permettent aujourdrsquohui aux meacutedecins de reacuteellement comprendre les meacutecanismes intimes moleacuteculaires des maladies Et ce que ces outils apportent crsquoest de lrsquoinformation de lrsquoinformation qui peut sauver ou prolonger la vie eacuteviter la douleur seacutecuriser le patient et aider le praticien agrave prendre la bonne deacutecision
Chaque ecirctre humain est une personne unique avec sa propre histoire ses besoins et ses objectifs personnels et veut ecirctre consideacutereacute en tant que tel La promesse de la meacutedecine personnaliseacutee est qursquoagrave lrsquoavenir la technologie permettra aux professionnels de la santeacute drsquoaccomplir quelques pas de plus pour se rapprocher de ce besoin fondamental
(Ce contenu est issu de ParisTech Review ougrave il a eacuteteacute publieacute agrave lrsquoorigine sous le titre Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche Nous vous invitons agrave vous abonner gratuitement agrave ParisTech Review) - Groupe lsquoLes eacutechosrsquo- Tous droits reacuteserveacutes - Les Echos 2012
Source httpblogslesechosfrparistech-reviewmedecine-personnalisee-la-revolution-est-en-marche-a7747html
Addenda - References
Academic
bull Steven M Paul et al ldquoHow to improve RampD productivity the pharmaceutical industryrsquos grand challengerdquo Nature Reviews 9 March 2010 203
bull Iain Miller et al ldquoMarket access challenges in the EU for high medical value
diagnostic testsrdquo Personalized Medicine (2011) 8(2)
bull Cepton Strategies ldquoLes perspectives de lrsquoindustrie pharmaceutique agrave lrsquohorizon 2020rdquo septembre 2011
Online
bull ldquo The revolution of molecular diagnosticsrdquo (Cepton Strategies)
bull ldquo Pharma 2015 le nouveau modegravelerdquo (Cepton Strategies)
This content is licensed under a Creative Commons Attribution 30 LicenseYou are free to share copy distribute and transmit this content - Source httpwwwparistechreviewcom20111108medecine-personnalisee-revolution
laquo Meacutedecine personnaliseacutee raquo la part du bluff et celle de la reacutealiteacute Document lsquoScience et pseudo-sciencesrsquo Auteur Bertrand Jordan biologiste moleacuteculaire Directeur de recherche eacutemeacuterite au CNRS Auteur de nombreux articles et drsquoune dizaine de livres sur la geacuteneacutetique et ses applicationshellip SPS ndeg 292 octobre 2010
Lrsquoideacutee (ou le fantasme) de la meacutedecine personnaliseacutee peut se reacutesumer ainsi on va tregraves prochainement pouvoir acceacuteder agrave la totaliteacute de lrsquoinformation geacuteneacutetique drsquoune personne en deacuteduire lrsquoensemble de ses preacutedispositions agrave diffeacuterentes maladies (et mecircme agrave certains comportements) ainsi que sa reacuteaction agrave diffeacuterents types de traitements et de meacutedicaments On pourra alors adopter des conduites de preacutevention cibleacutees et efficaces et traiter lrsquoaffection lorsqursquoelle apparaicirctra avec le meacutedicament preacutesentant le meilleur rapport entre efficaciteacute et effets indeacutesirables Au-delagrave de lrsquoinformation geacuteneacutetique proprement dite la mesure drsquoautres paramegravetres (niveau drsquoexpression de gegravenes preacutesence de diffeacuterentes proteacuteines eacutetat de certains reacutecepteurs) fournira des laquo biomarqueurs raquo1 suppleacutementaires permettant drsquoadapter finement le traitement agrave lrsquoeacutetat du patient
Au niveau de lrsquoaccegraves agrave lrsquoinformation geacuteneacutetique inteacutegrale il srsquoagit bien drsquoune reacutealiteacute maintenant proche (moins de cinq ans agrave coup sucircr) Les nouvelles techniques de seacutequenccedilage drsquoADN apparues depuis 2005 sont de plus en plus rapides et efficaces et degraves aujourdrsquohui la lecture inteacutegrale de lrsquoADN drsquoune personne revient agrave moins de 10 000 euro2 Les progregraves continuent agrave un rythme rapide et il est tregraves vraisemblable que le laquo geacutenome agrave 1000 dollars raquo devienne une reacutealiteacute drsquoici deux agrave trois ans Il sera alors bien plus rationnel drsquoobtenir cette information systeacutematiquement pour chaque individu (agrave la naissance par exemple) plutocirct que de pratiquer des analyses drsquoADN cibleacutees lorsque le besoin en apparaicirct
La traduction de cette information geacuteneacutetique en termes de physiopathologie (le passage du laquo geacutenotype raquo au laquo pheacutenotype raquo) est par contre encore tregraves imparfaite Bien entendu certaines mutations entraicircnent systeacutematiquement une pathologie preacutecise (comme pour la mucoviscidose les myopathies la choreacutee de Huntingtonhellip) mais en geacuteneacuteral la composante geacuteneacutetique drsquoune maladie implique des dizaines des centaines de gegravenes dont certains variants ont un effet aggravant ou au contraire protecteur Nos connaissances sont encore tregraves incomplegravetes et les entreprisequi agrave lrsquoeacutetranger (USA) offrent de reacutealiser un profil geacuteneacutetique (actuellement beaucoup moins preacutecis que le seacutequenccedilage inteacutegral) ne fournissent agrave leurs clients que des informations tregraves vagues (laquo risque drsquoarthrite rhumatoiumlde accru de 20 raquo crsquoestagrave-dire risque absolu passant de 1 agrave 1 2 ) La validiteacute mecircme de ces chiffres est sujette agrave caution dans la mesure ougrave ils ont eacuteteacute eacutetablis sur des groupes de population auxquels le client nrsquoappartient pas neacutecessaire-menthellip La
traduction meacutedicale de lrsquoinformation geacuteneacutetique est donc tregraves partielle et entacheacutee de grandes incertitudes
Photo Une vision du futur proche la carte Vitale contenant la seacutequence drsquoADN du patient
Cependant les choses changent rapidement Le passage prochain du pro-fil geacuteneacutetique (eacutetabli sur 500 000 agrave 1 000 000 de points dans le geacutenome) agrave la lecture inteacutegrale des trois milliards de bases de ce geacutenome va donner une information beaucoup plus fine ndash incluant en particulier les mutations rares qui pour des raisons techniques ne sont guegravere repreacutesenteacutees dans les profils actuels Et la poursuite des grandes eacutetudes de correacutelation entre pathologies et constitution geacuteneacutetique3 (eacutetudes qui vont elles aussi passer agrave la seacutequence) va ameacuteliorer peu agrave peu la traduction du geacutenotype en pheacutenotype y compris pour les maladies dont la part geacuteneacutetique est complexe (soit la grande majoriteacute) Cette transition est deacutejagrave bien amorceacutee pour divers types de cancers pour lesquels la connaissance des caracteacuteristiques geacuteneacutetiques de la cellule tumorale est deacuteterminante pour le choix du traitement4 On peut ainsi espeacuterer agrave terme eacuteradiquer la pratique de chimiotheacuterapies peu speacutecifiques et fortement deacutelabrantes et combiner la chirurgie avec le traitement par des moleacutecules ayant une action reacuteellement cibleacutee sur les cellules tumorales Il est certain que cette approche va srsquoeacutetendre au domaine de la santeacute en geacuteneacuteral et que lrsquoon va de plus en plus vers des traitements cibleacutes fondeacutes sur la connaissance du geacutenome du patient et sur des informations scientifiques constamment mises agrave jour
Au-delagrave de la geacuteneacutetique il faut drsquoailleurs eacutelargir le propos agrave lrsquoensemble des biomarqueurs qui deviennent accessibles Il peut srsquoagir de donneacutees concernant lrsquoADN comme ci-dessus mais aussi du niveau drsquoexpression drsquoun ensemble de gegravenes de la preacutesence de diverses proteacuteines de concentrations de meacutetabolites ou de lrsquoactiviteacute drsquoenzymes comme les kinases Le biomarqueur peut ecirctre simple ou le plus souvent complexe impliquant la mesure simultaneacutee drsquoun nombre important drsquoentiteacutes et donc une technologie sophistiqueacutee Le champ drsquoapplication des biomarqueurs est tregraves large et concerne potentiellement toutes les pathologies Ce domaine de recherches est en plein deacuteveloppement avec encore une fois beaucoup drsquoexageacuterations et drsquoaffirmations peu rigoureuses qursquoil srsquoagisse de la validiteacute statistique des correacutelations repeacutereacutees ou de lrsquoutiliteacute clinique reacuteelle de lrsquoinformation fournie On peut neacuteanmoins penser que la phase critique actuelle va deacuteboucher sur une clarification et un renforcement des exigences et que des biomarqueurs reacuteellement valides et utiles eacutemergeront de ces travaux il deviendra alors indispensable de les deacuteterminer avant tout traitement
Photo - Lrsquointerpreacutetation meacutedicale drsquoune seacutequence drsquoADN nrsquoest pas eacutevidente
La meacutedecine personnaliseacutee nrsquoest donc pas qursquoun fantasme le concept comporte une part de veacuteriteacute qui va aller croissant Les conseacutequences sur le systegraveme de santeacute sont multiples Les meacutedicaments vont de plus en plus srsquoadresser agrave un sous-ensemble de patients geacuteneacutetiquement deacutefini ce qui nrsquoest pas sans poser de seacuterieux problegravemes aux industriels de la pharmacie (deacutecheacuteance du modegravele de blockbuster5 mais peut paradoxalement permettre drsquoacceacuteleacuterer les essais cliniques en les pratiquant sur des groupes drsquoindividus seacutelectionneacutes Lrsquoimportance du diagnostic va srsquoaccentuer notamment ndash mais pas seulement ndash pour tous les cancers et la mise agrave jour incessante des connaissances sera essentielle pour tirer le maximum de sens clinique des informations geacuteneacutetiques et des
biomarqueurs en geacuteneacuteral Il faudra donc disposer agrave lrsquohocircpital drsquoinstallations et de personnels capables drsquoobtenir ces informations et de les interpreacuteter Le rocircle de moleacutecules cibleacutees efficaces et preacutesentant peu drsquoeffets secondaires va srsquoaccroicirctre au deacutetriment des theacuterapeutiques geacuteneacuteralistes et reacuteduire les temps drsquohospitalisation Il srsquoagit lagrave de tendances lourdes dont lrsquoorientation ne fait aucun doute Seul le calendrier preacutesente quelques incertitudes La pratique de la meacutedecine va donc changer Espeacuterons que notre systegraveme de santeacute qui est (encore) lrsquoun des meilleurs au monde saura srsquoadapter agrave cette nouvelle donnehellip
1 Biomarqueur tout paramegravetre biologique mesurable qui fournit des informations pour le diagnostic le pronostic ou le choix du traitement pour tout type de maladie
2 Il srsquoagit lagrave de donneacutees veacuterifieacutees et drsquooffres commerciales existantes et non drsquoextrapolations publicitaires ou journalistiques
3 Etudes dites WGAS Whole Genome Association Studies Il srsquoen est deacutejagrave pratiqueacute plus de 500 portant agrave chaque fois sur des milliers de malades et de teacutemoins
4 Pour les leuceacutemies la preacutesence drsquoun reacutearrangement chromosomique impliquant les gegravenes BCR et Abl permet un traitement tregraves efficace par le Gleevec
5 Meacutedicament largement prescrit et geacuteneacuterant plus drsquoun milliard de dollars de chiffre drsquoaffaires
Source httpwwwpseudo-sciencesorgspipphparticle1500
Mitochondrie ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Une mitochondrie (du grec mitos fil et chondros grain) est un organite agrave linteacuterieur dune cellule eucaryote dont la taille est de lordre du micromegravetre Son rocircle physiologique est primordial puisque cest dans les mitochondries que leacutenergie fournie par les moleacutecules organiques est reacutecupeacutereacutee sous forme dATP (eacutenergie contenue dans la liaison phosphate-phosphate) la source principale deacutenergie pour la cellule eucaryote par le processus doxydation phosphorylante
Lensemble des mitochondries dune cellule constitue ce que lon appelle son chondriome
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Structure
bull 3 Origine
bull 4 Geacutenome mitochondrial
bull 5 Proteacuteome mitochondrie
o 51 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome mitochondrial
o 52 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome nucleacuteaire
o 53 Chez lHomme
bull 6 Fonctionnement
bull 7 Poisons mitochondriaux
bull 8 Maladies mitochondriales
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiMitochondrie
Oncogegravene
Les oncogegravenes sont une cateacutegorie de gegravenes dont lexpression favorise la survenue de cancers Ce sont des gegravenes qui commandent la synthegravese doncoproteacuteines (proteacuteines anormales stimulant la division et la diffeacuterenciation cellulaire) et deacuteclenchent une prolifeacuteration deacutesordonneacutee des cellules Le terme vient du grec onkos signifiant vrac masse ou tumeur
Le terme oncogegravene peut deacutesigner aussi des virus qui provoquent lapparition de cancers On parle doncovirus
Sommaire
[masquer]
bull 1 Introduction
bull 2 Oncogegravenes
o 21 Seacutemantique et histoire du terme
o 22 Oncogegravenes et cancers
o 23 Diffeacuterents oncogegravenes
o 24 Les oncogegravenes comme cibles pour le deacuteveloppement de nouvelles
theacuterapies
bull 3 Notes et reacutefeacuterences
bull 4 Voir aussi
o 41 Article connexe
o 42 Liens externes
Introduction[modifier]
Notre organisme est composeacute denviron 1014 cellules reacuteparties dans plus de 200 types cellulaires diffeacuterents qui composent les tissus (cellules sanguines nerveuses germinales etc) La prolifeacuteration cellulaire au sein de ces tissus est rigoureusement controcircleacutee au cours de notre vie certaines cellules (les neurones) ne neacutecessitant pas un renouvellement constant dautres eacutetant perpeacutetuellement en cours de multiplication (cellules sanguines ou de la peau) Le controcircle de cette multiplication cellulaire normale se fait par lintermeacutediaire dun eacutequilibre permanent entre facteurs activateurs (stimulateurs de la division cellulaire) et facteurs inhibiteurs (freins de la division cellulaire) Toute alteacuteration de cet eacutequilibre ou homeacuteostasie cellulaire peut faire pencher la balance soit du cocircteacute inhibiteur dans ce cas la cellule meurt et disparaicirct soit du cocircteacute activateur et la cellule se divise de faccedilon incontrocircleacutee et peut donner naissance agrave un cancerDe maniegravere scheacutematique on peut faire une analogie entre une voiture et une cellule Lorsque les systegravemes qui controcirclent lrsquoacceacuteleacuterateur et les freins de la voiture sont en bon eacutetat celle-ci va donc pouvoir avoir une vitesse de croisiegravere parfaitement controcircleacutee Une voiture dans laquelle lrsquoacceacuteleacuterateur serait activeacute en permanence ou bien ayant une absence totale de frein est donc lanceacutee dans une course folle qui ne peut plus ecirctre arrecircteacutee sauf par une catastrophe Dans les cellules canceacutereuses cela se passe exactement de la mecircme faccedilon
Il y a trois grandes cateacutegories de gegravenes associeacutes aux pathologies canceacutereuses les oncogegravenes (cet article) les gegravenes suppresseur de tumeurs et les gegravenes de Reacuteparation de lADN
Les proto-oncogegravenes sont les reacutegulateurs positifs de la prolifeacuteration cellulaire (les acceacuteleacuterateurs) Ils deviennent hyper-actifs et leur modification (en oncogegravene) est dominante car il suffit quune des deux copies du gegravene soit modifieacutee On a identifieacute actuellement plus de 100 proto-oncogegravenes Les plus connus sont les gegravenes Ha-ras myc ou abl
La seconde cateacutegorie comprend les gegravenes suppresseurs de tumeurs qui sont des reacutegulateurs neacutegatifs de la prolifeacuteration cellulaire (les freins)
Il existe eacutegalement les gegravenes de reacuteparation qui sont capables de deacutetecter et de reacuteparer les leacutesions de lrsquoADN qui ont modifieacute les oncogegravenes ou les gegravenes suppresseurs de tumeur Ces systegravemes de reacuteparation sont eacutegalement inactiveacutes dans les cellules canceacutereuses
Les cancers sont des pathologies geacuteneacutetiques crsquoest-agrave-dire qursquoils ont pour origine une modification quantitative etou qualitative des gegravenes deacutecrits ci-dessus Comme il srsquoagit drsquoalteacuterations geacuteneacutetiques somatiques qui ne sont preacutesentes que dans le tissu malade la plupart des cancers ne sont donc pas heacutereacuteditaires Les cancers familiaux (10 des cancers humains) sont associeacutes agrave une alteacuteration constitutionnelle (ou germinale) drsquoun gegravene Cette alteacuteration est donc preacutesente dans toutes les cellules de notre organisme gamegravetes incluses elle peut donc ecirctre transmise agrave la descendance
Scheacutemas agrave consulter agrave la source- Lespegravece humaine possegravede 23 paires de chromosomes (tous les gegravenes sont donc preacutesent agrave leacutetat de deux copies par cellules agrave lexception des cellules germinales et on fait abstraction des chromosomes sexuels X et Y) Lalteacuteration dune copie dun proto-oncogegravene produit une proteacuteine dont lactiviteacute diffegravere fortement de celle du produit normale (par exemple expression tregraves augmenteacutee ou encore preacutesence du produit dans des cellules innapproprieacutes) Cette proteacuteine muteacutee stimule de faccedilon constante la division cellulaire qui ne sera plus reacuteguleacutee normalement Cette alteacuteration est dite dominante car la production de proteacuteine alteacutereacutee par une seule des deux copies du proto-oncogegravene est neacutecessaire et suffisante pour alteacuterer sa fonction
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiOncogC3A8ne
Phosphorylation oxydative ndash Article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biochimie Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
La phosphorylation oxydative est une voie meacutetabolique qui utilise leacutenergie libeacutereacutee par loxydation des nutriments pour la production dadeacutenosine triphosphate
Voir aussi
bull Chaicircne respiratoire
Source httpfrwikipediaorgwikiPhosphorylation_oxydative
Photosynthegravese - lsquoNote de Futura-Sciencesrsquo
La photosynthegravese est une reacuteaction biochimique eacutenergeacutetique qui se deacuteroule chez les plantes
Rocircle de la photosynthegravese
La photosynthegravese a pour but de creacuteer de leacutenergie (sous forme de glucide) agrave partir de leacutenergie lumineuse provenant du soleil Les organismes qui utilisent le meacutecanisme de photosynthegravese sont autotrophes car ils fabriquent des matiegraveres organiques agrave partir de matiegraveres inorganiques
Meacutecanisme de la photosynthegravese
Leacutenergie solaire est utiliseacutee pour oxyder leau et reacuteduire le gaz carbonique afin de syntheacutetiser des substances organiques (glucides) Ce pheacutenomegravene a lieu dans les choloroplastes un organite speacutecifique des plantes au niveau des membranes des thylacoiumldes ougrave se situent les photosystegravemes I et II et les cytochromes
Bilan eacutenergeacutetique de la photosynthegravese
Il faut six moleacutecules de dioxyde de carbone et six moleacutecules deau pour syntheacutetiser une moleacutecule de glucose relacircchant six moleacutecules de dioxygegravene gracircce agrave leacutenergie lumineuse
6 CO2 + 6 H2O + eacutenergie lumineuse rarr C6H12O6 (glucose) + 6 O2
Mais ce bilan est en fait deacutecomposeacute en deux eacutetapes successives
bull les reacuteactions photochimiques (phase claire) 12 H2O + lumiegravere rarr 6 O2 + eacutenergie chimique (24 H)
bull le cycle de Calvin (phase sombre) 6 CO2 + eacutenergie chimique (24 H) rarr C6H12O6 + 6 H2O
La photosynthegravese est un meacutecanisme speacutecifique des plantes vertes copy Jon Sullivan Wikimedia domaine publicSource httpwwwfutura-sciencescomfrdefinitiontbotanique-2dphotosynthese_227
Photosynthegravese - Introduction drsquoun article XWikipeacutedia
La photosynthegravese (grec φῶς phōs lumiegravere et σύνθεσις syacutenthesis composition) est le processus bioeacutenergeacutetique qui permet aux plantes et agrave certaines bacteacuteries de syntheacutetiser de la matiegravere organique en exploitant la lumiegravere du soleil Les besoins nutritifs de ces organismes sont du dioxyde de carbone de lrsquoeau et des sels mineacuteraux La photosynthegravese est agrave la base de lautotrophie de ces organismes La photosynthegravese est la principale voie de transformation du carbone mineacuteral en carbone organique En tout les organismes photosyntheacutetiques assimilent environ 100 milliards de tonnes de carbone en biomasse chaque anneacutee1
La photosynthegravese se deacuteroule dans les membranes des thylakoiumldes chez les plantes les algues et les cyanobacteacuteries ou dans la membrane plasmique chez les bacteacuteries photosyntheacutetiques Une conseacutequence importante est la libeacuteration de moleacutecules de dioxygegravene
Sommaire
bull 1 La deacutecouverte du meacutecanisme
bull 2 Vue geacuteneacuterale
bull 3 Le support de la photosynthegravese
bull 4 Les deux phases de la photosynthegravese
o 41 Les reacuteactions photochimiques ou phase claire
411 Le photosystegraveme II
412 Le photosystegraveme I
413 La photophosphorylation cyclique
o 42 Le cycle de Calvin ou phase chimique non photo-deacutependante (ou
laquo phase sombre raquo expression deacutesormais deacutesuegravete)
bull 5 Les diffeacuterents types de fixation du carbone
o 51 Le meacutecanisme des plantes en C3
o 52 Le meacutecanisme des plantes en C4
o 53 Le meacutecanisme des plantes CAM ( Crassulacean Acid Metabolism )
bull 6 Cas particuliers de photosynthegravese
o 61 Photosynthegravese chez un animal
o 62 Photosynthegravese artificielle
bull 7 Production doxygegravene amp captage deacutenergie
bull 8 Notes
bull 9 Reacutefeacuterences
bull 10 Voir aussi
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiPhotosynthC3A8se
Potentiel doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Le potentiel doxydo-reacuteduction ou potentiel redox est une grandeur empirique exprimeacutee en volt (de symbole V) et noteacutee E Ce potentiel est exprimeacute par rapport agrave une reacutefeacuterence souvent mesureacutee par une eacutelectrode normale agrave hydrogegravene (ENH) dougrave luniteacute VENH rencontreacutee dans certains ouvrages Cette mesure est appliqueacutee aux couples
doxydo-reacuteduction pour preacutevoir la reacuteactiviteacute des espegraveces chimiques entre elles Par convention le potentiel standard Edeg est mesureacute par rapport au couple protonhydrogegravene (H+ H2) de potentiel nul
Sommaire
bull 1 Mesure
o 11 Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
111 Exemples
bull 2 Oxydant et reacuteducteur
bull 3 Potentiels standard doxydo-reacuteduction agrave 25 degC
bull 4 laquo Noblesse raquo dun meacutetal
bull 5 Applications pratiques
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Articles connexes
Mesure [modifier]
La mesure dun potentiel deacutelectro-reacuteduction se fait expeacuterimentalement agrave laide de deux demi-piles Pour obtenir le potentiel standard dun couple redox lune de ces piles doit mettre en œuvre le couple de reacutefeacuterence H+ H2 et lautre celui dont on veut mesurer le potentiel
Concregravetement les deux demi-piles sont constitueacutees chacune dun soluteacute et dune eacutelectrode les soluteacutes sont relieacutes entre eux par un pont salin qui leur permet deacutechanger des ions et les eacutelectrodes sont relieacutees entre elles par un circuit eacutelectrique sur lequel est placeacute un voltmegravetre Les deux demi-piles une fois relieacutees forment une pile eacutelectrique fournissant un courant continu alimenteacute par les reacuteactions chimiques qui ont lieu spontaneacutement aux eacutelectrodes degraves lors quest formeacutee la pile
-Le sens de courant eacutelectrique donne le signe du potentiel (neacutegatif si les eacutelectrons vont vers H+H2 et positif au contraire)
-Le voltmegravetre donne la valeur du potentiel du couple redox
-Les couples ayant des Edeg eacuteleveacutes (positifs) impliquent des oxydants forts
-Les couples ayant des Edeg tregraves bas (neacutegatifs) impliquent des reacuteducteurs forts
Ce potentiel peut deacutependre du contexte chimique et notamment du pH et mecircme du contexte physique les effets de la lumiegravere sont mis agrave profit aussi bien par la nature dans la photosynthegravese que par lhomme dans la photographie
Les chimistes utilisent des tables deacutejagrave deacutefinies elles fournissent les potentiels mesureacutes dans les conditions standard de pression et de tempeacuterature (25 degC 1 bar) par rapport au couple H+ H2
Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo [modifier]
Pour une reacuteaction redox on peut deacutefinir la diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur)
Exemples [modifier]
a)NAD+ + 2H+ + 2 e- rarr NADH + H+ E0rsquo = -0320 V
b) Aceacutetaldeacutehyde + 2 H+ + 2 e- rarr Eacutethanol E0rsquo = -0197 V
Reacuteaction redox
Aceacutetaldeacutehyde + NADH + H+ rarr Eacutethanol + NAD+ ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur) = -0197 ndash (-0320) = + 0123 V
Regravegle geacuteneacuterale
Les reacuteactions redox spontaneacutees possegravedent un ΔE gt 0
Oxydant et reacuteducteur [modifier]
La reacutefeacuterence du potentiel doxydo-reacuteduction est celui de leau pure conventionnellement fixeacute agrave zeacutero Les corps dits laquo oxydants raquo sont les oxydants des couples ayant un potentiel positif (ils captent des eacutelectrons ce qui se traduit par une charge eacutelectrique neacutegative) les corps dits laquo reacuteducteurs raquo sont les reacuteducteurs des couples ayant un potentiel neacutegatif (ils cegravedent des eacutelectrons dougrave une charge eacutelectrique positive) Les valeurs caracteacuteristiques des potentiels sont de lordre de quelques volts
On voit lagrave que lon a deux significations diffeacuterentes pour les termes laquo oxydant raquo et laquo reacuteducteur raquo
bull la signification lieacutee agrave une reacuteaction doxydo-reacuteduction donneacutee (capteur ou eacutemetteur deacutelectron dans la reacuteaction)
bull la signification lieacutee au potentiel doxydo-reacuteduction un laquo reacuteducteur raquo est un corps qui joue le rocircle de reacuteducteur dans de nombreuses reacuteactions un laquo oxydant raquo est un corps qui joue le rocircle doxydant dans de nombreuses reacuteactions mais un laquo oxydant raquo peut parfois ecirctre un reacuteducteur sil est face agrave un laquo oxydant raquo plus fort et quil peut encore soxyder
Cest cette deuxiegraveme signification qui est utiliseacutee ici Les laquo oxydants raquo les plus forts ne peuvent pas soxyder eux-mecircmes et sont donc toujours des oxydants les laquo reacuteducteurs raquo les plus forts ne peuvent pas se reacuteduire eux-mecircmes et sont donc toujours des reacuteducteurs Mais certains corps peuvent ecirctre alternativement oxydants et reacuteducteurs comme par exemple leau ou le monoxyde de carbone
Les oxydants les plus forts dans cette eacutechelle sont les halogegravenes (F2 Cl2) lion permanganate (MnO4
-) en milieu acide lion hypochlorite (ClO-) le dioxygegravene (O2) le soufre (S)
Des reacuteducteurs classiques sont les meacutetaux le carbone et lhydrogegravene solide1
Lire lrsquoarticle complet sur httpfrwikipediaorgwikiPotentiel_d27oxydo-rC3A9duction
Reacuteaction doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Des informations de cet article ou section devraient ecirctre mieux relieacutees aux sources mentionneacutees dans la bibliographie ou en liens externes Ameacuteliorez sa veacuterifiabiliteacute en les associant par des reacutefeacuterences
Une reacuteaction doxydo-reacuteduction est une reacuteaction chimique au cours de laquelle se produit un eacutechange deacutelectrons Lespegravece chimique qui capte les eacutelectrons est appeleacutee laquo oxydant raquo celle qui les cegravede laquo reacuteducteur raquo On abregravege couramment loxydo-reacuteduction par redox
Les reacuteactions doxydo-reacuteductions constituent une grande famille comprenant de nombreuses reacuteactions chimiques puisquelles interviennent dans les combustions certains dosages meacutetallurgiques la corrosion des meacutetaux leacutelectrochimie ou la respiration cellulaire Ces reacuteactions jouent en particulier un rocircle fondamental en biologie dans la transformation de loxygegravene au sein des corps vivants Elles sont eacutegalement massivement utiliseacutees par lindustrie humaine agrave lexemple de lobtention de la fonte agrave partir de minerais composeacutes doxyde de fer par reacuteduction puis de fer et dacier agrave partir de la fonte par oxydation
Cette varieacuteteacute sexplique par la mobiliteacute la leacutegegravereteacute et lomnipreacutesence dans toutes les formes de la matiegravere de leacutelectron
Sommaire
bull 1 Deacutefinitions
o 11 Premiegravere deacutefinition
o 12 Deacutefinitions plus modernes
bull 2 Vocabulaire
bull 3 Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction
bull 4 Potentiel doxydo-reacuteduction
bull 5 Principaux couples doxydants-reacuteducteurs
bull 6 Reacuteactions doxydo-reacuteduction sans transfert eacutevident deacutelectrons [1]
o 61 Position du problegraveme
o 62 Geacuteneacuteralisation de la notion de transfert deacutelectrons
621 Formation dune liaison chimique et eacutelectroneacutegativiteacute
622 Transfert total deacutelectrons
623 Transfert total fictif (virtuel)
624 Application agrave la reacuteaction 2 H 2 + O2 rarr 2 H 2O
o 63 Nombre doxydation dun eacuteleacutement
o 64 Geacuteneacuteralisation de loxydo-reacuteduction
o 65 Utilisation des nombres doxydation
bull 7 Notes et reacutefeacuterences
bull 8 Bibliographie
bull 9 Voir aussi
o 91 Articles connexes
o 92 Liens externes
Deacutefinitions [modifier]
Premiegravere deacutefinition [modifier]
Suite agrave des expeacuteriences avec le mercure Lavoisier met en eacutevidence en 1772 le rocircle du dioxygegravene dans certaines reacuteactions doxydo-reacuteduction Il pose les premiegraveres deacutefinitions
bull Loxydation signifie laquo combinaison avec loxygegravene raquo Par exemple
2 Hg + O2 rarr Hg2O2
bull Une reacuteduction est laquo lextraction dun meacutetal de son oxyde raquo deacutefinition deacutejagrave utiliseacutee
en meacutetallurgie Par exemple
SO2 rarr S + O2
Dans le langage courant loxydation est la reacuteaction chimique dans laquelle un composeacute se combine avec un ou plusieurs atomes doxygegravene Comme loxydation du fer qui produit la rouille
4 Fe + 3O2 rarr 2 Fe2O3
Ce nest quau XX e siegravecle apregraves la deacutecouverte de leacutelectron (JJ Thomson 1897) et lintroduction du modegravele atomique de Bohr (1913) que les reacuteactions chimiques ont eacuteteacute reacuteexamineacutees agrave la lumiegravere de ces nouveaux modegraveles et que des similitudes observeacutees permirent de deacutegager progressivement le concept actuel doxydo-reacuteduction qui sexprime en termes de transferts deacutelectrons
Les reacuteactions doxydo-reacuteduction par voie segraveche (eacutechange de dioxygegravene) sont efficacement deacutecrites par les diagrammes Ellingham Loutil principal des reacuteactions redox en milieu aqueux eacutetant la formule de Nernst
Deacutefinitions plus modernes [modifier]
Pour faciliter leacutetude des reacuteactions on utilise un outil qui associe (parfois abstraitement) agrave chaque atome dun composeacute un nombre doxydation (no) qui symbolise la valeur de la charge porteacutee (Fe2+ a un nombre doxydation de 2)
bull Une oxydation est une perte deacutelectrons (donc une augmentation du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Zn rarr Zn2+ + 2 e-
bull Ce don deacutelectrons ne se produit que sil existe un corps susceptible de les
accepter
bull Le pheacutenomegravene inverse (acceptation des eacutelectrons) est appeleacute la reacuteduction
bull Une reacuteduction est un gain deacutelectrons (donc une diminution du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Cu2+ + 2 e- rarr Cu
Ainsi les laquo combinaisons avec loxygegravene raquo ne sont quun cas particulier des reacuteactions doxydo-reacuteduction Voici deux reacuteactions avec le cuivre
2Cu + O2 rarr 2CuO
Cu + Cl2 rarr CuCl2
La premiegravere combine le cuivre et le dioxygegravene tandis que la seconde combine le cuivre et le dichlore Le chlore et loxygegravene ont un point commun ce sont des eacuteleacutements plus eacutelectroneacutegatifs que le cuivre
Loxydation dun corps saccompagne toujours de la reacuteduction dun autre (les eacutelectrons ne peuvent pas circuler seuls et sont neacutecessairement capteacutes) on parle dune reacuteaction doxydo-reacuteduction Loxydation est une demi-reacuteaction de loxydo-reacuteduction et la reacuteduction est lautre demi-reacuteaction
Vocabulaire [modifier]
Scheacutema - Preacutevision du sens dune reacuteaction doxydo-reacuteduction en utilisant la regravegle du gamma
Dans une oxydo-reacuteduction
bull leacuteleacutement qui cegravede un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo reacuteducteur raquo
bull leacuteleacutement qui capte un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo oxydant raquo
Le reacuteducteur soxyde (reacuteaction doxydation) loxydant se reacuteduit (reacuteaction de reacuteduction) Loxydo-reacuteduction se compose donc de deux demi-reacuteactions une oxydation et une reacuteduction
bull Oxydationreacuteducteur(1) = oxydant(1) + ne- (les flegraveches napparaissent que si la reacuteaction est totale quand K gt 10 000)
bull Reacuteduction
oxydant(2) + ne- = reacuteducteur(2)
bull Oxydo-reacuteduction (laquo somme raquo de loxydation et de la reacuteduction)
oxydant(2) + reacuteducteur(1) rarr oxydant(1) + reacuteducteur(2)
Exemple
Ce4+ + e- = Ce3+ (Reacuteduction)
Fe2+ = Fe3+ + e- (Oxydation)
dougrave la reacuteaction bilan
Ce4+ + Fe2+ rarr Ce3+ + Fe3+
Un reacuteducteur oxydeacute (=forme oxydeacutee) est un oxydant et un oxydant reacuteduit (=forme reacuteduite) est un reacuteducteur On deacutefinit ainsi le couple oxydant-reacuteducteur (aussi appeleacute laquo couple redox raquo) qui se compose de loxydant et du reacuteducteur conjugueacute (loxydant reacuteduit) On le note sous la forme Oxydant Reacuteducteur
En biochimie et notamment agrave propos de la synthegravese des moleacutecules preacutebiotiques on parle de reacuteactions se produisant dans une atmosphegravere oxydante cest-agrave-dire en preacutesence doxygegravene par opposition agrave une atmosphegravere reacuteductrice contenant par exemple du gaz carbonique
Certain composeacutes chimiques peuvent se comporter aussi bien en oxydant quen reacuteducteur Cest notamment le cas de leau oxygeacuteneacutee dont on dit quelle se dismute et qui par conseacutequent ne peut ecirctre conserveacutee longtemps
H2O2 = 2H+ + O2 + 2e- (oxydation)
H2O2 + 2H+ + 2e- = 2H2O (reacuteduction)
Soit au final
2H2O2 rarr 2H2O + O2 (oxydo-reacuteduction)
On a par exemple les couples oxydant-reacuteducteur Cu 2+ Cu et Zn 2+ Zn qui donnent la reacuteaction en solution aqueuse
Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+
(aq) + Cu(s) (oxydo-reacuteduction)
Cette reacuteaction peut se deacutecomposer en une reacuteduction (de loxydant) et une oxydation (du reacuteducteur)
Zn(s) = Zn2+(aq) + 2e- (oxydation)
Cu2+(aq) + 2e- = Cu(s) (reacuteduction)
Les deux demi-reacuteactions doxydation et de reacuteduction peuvent reacuteellement ecirctre seacutepareacutees dans certains cas (cest-agrave-dire quelles ne se produisent pas au mecircme endroit) ce qui permet de geacuteneacuterer un courant eacutelectrique (cest ce qui se passe dans les piles eacutelectriques) Dans les autres cas par exemple dans lexemple donneacute elles nont quun inteacuterecirct formel (les eacutelectrons libres nexistent pas dans leau)
Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction hellip
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Respiration ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
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Dans le langage courant la respiration deacutesigne agrave la fois les eacutechanges gazeux (rejet de dioxyde de carbone CO2 appeleacute parfois de faccedilon impropre laquo gaz carbonique raquo et absorption de dioxygegravene O2 ou appeleacute couramment laquo oxygegravene raquo) et la respiration cellulaire qui permet en deacutegradant du glucose gracircce au dioxygegravene dobtenir de leacutenergie Les eacutechanges gazeux assistent la respiration cellulaire en lui fournissant le dioxygegravene et en le deacutebarrassant du dioxyde de carbone produit
Pour certains organismes ces eacutechanges se reacutealisent directement par diffusion aux travers des parois cellulaires Pour dautres des organes speacutecialiseacutes se sont formeacutes permettant ainsi daugmenter les quantiteacutes de gaz brasseacutes Il existe plusieurs types dorganes
bull les branchies qui sont les adaptations respiratoires des animaux aquatiques poissons mais aussi certains anneacutelides (vers) eacutechinodermes (eacutetoiles de mers) et mollusques
bull les poumons qui sont les adaptations des verteacutebreacutes terrestres
Dans le cas des animaux qui possegravedent des poumons on parle de ventilation pulmonaire pour deacutesigner lensemble des meacutecanismes qui permettent les transferts de gaz entre les milieux exteacuterieur et inteacuterieur (le sang)
Sommaire
bull 1 Aspect biochimique
bull 2 La respiration chez lecirctre humain
bull 3 Classification des sujets lieacutes agrave la respiration
o 31 Par maladie et urgences
o 32 Par meacutedication
o 33 Par soins intensifs et meacutedecine durgence
o 34 Par autres sujets meacutedicaux
bull 4 Voir aussi
o 41 Articles connexes
o 42 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRespiration
Tomographie par eacutemission de positons - Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
La tomographie par eacutemission de positons (TEP) deacutenommeacutee PET ou PET scan pour laquo positron emission tomography raquo dans la terminologie anglo-saxonne est une meacutethode
dimagerie meacutedicale pratiqueacutee par les speacutecialistes en meacutedecine nucleacuteaire qui permet de mesurer en trois dimensions lactiviteacute meacutetabolique dun organe gracircce aux eacutemissions produites par les positons (ou positrons) issus de la deacutesinteacutegration dun produit radioactif injecteacute au preacutealable
La TEP repose sur le principe geacuteneacuteral de la scintigraphie qui consiste agrave injecter un traceur dont on connaicirct le comportement et les proprieacuteteacutes biologiques pour obtenir une image du fonctionnement dun organe Ce traceur est marqueacute par un atome radioactif (carbone fluor azote oxygegravene) qui eacutemet des positons dont lannihilation produit elle-mecircme deux photons La deacutetection de la trajectoire de ces photons par le collimateur de la cameacutera TEP permet de localiser le lieu de leur eacutemission et donc la concentration du traceur en chaque point de lorgane Cest cette information quantitative que lon repreacutesente sous la forme dune image faisant apparaicirctre en couleurs les zones de forte concentration du traceur
Ainsi la TEP permet de visualiser les activiteacutes du meacutetabolisme des cellules on parle dimagerie fonctionnelle par opposition aux techniques dimagerie dite structurelle comme celles baseacutees sur les rayons X (radiologie ou CT-scan) qui reacutealisent des images de lanatomie Par conseacutequent la tomographie par eacutemission de positons est un outil diagnostique qui permet de deacuteceler certaines pathologies qui se traduisent par une alteacuteration de la physiologie normale comme les cancers La TEP est aussi utiliseacutee en recherche biomeacutedicale par exemple en imagerie ceacutereacutebrale ougrave elle permet de reacuteveacuteler les reacutegions actives du cerveau lors de telle ou telle activiteacute cognitive de maniegravere analogue agrave ce qui se fait avec limagerie par reacutesonance magneacutetique fonctionnelle (IRM)
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Deacutefinition
o 21 Principe
o 22 Exposition aux radiations et radioprotection
bull 3 Principaux traceurs utiliseacutes
o 31 Le 18 F FDG
bull 4 Deacuteroulement dun examen TEP
bull 5 Diagnostic
bull 6 Applications
o 61 Canceacuterologie
o 62 Imagerie ceacutereacutebrale et neurologie
o 63 Cardiologie
bull 7 Limites
bull 8 Avenir de la TEP
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Annexes
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiTomographie_par_C3A9mission_de_positons
Warburg ndash Selon Wikipeacutedia
Otto Heinrich Warburg (8 octobre 1883 agrave Fribourg-en-Brisgau Bade-Wurtemberg Allemagne - 1 er aoucirct 1970 agrave Berlin) est un meacutedecin physiologiste et biochimiste allemand Il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine de 19311
Sommaire
bull 1 Biographie
bull 2 Hypothegravese
bull 3 Le cas Warburg
bull 4 Notes et reacutefeacuterences
bull 5 Voir aussi
o 51 Liens externes
Biographie
Docteur en chimie et docteur en meacutedecine il a deacutecouvert des processus-cleacutes de la respiration cellulaire et de diffeacuterents systegravemes enzymatiques En 1931 il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine laquo pour sa deacutecouverte de la nature et du mode opeacuteratoire de lenzyme respiratoire1 raquo
Ayant deacutemontreacute que les cellules canceacutereuses changent leur meacutetabolisme pour passer agrave un meacutetabolisme anaeacuterobie il a formuleacute lhypothegravese non confirmeacutee que le cancer na pas besoin dun milieu riche en oxygegravene pour se deacutevelopper Parmi ses eacutetudiants le plus illustre est Hans Adolf Krebs prix Nobel en 1953
Hypothegravese
Il constata lors de ses observations sur des cellules canceacutereuses une concentration anormalement eacuteleveacutee dions lactates lun des sels de lacide lactique Or cet acide est typiquement le reacutesultat dune fermentation
En 1924 Warburg en tira une hypothegravese sur la formation de cellules canceacutereuses celles-ci tireraient principalement leur eacutenergie de la fermentation anaeacuterobie du glucose (glycolyse anaeacuterobie) et par conseacutequent la preacutesence doxygegravene ne serait pas neacutecessaire agrave leur deacuteveloppement
Lapparition du cancer serait due agrave un dysfonctionnement des mitochondries des cellules canceacutereuses au lieu de le consommer elles fermenteraient le glucose
Selon Warburg linduction dun eacutetat dacidification dans lorganisme est incompatible avec le meacutetabolisme des cellules canceacutereuses2
Le cas Warburg
Otto Warburg eacutetait juif Agrave ce titre il aurait ducirc ecirctre soit expulseacute dAllemagne soit deacuteporteacute dans les camps de concentration Il nen fut rien En effet parce quAdolf Hitler eacutetait particuliegraverement preacuteoccupeacute davoir un cancer et parce quil pensait que Warburg serait le seul scientifique susceptible de trouver un traitement efficace il donna donc des instructions pour quil fucirct preacuteserveacute de la deacuteportation3 Warburg est enterreacute au cimetiegravere de Dahlem agrave Berlin
Photo - Otto Heinrich Warburg en 1931
Notes et reacutefeacuterences
1 uarr a et b (en) laquo for his discovery of the nature and mode of action of the respiratory enzyme raquo in Personnel de reacutedaction laquo The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1931 [archive] raquo Fondation Nobel 2010 Consulteacute le 26 novembre 2010
2 uarr La theacuteorie de O H Warburg Nexus ndeg48 page 66
3 uarr Robert Paxton la France de Vichy 1940-1944 coll Points-Histoire eacuted Seuil 1973 p178
Source httpfrwikipediaorgwikiOtto_Heinrich_Warburg
Traduction deacutefinitions et compleacutements
Jacques Hallard Ing CNAM consultant indeacutependantRelecture et corrections Christiane Hallard-Lauffenburger professeur des eacutecoleshonoraireAdresse 585 19 Chemin du Malpas 13940 Molleacutegegraves FranceCourriel jacqueshallard921orangefr
Fichier ISIS Santeacute Cancer a Redox Disease French version3 alleacutegeacutee
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Sommaire
bull 1 Principe geacuteneacuteral
bull 2 Eacutetapes de la glycolyse
o 21 Activation des hexoses par phosphorylations successives
211 Phosphorylation du glucose en glucose-6-phosphate
212 Isomeacuterisation du glucose-6-phosphate en fructose-6-phosphate
213 Phosphorylation du fructose-6-phosphate en fructose-16- diphosphate
o 22 Clivage du fructose-16-diphosphate en deux moleacutecules de
glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate
221 Clivage du fructose-16-diphosphate en glyceacuteraldeacutehyde-3- phosphate et dihydroxyaceacutetone phosphate
222 Isomeacuterisation de la dihydroxyaceacutetone phosphate en glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate
o 23 Reacutecupeacuteration de leacutenergie investie dans les phosphorylations
231 Phosphorylation du glyceacuteraldeacutehyde-3-phosphate en 13- diphosphoglyceacuterate
232 Conversion du 13-diphosphoglyceacuterate en 3-phosphoglyceacuterate avec reacutecupeacuteration dATP
233 Isomeacuterisation du 3-phosphoglyceacuterate en 2-phosphoglyceacuterate
234 Conversion du 2-phosphoglyceacuterate en phosphoeacutenolpyruvate
235 Conversion du phosphoeacutenolpyruvate en pyruvate avec reacutecupeacuteration dATP
bull 3 Bilan de la glycolyse
bull 4 Reacutegulation de la glycolyse
o 41 Reacutegulation de la PFK-1
o 42 Reacutegulation de la pyruvate kinase
o 43 Reacutegulation au niveau de lhexokinase
bull 5 Reacuteoxydation des coenzymes
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Voir aussi
o 71 Articles connexes
Principe geacuteneacuteral
La glycolyse est un meacutecanisme de reacutegeacuteneacuteration dATP qui ne neacutecessite pas doxygegravene Au cours de ce processus on assiste agrave
bull des reacuteactions doxydo-reacuteduction au cours desquelles un accepteur deacutelectrons
(coenzyme NAD + ) est reacuteduit
NAD + + 2 H + + 2 e minus rarr NADH + H +
bull des synthegraveses dATP par phosphorylation dADP (formation de quatre moleacutecules dATP mais consommation de deux moleacutecules dATP soit au total formation nette de deux moleacutecules dATP)
2 ADP + 2 Pi + 2 H + rarr 2 ATP + 2 H2O
Le symbole Pi repreacutesente ici le phosphate inorganique HPO42- ou hydrogeacutenophosphate1
La glycolyse se traduisant par la reacuteduction de coenzymes elle saccompagne donc de loxydation de moleacutecules organiques On peut dire quelle correspond agrave loxydation du glucose en pyruvate
glucose + 2 NAD + rarr 2 CH3-CO-COO - + 2 (NADH + H + )
coupleacutee agrave
2 ADP + 2 Pi + 2 H + rarr 2 ATP + 2 H2O
soit au total
glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD + rarr 2 pyruvate + 2 ATP + 2 (NADH + H + ) + 2 H2O
Le pyruvate CH3-CO-COO- deacutesigne en toute rigueur la base conjugueacutee de lacide pyruvique CH3-CO-COOH
Article complet sur le site httpfrwikipediaorgwikiGlycolyse
Glycolyse ndash Document Universiteacute Jussieu Paris Contributions de Caroline Benlot Nicole Blanchouin Collaboration Philippe Denoulet
La voie de la glycolyse correspond agrave une seacuterie de reacuteactions catalyseacutees par des enzymes qui deacutegradent une moleacutecule de glucose (6 carbones) en deux moleacutecules de pyruvate (3 carbones) Chez les eucaryotes cette transformation a lieu dans le cytosol de la cellule
Cette voie meacutetabolique produit de leacutenergie libre sous forme dATP Il est agrave noter que tous les intermeacutediaires entre le glucose et le pyruvate sont phosphoryleacutes ce qui leur confegravere une charge neacutegative nette agrave pH 7 les empecircchant ainsi de diffuser agrave lexteacuterieur de la cellule
La glycolyse se deacutecompose en deux phases
- La phase preacuteparatoire ougrave le glucose est transformeacute en deux trioses phosphates avec consommation deacutenergie
- La phase de remboursement qui produit de leacutenergie sous forme dATP
Le bilan global de la glycolyse est
Glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ -----gt 2 pyruvate + 2 ATP + 2 H2O + 2 NADH
Les diffeacuterents chaicircnons meacutetaboliques intervenant dans la glycolyse sont soit des reacuteactions simples soit des reacuteactions deacutecomposables en reacuteactions simples Parmi les dix reacuteactions enzymatiques de la glycolyse trois sont exergoniques et donc irreacuteversibles Les autres chaicircnons seffectuant avec des ΔG proches de leacutequilibre sont reacuteversibles et permettent la gluconeacuteogenegravese
Source httpwwwsnvjussieufrbmediaMetaboglyco1html
Lactate ndash Renvoi agrave Acide lactique selon une introduction agrave un articl de Wikipeacutedia
Lacide lactique est un acide organique qui joue un rocircle dans divers processus biochimiques Un lactate est un sel de cet acide Contrairement agrave ce que peut laisser penser son nom lacide lactique nest pas preacutesent uniquement dans le lait mais eacutegalement dans le vin certains fruits et leacutegumes et dans les muscles
Lacide lactique est un acide alpha hydroxyleacute sa formule chimique est C3H6O3 et sa structure se reflegravete dans son nom systeacutematique lacide 2-hydroxypropanoiumlque
Sommaire
bull 1 Chimie
bull 2 Effort musculaire et fermentation lactique
bull 3 Fermentation bacteacuterienne
bull 4 Utilisations
bull 5 Historique
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
o 61 Voir aussi
611 Articles connexes
612 Liens externes
Chimie [modifier]
Latome de carbone 2 portant le groupe hydroxyle est asymeacutetrique rendant la moleacutecule dacide lactique chirale Il se preacutesente donc sous forme de deux eacutenantiomegraveres
bull (R)-acide lactique ou D(ndash)-acide lactique
bull (S)-acide lactique ou L(+)-acide lactique
En solution le groupe carboxyle -COOH peut perdre un proton donnant un ion lactate CH3CHOHCOO-
Lacide lactique est soluble dans leau et consideacutereacute comme un acide faible (pKa=390) cest-agrave-dire que la reacuteaction de dissociation dans leau nest pas totale
CH3CHOHCOOH + H2O CH3CHOHCOO- + H3O+
On trouve donc agrave la fois en solution lacide lactique et sa forme basique lion lactate en proportions variables selon le pH
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiAcide_lactique
Meacutedecine personnaliseacutee ndash Articles seacutelectionneacutes par Jacques Hallard
Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche ndash Document lsquoGroupe Les eacutechosfrrsquo Par Marc-Olivier Beacutevierre Partner Cepton Strategies bureau de Paris 03 deacutecembre 2011
Du profilage des patients aux theacuterapies geacuteniques en passant par le diagnostic moleacuteculaire et de nouvelles formes de vaccination les possibiliteacutes ouvertes par la meacutedecine personnaliseacutee sont immenses Crsquoest aussi un enjeu consideacuterable pour lrsquoeacuteconomie des systegravemes de santeacute et bien sucircr pour les grandes firmes pharmaceutiques qui ont ducirc repenser en profondeur leurs deacutemarches de recherche et deacuteveloppement
Le concept de meacutedecine personnaliseacutee a eacuteteacute deacuteveloppeacute il y a deux deacutecennies par la socieacuteteacute suisse Roche lrsquoun des leaders mondiaux de lrsquoindustrie pharmaceutique Le concept initial eacutetait fondeacute sur une reacutealiteacute tregraves simple dans la pratique meacutedicale le mecircme meacutedicament peut provoquer des reacuteactions diffeacuterentes selon les patients et pour un patient donneacute certains meacutedicaments fonctionnent et drsquoautres non
Avec lrsquointroduction dans les anneacutees 1990 de lrsquoHerceptine un traitement pour le cancer du sein Roche a deacutemontreacute qursquoil eacutetait possible drsquoanticiper gracircce agrave un simple test sur les patients ceux pour qui le traitement serait le plus beacuteneacutefique et ceux pour qui il ne le serait probablement pas
Il est deacutesormais possible de personnaliser les traitements crsquoest-agrave-dire de nrsquoadministrer un meacutedicament qursquoaux patients qui reacuteagissent positivement Lrsquoimpact de cette nouvelle approche est eacutenorme une efficaciteacute accrue moins drsquoeffets secondaires et plus de temps ni de ressources perdus pour un traitement inopeacuterant
Les cinq grandes approchesCette premiegravere forme de meacutedecine personnaliseacutee a ouvert la voie agrave une multitude drsquoapproches diffeacuterentes que lrsquoon peut classer en cinq cateacutegories
1 La meacutedecine stratifieacutee Crsquoest lrsquoapproche retenue pour lrsquoHerceptine elle consiste agrave diviser les patients en quatre groupes en fonction de leur reacuteaction agrave un meacutedicament en termes drsquoefficaciteacute et drsquoeffets secondaires Le meacutedicament est administreacute uniquement au groupe pour lequel la reacuteponse aura eacuteteacute positive et qui nrsquoaura pas preacutesenteacute drsquoeffets secondaires
2 Les vaccinations antitumorales Il srsquoagit drsquoune autre forme de meacutedecine personnaliseacutee ici le systegraveme immunitaire du patient est ldquoentraicircneacuterdquo agrave deacutetruire les cellules tumorales On obtient un tel reacutesultat en reacuteinjectant dans le corps drsquoun patient un eacutechantillon de ses propres cellules apregraves un traitement externe Les cellules ainsi traiteacutees sont destineacutees agrave stimuler le systegraveme immunitaire du patient speacutecifiquement contre les cellules tumorales
3 Lrsquoingeacutenierie tissulaire La reconstruction tissulaire est un domaine meacutedical nouveau et extrecircmement prometteur Elle srsquoaccomplit gracircce agrave lrsquoimplantation de cellules capables de pousser sur un tissu endommageacute et de le ldquoreacuteparerrdquo Ces cellules peuvent provenir soit du patient lui-mecircme apregraves traitement externe soit de cellules souches provenant de donneurs
4 La theacuterapie geacutenique Elle vise agrave modifier le geacutenome drsquoun patient afin drsquoeacuteliminer la mutation qui est agrave lrsquoorigine drsquoune maladie Il y a trois types de theacuterapie geacutenique la transfection permanente drsquoADN la transfection transitoire drsquoADN et les theacuterapies portant sur lrsquoARN Aujourdrsquohui le premier type a eacuteteacute pratiquement abandonneacute alteacuterer de faccedilon permanente le geacutenome drsquoune personne peut avoir des conseacutequences sur le long terme y compris apregraves la mort du patient ndash puisque les modifications de son geacutenome seront aussi transmises agrave sa descendance Qui plus est elle a souvent des conseacutequences impreacutevisibles sur drsquoautres processus biologiques La recherche se concentre agrave preacutesent sur les deux autres approches qui ont elles lrsquoavantage drsquoecirctre reacuteversibles Les premiers meacutedicaments arrivent maintenant sur le marcheacute Un exemple inteacuteressant le Glybera premier traitement efficace contre la LPLD une maladie orpheline dont les patients ont un deacuteficit en proteacuteines LPL ce qui entraicircne lrsquoapparition de diabegravete et de maladies cardiovasculaires
5 Le profilage du risque La forme la plus meacutediatiseacutee de meacutedecine personnaliseacutee est probablement le profilage du risque gracircce au seacutequenccedilage du geacutenome drsquoun patient il devient deacutesormais possible de calculer le risque que cette personne deacuteveloppe un jour une maladie Etant donneacute que le coucirct total pour seacutequencer le geacutenome entier drsquoune personne diminue drsquoanneacutee en anneacutee il sera bientocirct possible pour tout le monde drsquoobtenir son propre seacutequenccedilage de geacutenome et donc de connaicirctre son profil de risque pour un certain nombre de maladies Par ailleurs certaines autres formes de profilage du risque plus preacutecises existent deacutejagrave en cardiologie par exemple en mesurant le niveau de concentration drsquoune certaine proteacuteine dans le sang il devient possible de preacutedire avec preacutecision le risque pour un patient drsquoavoir un accident cardio-vasculaire (AVC insuffisance cardiaque) dans les mois ou les anneacutees agrave venir
Le profilage du risque est un aspect particuliegraverement important pour la meacutedecine personnaliseacutee car il ouvre la voie agrave la preacutevention une source potentiellement gigantesque de bien-ecirctre pour les personnes mais aussi drsquoeacuteconomies substantielles pour les systegravemes de santeacute
Afin de comprendre pourquoi et comment lrsquoindustrie de la santeacute tout entiegravere se tourne drsquoores et deacutejagrave vers la meacutedecine personnaliseacutee il est important de srsquoarrecircter un instant sur la reacutevolution scientifique qui a deacuteclencheacute ce changement de paradigme
Le diagnostic moleacuteculaire moteur sous-jacentTout au long des dix derniegraveres anneacutees lrsquoameacutelioration de la productiviteacute en R amp D a eacuteteacute lrsquoun des principaux enjeux pour les entreprises pharmaceutiques Alors que la plupart de leurs meacutedicaments les plus vendeurs tombent ou vont tomber dans le domaine public ndash depuis 2004 et jusqursquoagrave 2012 ndash et en lrsquoabsence drsquoun nombre suffisant de nouveaux produits pour compenser la perte associeacutee cette riche industrie a eacuteteacute confronteacutee agrave une pression croissante pour aller vers plus drsquoinnovation
Rationaliser la gestion des projets de R amp D former des alliances construire des accords agrave long terme avec des eacutequipes de recherche universitaires ou en biotechnologie breveter les projets de recherche dans le cadre de structures de partenariat sophistiqueacutees autant de reacuteponses qui caracteacuterisent ce deacutefi et qui parfois ont eacuteteacute tregraves efficaces Cependant aucune de ces approches nrsquoa vraiment abordeacute le problegraveme qui est aujourdrsquohui au cœur de la recherche et du deacuteveloppement pharmaceutique Pour trouver demain de nouveaux meacutedicaments les scientifiques auront besoin de mieux comprendre les processus moleacuteculaires qui reacutegissent les maladies et comment la diversiteacute geacuteneacutetique des patients influe sur les reacutesultats des traitements
Parallegravelement lrsquoindustrialisation des techniques de biologie moleacuteculaire a permis drsquoimportants progregraves dans la deacutetection et lrsquoanalyse de moleacutecules drsquoune complexiteacute toujours croissante telles que de longs fragments drsquoADN ARN des proteacuteines voire des cellules entiegraveres Ces techniques ont permis aux scientifiques de parvenir agrave une compreacutehension beaucoup plus preacutecise des processus moleacuteculaires qui sont agrave lrsquoorigine de nombreuses maladies Le potentiel de ce qursquoon appelle maintenant le diagnostic moleacuteculaire est immense non seulement en termes de R amp D mais aussi dans la pratique meacutedicale quotidienne
Agrave lrsquoautre extreacutemiteacute du spectre les systegravemes de santeacute sont de plus en plus sous pression Ils ne remboursent plus que les meacutedicaments qui apportent un reacuteel plus par rapport aux traitements deacutejagrave en place et dans certains cas ils ne paient que si le traitement a un reacutesultat positif Dans un nombre croissant de systegravemes de santeacute le besoin drsquoun retour sur investissement ndash sujet qui eacutetait tabou dans le passeacute ndash est en train de devenir une reacutealiteacute
Le diagnostic moleacuteculaire fournit agrave ces deux deacutefis la reacuteponse de la science non seulement il accroicirct la productiviteacute de R amp D mais il fournit aussi aux cliniciens des outils puissants pour mieux comprendre ce qursquoils font et quelle est lrsquoefficaciteacute reacuteelle de leurs deacutecisions theacuterapeutiques Au final ils traitent mieux leurs patients et pour un coucirct moindre
Diagnostic moleacuteculaire et biomarqueurs quelques deacutefinitionsLe diagnostic moleacuteculaire deacutetecte des cibles moleacuteculaires speacutecifiques par le truchement de sondes seacutelectives qui sont toujours associeacutees agrave une meacutethode de visualisation La valeur de ces cibles ndash appeleacutees biomarqueurs ndash est qursquoelles sont correacuteleacutees agrave une maladie parfois elles sont mecircme la racine du mal Les biomarqueurs peuvent ecirctre de natures tregraves diffeacuterentes allant de la simple petite moleacutecule (comme les meacutetabolites) agrave des structures complexes comme les proteacuteines les acides nucleacuteiques ou mecircme des cellules entiegraveres
Trouver le biomarqueur adeacutequat qui permettra aux cliniciens de comprendre et de suivre avec preacutecision lrsquoeacutevolution de la maladie ndash ou bien sa reacuteponse agrave un traitement ndash est lrsquoun des principaux enjeux de la recherche pharmaceutique aujourdrsquohui En effet il nrsquoy a souvent pas de lien de causaliteacute direct entre un biomarqueur et une maladie ou sa reacuteponse Certains biomarqueurs peuvent ecirctre repreacutesentatifs de plusieurs maladies et inversement il peut ecirctre neacutecessaire de deacutetecter plusieurs biomarqueurs afin de deacutepister une maladie donneacutee
Les technologies de deacutetection et drsquoamplification ont progresseacute agrave pas de geacuteant ces derniegraveres anneacutees et sont devenues les principaux moteurs du deacuteveloppement des outils de diagnostic moleacuteculaire La meacutethode la plus connue est la Reacuteaction en Chaicircne par Polymeacuterase (PCR) mais il en est drsquoautres telles que les puces agrave ADN et ARN (ou micro-arrays) lrsquohybridation in situ en fluorescence (FISH) lrsquoimmunohistochimie la cytomeacutetrie en flux (CMF FACS en anglais) et bien drsquoautres qui sont agrave preacutesent arriveacutees agrave maturiteacute
Le rocircle des biomarqueurs dans la chaicircne de valeur pharmaceutiqueLes biomarqueurs jouent un rocircle important agrave tous les niveaux de la chaicircne de valeur pharmaceutique ils interviennent tregraves tocirct dans le processus de deacutecouverte puis dans le deacuteveloppement du produit ils ont eacutegalement leur importance au niveau du patient notamment pour la preacutevention le suivi du traitement et la gestion de la maladie
Les biomarqueurs peuvent ecirctre trieacutes en trois cateacutegories leur rocircle deacutepend de leur positionnement dans la chaicircne de valeur
Les biomarqueurs de deacutecouverte sont des entiteacutes moleacuteculaires qui sont geacuteneacuteralement identifieacutees pendant les premiegraveres phases du processus de deacutecouverte drsquoun nouveau meacutedicament Ces biomarqueurs sont lieacutes agrave la cible biologique et sont utiliseacutes pour valider les meacutecanismes de la maladie pour sonder de potentiels effets toxicologiques ou pour anticiper les variations geacuteneacutetiques potentielles dans la reacuteponse de lrsquoorganisme aux meacutedicaments Lrsquoespoir pour les responsables de R amp D pharmaceutique est que ces biomarqueurs vont aider agrave atteindre plus rapidement chez lrsquohomme la preuve de concept ou deacutemonstration de validiteacute lrsquoideacutee est drsquoecirctre en mesure drsquoeffectuer des essais cliniques en toute seacutecuriteacute avec de tregraves faibles doses sur un petit nombre de patients et beaucoup plus preacutecocement avant mecircme que les essais preacutecliniques ne soit pleinement acheveacutes Les meacutedicaments qui srsquoaveacutereraient ne pas fonctionner lors de ces essais preacutecoces seraient alors eacutelimineacutes plus tocirct ce qui permettrait par conseacutequent de tester plus de substances
Plus tard dans le processus on trouve les biomarqueurs de deacuteveloppement qui peuvent eacutegalement ecirctre drsquoune grande utiliteacute Ce sont habituellement les mecircmes que ceux qui ont eacuteteacute identifieacutes lors du processus de deacutecouverte et qui sont utiliseacutes dans les essais cliniques pour fournir des informations preacuteliminaires sur lrsquoefficaciteacute du meacutedicament et sa seacutecuriteacute avant qursquoon ne soit agrave mecircme de mesurer des paramegravetres cliniques drsquoaucune sorte Gracircce agrave leur capaciteacute agrave fournir des informations qui ne seraient pas accessibles agrave travers un monitoring clinique classique ils contribuent parfois agrave acceacuteleacuterer sensiblement le processus de deacuteveloppement En un mot afin de mesurer lrsquoefficaciteacute drsquoun nouveau meacutedicament de simples tests sanguins peuvent agrave preacutesent (dans certains cas) remplacer des mois voire des anneacutees drsquoobservation clinique
Et enfin nous avons les biomarqueurs commerciaux Par commercial nous entendons les biomarqueurs qui ont eacuteteacute officiellement reconnus par les autoriteacutes sanitaires comme des outils apportant des informations utiles sur lrsquoeacutetat drsquoun patient et pouvant ecirctre utiliseacutes pour prendre des deacutecisions cliniques des outils de diagnostic recourant agrave ces biomarqueurs seront par ailleurs susceptibles drsquoecirctre rembourseacutes par les systegravemes de santeacute Ce type de biomarqueur nrsquoest pas nouveau Pour ne citer que deux exemples le glucose est reconnu comme biomarqueur du diabegravete depuis le XIXe siegravecle (aujourdrsquohui il a eacuteteacute remplaceacute par lrsquoHbA1c) et le PSA (Antigegravene prostatique speacutecifique) lrsquoest depuis les anneacutees 1980 pour le cancer de la prostate
Bien que lrsquoon utilise les biomarqueurs depuis fort longtemps le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire la bio-informatique et les meacutethodes de deacutetection innovantes ont deacutemultiplieacute les possibiliteacutes de faccedilon spectaculaire et un nouveau type drsquooutil a eacutemergeacute le diagnostic moleacuteculaire Les premiers exemples embleacutematiques de ces nouvelles et puissantes technologies sont les ldquodiagnostics compagnonsrdquo qui ont eacuteteacute introduits dans le traitement du cancer (drsquoabord avec lrsquoHerceptine que nous avons mentionneacutee plus haut) et plus reacutecemment du VIH ougrave certains traitements oneacutereux nrsquoont eacuteteacute prescrits qursquoagrave condition que le patient reacuteponde agrave un test geacuteneacutetique speacutecifique Drsquoautres exemples bien connus sont les tests de deacutepistage de routine des maladies infectieuses (VIH) dont le degreacute de speacutecificiteacute et de sensibiliteacute est tregraves eacuteleveacute
Les diagnostics moleacuteculaires sont les outils de la meacutedecine moderne Ils permettent aux cliniciens drsquoidentifier les signes avant-coureurs des maladies de choisir le bon traitement en fonction des profils geacuteneacutetiques (diagnostics ldquocompagnonsrdquo) de superviser lrsquoefficaciteacute des traitements et bien mieux informeacutes de prendre de meilleures deacutecisions en fonction du profil particulier de chaque patient et de sa reacuteaction aux traitements anteacuterieurs Les diagnostics moleacuteculaires ont eacutegalement un rocircle eacuteconomique agrave jouer car ils pourraient tregraves bien conduire dans certains cas agrave des eacuteconomies substantielles en eacutevitant au meacutedecin de prescrire inutilement des traitements coucircteux
Lrsquoimpact eacuteconomique de la meacutedecine personnaliseacuteeLa demande mondiale pour les produits et services de santeacute est estimeacutee agrave lrsquoheure actuelle agrave 5500 milliards de dollars et elle devrait atteindre 12 000 milliards de dollars agrave lrsquohorizon 2030 La meacutedecine personnaliseacutee va transformer ce marcheacute sur deux plans premiegraverement en fournissant des traitements plus efficaces et deuxiegravemement en offrant le moyen de faire des eacuteconomies
Des traitements plus efficaces Pour un meacutedecin la valeur intrinsegraveque du diagnostic moleacuteculaire ne reacuteside bien sucircr pas dans le traitement drsquoune maladie mais dans lrsquoinformation que ce diagnostic viendra fournir Cette information peut ecirctre inestimable car elle aide les meacutedecins agrave prendre de meilleures deacutecisions sur la faccedilon de traiter un patient Par ailleurs elle est parfois consideacutereacutee par les autoriteacutes sanitaires comme une condition preacutealable pour la prescription drsquoune moleacutecule comme crsquoest le cas en meacutedecine stratifieacutee
LrsquoHerceptine a eacuteteacute le premier meacutedicament issu de la meacutedecine stratifieacutee agrave ecirctre autoriseacute Elle traite le cancer du sein et fonctionne extrecircmement bien mais seulement pour des femmes qui surexpriment un gegravene speacutecifique appeleacute HER-2 Elle est donc commercialiseacutee avec un kit de diagnostic HER-2 et nrsquoest rembourseacutee par les systegravemes de santeacute que si le test est positif LrsquoHerceptine est lrsquoun des meacutedicaments les plus vendus
aujourdrsquohui (pour un total de plus de 5 milliards de dollars) A lrsquoavenir ce type de produit deviendra monnaie courante demain les assureurs de la santeacute ne paieront plus pour des meacutedicaments mais pour des reacutesultats Crsquoest preacuteciseacutement lagrave ce que la meacutedecine personnaliseacutee peut apporter une faccedilon de maximiser lrsquoefficaciteacute des traitements
La reacuteduction des deacutepenses Mecircme si certaines formes de meacutedecine personnaliseacutee (telles que les vaccins contre des cancers ou lrsquoingeacutenierie tissulaire) sont oneacutereuses et vont peser sur les systegravemes de santeacute drsquoautres vont contribuer agrave reacuteduire la facture La meacutedecine preacuteventive en particulier est une solution agrave long terme contre lrsquoexplosion des deacutepenses de santeacute comme chacun sait il est beaucoup moins cher de deacutepister et de preacutevenir une maladie que de la traiter lorsqursquoelle srsquoest deacuteclareacutee Il est deacutesormais possible par exemple de deacutetecter des ldquoindicateurs preacutecocesrdquo (biomarqueurs) de sorte que des mesures efficaces pourront ecirctre prises en amont ndash avant que la maladie ne se deacuteclenche Le coucirct total direct et indirect des maladies cardio-vasculaires et accidents vasculaires ceacutereacutebraux aux Etats-Unis a eacuteteacute estimeacute agrave 450 milliards de dollars en 2008 Reacuteduire la facture de seulement 10 aurait deacutejagrave un impact eacuteconomique eacutenorme
Les eacutevolutions agrave venirLa deacutecouverte de la structure en double heacutelice de lrsquoADN par Watson et Crick en 1953 a ouvert une nouvelle egravere le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire Durant la seconde moitieacute du XXe siegravecle les biologistes et les meacutedecins ont fait eacutenormeacutement progresser notre compreacutehension des meacutecanismes de la vie Cette progression a eacuteteacute consideacuterablement acceacuteleacutereacutee gracircce au deacuteveloppement drsquooutils de diagnostic moleacuteculaire qui permettent aujourdrsquohui aux meacutedecins de reacuteellement comprendre les meacutecanismes intimes moleacuteculaires des maladies Et ce que ces outils apportent crsquoest de lrsquoinformation de lrsquoinformation qui peut sauver ou prolonger la vie eacuteviter la douleur seacutecuriser le patient et aider le praticien agrave prendre la bonne deacutecision
Chaque ecirctre humain est une personne unique avec sa propre histoire ses besoins et ses objectifs personnels et veut ecirctre consideacutereacute en tant que tel La promesse de la meacutedecine personnaliseacutee est qursquoagrave lrsquoavenir la technologie permettra aux professionnels de la santeacute drsquoaccomplir quelques pas de plus pour se rapprocher de ce besoin fondamental
(Ce contenu est issu de ParisTech Review ougrave il a eacuteteacute publieacute agrave lrsquoorigine sous le titre Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche Nous vous invitons agrave vous abonner gratuitement agrave ParisTech Review) - Groupe lsquoLes eacutechosrsquo- Tous droits reacuteserveacutes - Les Echos 2012
Source httpblogslesechosfrparistech-reviewmedecine-personnalisee-la-revolution-est-en-marche-a7747html
Addenda - References
Academic
bull Steven M Paul et al ldquoHow to improve RampD productivity the pharmaceutical industryrsquos grand challengerdquo Nature Reviews 9 March 2010 203
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bull Cepton Strategies ldquoLes perspectives de lrsquoindustrie pharmaceutique agrave lrsquohorizon 2020rdquo septembre 2011
Online
bull ldquo The revolution of molecular diagnosticsrdquo (Cepton Strategies)
bull ldquo Pharma 2015 le nouveau modegravelerdquo (Cepton Strategies)
This content is licensed under a Creative Commons Attribution 30 LicenseYou are free to share copy distribute and transmit this content - Source httpwwwparistechreviewcom20111108medecine-personnalisee-revolution
laquo Meacutedecine personnaliseacutee raquo la part du bluff et celle de la reacutealiteacute Document lsquoScience et pseudo-sciencesrsquo Auteur Bertrand Jordan biologiste moleacuteculaire Directeur de recherche eacutemeacuterite au CNRS Auteur de nombreux articles et drsquoune dizaine de livres sur la geacuteneacutetique et ses applicationshellip SPS ndeg 292 octobre 2010
Lrsquoideacutee (ou le fantasme) de la meacutedecine personnaliseacutee peut se reacutesumer ainsi on va tregraves prochainement pouvoir acceacuteder agrave la totaliteacute de lrsquoinformation geacuteneacutetique drsquoune personne en deacuteduire lrsquoensemble de ses preacutedispositions agrave diffeacuterentes maladies (et mecircme agrave certains comportements) ainsi que sa reacuteaction agrave diffeacuterents types de traitements et de meacutedicaments On pourra alors adopter des conduites de preacutevention cibleacutees et efficaces et traiter lrsquoaffection lorsqursquoelle apparaicirctra avec le meacutedicament preacutesentant le meilleur rapport entre efficaciteacute et effets indeacutesirables Au-delagrave de lrsquoinformation geacuteneacutetique proprement dite la mesure drsquoautres paramegravetres (niveau drsquoexpression de gegravenes preacutesence de diffeacuterentes proteacuteines eacutetat de certains reacutecepteurs) fournira des laquo biomarqueurs raquo1 suppleacutementaires permettant drsquoadapter finement le traitement agrave lrsquoeacutetat du patient
Au niveau de lrsquoaccegraves agrave lrsquoinformation geacuteneacutetique inteacutegrale il srsquoagit bien drsquoune reacutealiteacute maintenant proche (moins de cinq ans agrave coup sucircr) Les nouvelles techniques de seacutequenccedilage drsquoADN apparues depuis 2005 sont de plus en plus rapides et efficaces et degraves aujourdrsquohui la lecture inteacutegrale de lrsquoADN drsquoune personne revient agrave moins de 10 000 euro2 Les progregraves continuent agrave un rythme rapide et il est tregraves vraisemblable que le laquo geacutenome agrave 1000 dollars raquo devienne une reacutealiteacute drsquoici deux agrave trois ans Il sera alors bien plus rationnel drsquoobtenir cette information systeacutematiquement pour chaque individu (agrave la naissance par exemple) plutocirct que de pratiquer des analyses drsquoADN cibleacutees lorsque le besoin en apparaicirct
La traduction de cette information geacuteneacutetique en termes de physiopathologie (le passage du laquo geacutenotype raquo au laquo pheacutenotype raquo) est par contre encore tregraves imparfaite Bien entendu certaines mutations entraicircnent systeacutematiquement une pathologie preacutecise (comme pour la mucoviscidose les myopathies la choreacutee de Huntingtonhellip) mais en geacuteneacuteral la composante geacuteneacutetique drsquoune maladie implique des dizaines des centaines de gegravenes dont certains variants ont un effet aggravant ou au contraire protecteur Nos connaissances sont encore tregraves incomplegravetes et les entreprisequi agrave lrsquoeacutetranger (USA) offrent de reacutealiser un profil geacuteneacutetique (actuellement beaucoup moins preacutecis que le seacutequenccedilage inteacutegral) ne fournissent agrave leurs clients que des informations tregraves vagues (laquo risque drsquoarthrite rhumatoiumlde accru de 20 raquo crsquoestagrave-dire risque absolu passant de 1 agrave 1 2 ) La validiteacute mecircme de ces chiffres est sujette agrave caution dans la mesure ougrave ils ont eacuteteacute eacutetablis sur des groupes de population auxquels le client nrsquoappartient pas neacutecessaire-menthellip La
traduction meacutedicale de lrsquoinformation geacuteneacutetique est donc tregraves partielle et entacheacutee de grandes incertitudes
Photo Une vision du futur proche la carte Vitale contenant la seacutequence drsquoADN du patient
Cependant les choses changent rapidement Le passage prochain du pro-fil geacuteneacutetique (eacutetabli sur 500 000 agrave 1 000 000 de points dans le geacutenome) agrave la lecture inteacutegrale des trois milliards de bases de ce geacutenome va donner une information beaucoup plus fine ndash incluant en particulier les mutations rares qui pour des raisons techniques ne sont guegravere repreacutesenteacutees dans les profils actuels Et la poursuite des grandes eacutetudes de correacutelation entre pathologies et constitution geacuteneacutetique3 (eacutetudes qui vont elles aussi passer agrave la seacutequence) va ameacuteliorer peu agrave peu la traduction du geacutenotype en pheacutenotype y compris pour les maladies dont la part geacuteneacutetique est complexe (soit la grande majoriteacute) Cette transition est deacutejagrave bien amorceacutee pour divers types de cancers pour lesquels la connaissance des caracteacuteristiques geacuteneacutetiques de la cellule tumorale est deacuteterminante pour le choix du traitement4 On peut ainsi espeacuterer agrave terme eacuteradiquer la pratique de chimiotheacuterapies peu speacutecifiques et fortement deacutelabrantes et combiner la chirurgie avec le traitement par des moleacutecules ayant une action reacuteellement cibleacutee sur les cellules tumorales Il est certain que cette approche va srsquoeacutetendre au domaine de la santeacute en geacuteneacuteral et que lrsquoon va de plus en plus vers des traitements cibleacutes fondeacutes sur la connaissance du geacutenome du patient et sur des informations scientifiques constamment mises agrave jour
Au-delagrave de la geacuteneacutetique il faut drsquoailleurs eacutelargir le propos agrave lrsquoensemble des biomarqueurs qui deviennent accessibles Il peut srsquoagir de donneacutees concernant lrsquoADN comme ci-dessus mais aussi du niveau drsquoexpression drsquoun ensemble de gegravenes de la preacutesence de diverses proteacuteines de concentrations de meacutetabolites ou de lrsquoactiviteacute drsquoenzymes comme les kinases Le biomarqueur peut ecirctre simple ou le plus souvent complexe impliquant la mesure simultaneacutee drsquoun nombre important drsquoentiteacutes et donc une technologie sophistiqueacutee Le champ drsquoapplication des biomarqueurs est tregraves large et concerne potentiellement toutes les pathologies Ce domaine de recherches est en plein deacuteveloppement avec encore une fois beaucoup drsquoexageacuterations et drsquoaffirmations peu rigoureuses qursquoil srsquoagisse de la validiteacute statistique des correacutelations repeacutereacutees ou de lrsquoutiliteacute clinique reacuteelle de lrsquoinformation fournie On peut neacuteanmoins penser que la phase critique actuelle va deacuteboucher sur une clarification et un renforcement des exigences et que des biomarqueurs reacuteellement valides et utiles eacutemergeront de ces travaux il deviendra alors indispensable de les deacuteterminer avant tout traitement
Photo - Lrsquointerpreacutetation meacutedicale drsquoune seacutequence drsquoADN nrsquoest pas eacutevidente
La meacutedecine personnaliseacutee nrsquoest donc pas qursquoun fantasme le concept comporte une part de veacuteriteacute qui va aller croissant Les conseacutequences sur le systegraveme de santeacute sont multiples Les meacutedicaments vont de plus en plus srsquoadresser agrave un sous-ensemble de patients geacuteneacutetiquement deacutefini ce qui nrsquoest pas sans poser de seacuterieux problegravemes aux industriels de la pharmacie (deacutecheacuteance du modegravele de blockbuster5 mais peut paradoxalement permettre drsquoacceacuteleacuterer les essais cliniques en les pratiquant sur des groupes drsquoindividus seacutelectionneacutes Lrsquoimportance du diagnostic va srsquoaccentuer notamment ndash mais pas seulement ndash pour tous les cancers et la mise agrave jour incessante des connaissances sera essentielle pour tirer le maximum de sens clinique des informations geacuteneacutetiques et des
biomarqueurs en geacuteneacuteral Il faudra donc disposer agrave lrsquohocircpital drsquoinstallations et de personnels capables drsquoobtenir ces informations et de les interpreacuteter Le rocircle de moleacutecules cibleacutees efficaces et preacutesentant peu drsquoeffets secondaires va srsquoaccroicirctre au deacutetriment des theacuterapeutiques geacuteneacuteralistes et reacuteduire les temps drsquohospitalisation Il srsquoagit lagrave de tendances lourdes dont lrsquoorientation ne fait aucun doute Seul le calendrier preacutesente quelques incertitudes La pratique de la meacutedecine va donc changer Espeacuterons que notre systegraveme de santeacute qui est (encore) lrsquoun des meilleurs au monde saura srsquoadapter agrave cette nouvelle donnehellip
1 Biomarqueur tout paramegravetre biologique mesurable qui fournit des informations pour le diagnostic le pronostic ou le choix du traitement pour tout type de maladie
2 Il srsquoagit lagrave de donneacutees veacuterifieacutees et drsquooffres commerciales existantes et non drsquoextrapolations publicitaires ou journalistiques
3 Etudes dites WGAS Whole Genome Association Studies Il srsquoen est deacutejagrave pratiqueacute plus de 500 portant agrave chaque fois sur des milliers de malades et de teacutemoins
4 Pour les leuceacutemies la preacutesence drsquoun reacutearrangement chromosomique impliquant les gegravenes BCR et Abl permet un traitement tregraves efficace par le Gleevec
5 Meacutedicament largement prescrit et geacuteneacuterant plus drsquoun milliard de dollars de chiffre drsquoaffaires
Source httpwwwpseudo-sciencesorgspipphparticle1500
Mitochondrie ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Une mitochondrie (du grec mitos fil et chondros grain) est un organite agrave linteacuterieur dune cellule eucaryote dont la taille est de lordre du micromegravetre Son rocircle physiologique est primordial puisque cest dans les mitochondries que leacutenergie fournie par les moleacutecules organiques est reacutecupeacutereacutee sous forme dATP (eacutenergie contenue dans la liaison phosphate-phosphate) la source principale deacutenergie pour la cellule eucaryote par le processus doxydation phosphorylante
Lensemble des mitochondries dune cellule constitue ce que lon appelle son chondriome
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Structure
bull 3 Origine
bull 4 Geacutenome mitochondrial
bull 5 Proteacuteome mitochondrie
o 51 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome mitochondrial
o 52 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome nucleacuteaire
o 53 Chez lHomme
bull 6 Fonctionnement
bull 7 Poisons mitochondriaux
bull 8 Maladies mitochondriales
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiMitochondrie
Oncogegravene
Les oncogegravenes sont une cateacutegorie de gegravenes dont lexpression favorise la survenue de cancers Ce sont des gegravenes qui commandent la synthegravese doncoproteacuteines (proteacuteines anormales stimulant la division et la diffeacuterenciation cellulaire) et deacuteclenchent une prolifeacuteration deacutesordonneacutee des cellules Le terme vient du grec onkos signifiant vrac masse ou tumeur
Le terme oncogegravene peut deacutesigner aussi des virus qui provoquent lapparition de cancers On parle doncovirus
Sommaire
[masquer]
bull 1 Introduction
bull 2 Oncogegravenes
o 21 Seacutemantique et histoire du terme
o 22 Oncogegravenes et cancers
o 23 Diffeacuterents oncogegravenes
o 24 Les oncogegravenes comme cibles pour le deacuteveloppement de nouvelles
theacuterapies
bull 3 Notes et reacutefeacuterences
bull 4 Voir aussi
o 41 Article connexe
o 42 Liens externes
Introduction[modifier]
Notre organisme est composeacute denviron 1014 cellules reacuteparties dans plus de 200 types cellulaires diffeacuterents qui composent les tissus (cellules sanguines nerveuses germinales etc) La prolifeacuteration cellulaire au sein de ces tissus est rigoureusement controcircleacutee au cours de notre vie certaines cellules (les neurones) ne neacutecessitant pas un renouvellement constant dautres eacutetant perpeacutetuellement en cours de multiplication (cellules sanguines ou de la peau) Le controcircle de cette multiplication cellulaire normale se fait par lintermeacutediaire dun eacutequilibre permanent entre facteurs activateurs (stimulateurs de la division cellulaire) et facteurs inhibiteurs (freins de la division cellulaire) Toute alteacuteration de cet eacutequilibre ou homeacuteostasie cellulaire peut faire pencher la balance soit du cocircteacute inhibiteur dans ce cas la cellule meurt et disparaicirct soit du cocircteacute activateur et la cellule se divise de faccedilon incontrocircleacutee et peut donner naissance agrave un cancerDe maniegravere scheacutematique on peut faire une analogie entre une voiture et une cellule Lorsque les systegravemes qui controcirclent lrsquoacceacuteleacuterateur et les freins de la voiture sont en bon eacutetat celle-ci va donc pouvoir avoir une vitesse de croisiegravere parfaitement controcircleacutee Une voiture dans laquelle lrsquoacceacuteleacuterateur serait activeacute en permanence ou bien ayant une absence totale de frein est donc lanceacutee dans une course folle qui ne peut plus ecirctre arrecircteacutee sauf par une catastrophe Dans les cellules canceacutereuses cela se passe exactement de la mecircme faccedilon
Il y a trois grandes cateacutegories de gegravenes associeacutes aux pathologies canceacutereuses les oncogegravenes (cet article) les gegravenes suppresseur de tumeurs et les gegravenes de Reacuteparation de lADN
Les proto-oncogegravenes sont les reacutegulateurs positifs de la prolifeacuteration cellulaire (les acceacuteleacuterateurs) Ils deviennent hyper-actifs et leur modification (en oncogegravene) est dominante car il suffit quune des deux copies du gegravene soit modifieacutee On a identifieacute actuellement plus de 100 proto-oncogegravenes Les plus connus sont les gegravenes Ha-ras myc ou abl
La seconde cateacutegorie comprend les gegravenes suppresseurs de tumeurs qui sont des reacutegulateurs neacutegatifs de la prolifeacuteration cellulaire (les freins)
Il existe eacutegalement les gegravenes de reacuteparation qui sont capables de deacutetecter et de reacuteparer les leacutesions de lrsquoADN qui ont modifieacute les oncogegravenes ou les gegravenes suppresseurs de tumeur Ces systegravemes de reacuteparation sont eacutegalement inactiveacutes dans les cellules canceacutereuses
Les cancers sont des pathologies geacuteneacutetiques crsquoest-agrave-dire qursquoils ont pour origine une modification quantitative etou qualitative des gegravenes deacutecrits ci-dessus Comme il srsquoagit drsquoalteacuterations geacuteneacutetiques somatiques qui ne sont preacutesentes que dans le tissu malade la plupart des cancers ne sont donc pas heacutereacuteditaires Les cancers familiaux (10 des cancers humains) sont associeacutes agrave une alteacuteration constitutionnelle (ou germinale) drsquoun gegravene Cette alteacuteration est donc preacutesente dans toutes les cellules de notre organisme gamegravetes incluses elle peut donc ecirctre transmise agrave la descendance
Scheacutemas agrave consulter agrave la source- Lespegravece humaine possegravede 23 paires de chromosomes (tous les gegravenes sont donc preacutesent agrave leacutetat de deux copies par cellules agrave lexception des cellules germinales et on fait abstraction des chromosomes sexuels X et Y) Lalteacuteration dune copie dun proto-oncogegravene produit une proteacuteine dont lactiviteacute diffegravere fortement de celle du produit normale (par exemple expression tregraves augmenteacutee ou encore preacutesence du produit dans des cellules innapproprieacutes) Cette proteacuteine muteacutee stimule de faccedilon constante la division cellulaire qui ne sera plus reacuteguleacutee normalement Cette alteacuteration est dite dominante car la production de proteacuteine alteacutereacutee par une seule des deux copies du proto-oncogegravene est neacutecessaire et suffisante pour alteacuterer sa fonction
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiOncogC3A8ne
Phosphorylation oxydative ndash Article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biochimie Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
La phosphorylation oxydative est une voie meacutetabolique qui utilise leacutenergie libeacutereacutee par loxydation des nutriments pour la production dadeacutenosine triphosphate
Voir aussi
bull Chaicircne respiratoire
Source httpfrwikipediaorgwikiPhosphorylation_oxydative
Photosynthegravese - lsquoNote de Futura-Sciencesrsquo
La photosynthegravese est une reacuteaction biochimique eacutenergeacutetique qui se deacuteroule chez les plantes
Rocircle de la photosynthegravese
La photosynthegravese a pour but de creacuteer de leacutenergie (sous forme de glucide) agrave partir de leacutenergie lumineuse provenant du soleil Les organismes qui utilisent le meacutecanisme de photosynthegravese sont autotrophes car ils fabriquent des matiegraveres organiques agrave partir de matiegraveres inorganiques
Meacutecanisme de la photosynthegravese
Leacutenergie solaire est utiliseacutee pour oxyder leau et reacuteduire le gaz carbonique afin de syntheacutetiser des substances organiques (glucides) Ce pheacutenomegravene a lieu dans les choloroplastes un organite speacutecifique des plantes au niveau des membranes des thylacoiumldes ougrave se situent les photosystegravemes I et II et les cytochromes
Bilan eacutenergeacutetique de la photosynthegravese
Il faut six moleacutecules de dioxyde de carbone et six moleacutecules deau pour syntheacutetiser une moleacutecule de glucose relacircchant six moleacutecules de dioxygegravene gracircce agrave leacutenergie lumineuse
6 CO2 + 6 H2O + eacutenergie lumineuse rarr C6H12O6 (glucose) + 6 O2
Mais ce bilan est en fait deacutecomposeacute en deux eacutetapes successives
bull les reacuteactions photochimiques (phase claire) 12 H2O + lumiegravere rarr 6 O2 + eacutenergie chimique (24 H)
bull le cycle de Calvin (phase sombre) 6 CO2 + eacutenergie chimique (24 H) rarr C6H12O6 + 6 H2O
La photosynthegravese est un meacutecanisme speacutecifique des plantes vertes copy Jon Sullivan Wikimedia domaine publicSource httpwwwfutura-sciencescomfrdefinitiontbotanique-2dphotosynthese_227
Photosynthegravese - Introduction drsquoun article XWikipeacutedia
La photosynthegravese (grec φῶς phōs lumiegravere et σύνθεσις syacutenthesis composition) est le processus bioeacutenergeacutetique qui permet aux plantes et agrave certaines bacteacuteries de syntheacutetiser de la matiegravere organique en exploitant la lumiegravere du soleil Les besoins nutritifs de ces organismes sont du dioxyde de carbone de lrsquoeau et des sels mineacuteraux La photosynthegravese est agrave la base de lautotrophie de ces organismes La photosynthegravese est la principale voie de transformation du carbone mineacuteral en carbone organique En tout les organismes photosyntheacutetiques assimilent environ 100 milliards de tonnes de carbone en biomasse chaque anneacutee1
La photosynthegravese se deacuteroule dans les membranes des thylakoiumldes chez les plantes les algues et les cyanobacteacuteries ou dans la membrane plasmique chez les bacteacuteries photosyntheacutetiques Une conseacutequence importante est la libeacuteration de moleacutecules de dioxygegravene
Sommaire
bull 1 La deacutecouverte du meacutecanisme
bull 2 Vue geacuteneacuterale
bull 3 Le support de la photosynthegravese
bull 4 Les deux phases de la photosynthegravese
o 41 Les reacuteactions photochimiques ou phase claire
411 Le photosystegraveme II
412 Le photosystegraveme I
413 La photophosphorylation cyclique
o 42 Le cycle de Calvin ou phase chimique non photo-deacutependante (ou
laquo phase sombre raquo expression deacutesormais deacutesuegravete)
bull 5 Les diffeacuterents types de fixation du carbone
o 51 Le meacutecanisme des plantes en C3
o 52 Le meacutecanisme des plantes en C4
o 53 Le meacutecanisme des plantes CAM ( Crassulacean Acid Metabolism )
bull 6 Cas particuliers de photosynthegravese
o 61 Photosynthegravese chez un animal
o 62 Photosynthegravese artificielle
bull 7 Production doxygegravene amp captage deacutenergie
bull 8 Notes
bull 9 Reacutefeacuterences
bull 10 Voir aussi
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiPhotosynthC3A8se
Potentiel doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Le potentiel doxydo-reacuteduction ou potentiel redox est une grandeur empirique exprimeacutee en volt (de symbole V) et noteacutee E Ce potentiel est exprimeacute par rapport agrave une reacutefeacuterence souvent mesureacutee par une eacutelectrode normale agrave hydrogegravene (ENH) dougrave luniteacute VENH rencontreacutee dans certains ouvrages Cette mesure est appliqueacutee aux couples
doxydo-reacuteduction pour preacutevoir la reacuteactiviteacute des espegraveces chimiques entre elles Par convention le potentiel standard Edeg est mesureacute par rapport au couple protonhydrogegravene (H+ H2) de potentiel nul
Sommaire
bull 1 Mesure
o 11 Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
111 Exemples
bull 2 Oxydant et reacuteducteur
bull 3 Potentiels standard doxydo-reacuteduction agrave 25 degC
bull 4 laquo Noblesse raquo dun meacutetal
bull 5 Applications pratiques
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Articles connexes
Mesure [modifier]
La mesure dun potentiel deacutelectro-reacuteduction se fait expeacuterimentalement agrave laide de deux demi-piles Pour obtenir le potentiel standard dun couple redox lune de ces piles doit mettre en œuvre le couple de reacutefeacuterence H+ H2 et lautre celui dont on veut mesurer le potentiel
Concregravetement les deux demi-piles sont constitueacutees chacune dun soluteacute et dune eacutelectrode les soluteacutes sont relieacutes entre eux par un pont salin qui leur permet deacutechanger des ions et les eacutelectrodes sont relieacutees entre elles par un circuit eacutelectrique sur lequel est placeacute un voltmegravetre Les deux demi-piles une fois relieacutees forment une pile eacutelectrique fournissant un courant continu alimenteacute par les reacuteactions chimiques qui ont lieu spontaneacutement aux eacutelectrodes degraves lors quest formeacutee la pile
-Le sens de courant eacutelectrique donne le signe du potentiel (neacutegatif si les eacutelectrons vont vers H+H2 et positif au contraire)
-Le voltmegravetre donne la valeur du potentiel du couple redox
-Les couples ayant des Edeg eacuteleveacutes (positifs) impliquent des oxydants forts
-Les couples ayant des Edeg tregraves bas (neacutegatifs) impliquent des reacuteducteurs forts
Ce potentiel peut deacutependre du contexte chimique et notamment du pH et mecircme du contexte physique les effets de la lumiegravere sont mis agrave profit aussi bien par la nature dans la photosynthegravese que par lhomme dans la photographie
Les chimistes utilisent des tables deacutejagrave deacutefinies elles fournissent les potentiels mesureacutes dans les conditions standard de pression et de tempeacuterature (25 degC 1 bar) par rapport au couple H+ H2
Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo [modifier]
Pour une reacuteaction redox on peut deacutefinir la diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur)
Exemples [modifier]
a)NAD+ + 2H+ + 2 e- rarr NADH + H+ E0rsquo = -0320 V
b) Aceacutetaldeacutehyde + 2 H+ + 2 e- rarr Eacutethanol E0rsquo = -0197 V
Reacuteaction redox
Aceacutetaldeacutehyde + NADH + H+ rarr Eacutethanol + NAD+ ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur) = -0197 ndash (-0320) = + 0123 V
Regravegle geacuteneacuterale
Les reacuteactions redox spontaneacutees possegravedent un ΔE gt 0
Oxydant et reacuteducteur [modifier]
La reacutefeacuterence du potentiel doxydo-reacuteduction est celui de leau pure conventionnellement fixeacute agrave zeacutero Les corps dits laquo oxydants raquo sont les oxydants des couples ayant un potentiel positif (ils captent des eacutelectrons ce qui se traduit par une charge eacutelectrique neacutegative) les corps dits laquo reacuteducteurs raquo sont les reacuteducteurs des couples ayant un potentiel neacutegatif (ils cegravedent des eacutelectrons dougrave une charge eacutelectrique positive) Les valeurs caracteacuteristiques des potentiels sont de lordre de quelques volts
On voit lagrave que lon a deux significations diffeacuterentes pour les termes laquo oxydant raquo et laquo reacuteducteur raquo
bull la signification lieacutee agrave une reacuteaction doxydo-reacuteduction donneacutee (capteur ou eacutemetteur deacutelectron dans la reacuteaction)
bull la signification lieacutee au potentiel doxydo-reacuteduction un laquo reacuteducteur raquo est un corps qui joue le rocircle de reacuteducteur dans de nombreuses reacuteactions un laquo oxydant raquo est un corps qui joue le rocircle doxydant dans de nombreuses reacuteactions mais un laquo oxydant raquo peut parfois ecirctre un reacuteducteur sil est face agrave un laquo oxydant raquo plus fort et quil peut encore soxyder
Cest cette deuxiegraveme signification qui est utiliseacutee ici Les laquo oxydants raquo les plus forts ne peuvent pas soxyder eux-mecircmes et sont donc toujours des oxydants les laquo reacuteducteurs raquo les plus forts ne peuvent pas se reacuteduire eux-mecircmes et sont donc toujours des reacuteducteurs Mais certains corps peuvent ecirctre alternativement oxydants et reacuteducteurs comme par exemple leau ou le monoxyde de carbone
Les oxydants les plus forts dans cette eacutechelle sont les halogegravenes (F2 Cl2) lion permanganate (MnO4
-) en milieu acide lion hypochlorite (ClO-) le dioxygegravene (O2) le soufre (S)
Des reacuteducteurs classiques sont les meacutetaux le carbone et lhydrogegravene solide1
Lire lrsquoarticle complet sur httpfrwikipediaorgwikiPotentiel_d27oxydo-rC3A9duction
Reacuteaction doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Des informations de cet article ou section devraient ecirctre mieux relieacutees aux sources mentionneacutees dans la bibliographie ou en liens externes Ameacuteliorez sa veacuterifiabiliteacute en les associant par des reacutefeacuterences
Une reacuteaction doxydo-reacuteduction est une reacuteaction chimique au cours de laquelle se produit un eacutechange deacutelectrons Lespegravece chimique qui capte les eacutelectrons est appeleacutee laquo oxydant raquo celle qui les cegravede laquo reacuteducteur raquo On abregravege couramment loxydo-reacuteduction par redox
Les reacuteactions doxydo-reacuteductions constituent une grande famille comprenant de nombreuses reacuteactions chimiques puisquelles interviennent dans les combustions certains dosages meacutetallurgiques la corrosion des meacutetaux leacutelectrochimie ou la respiration cellulaire Ces reacuteactions jouent en particulier un rocircle fondamental en biologie dans la transformation de loxygegravene au sein des corps vivants Elles sont eacutegalement massivement utiliseacutees par lindustrie humaine agrave lexemple de lobtention de la fonte agrave partir de minerais composeacutes doxyde de fer par reacuteduction puis de fer et dacier agrave partir de la fonte par oxydation
Cette varieacuteteacute sexplique par la mobiliteacute la leacutegegravereteacute et lomnipreacutesence dans toutes les formes de la matiegravere de leacutelectron
Sommaire
bull 1 Deacutefinitions
o 11 Premiegravere deacutefinition
o 12 Deacutefinitions plus modernes
bull 2 Vocabulaire
bull 3 Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction
bull 4 Potentiel doxydo-reacuteduction
bull 5 Principaux couples doxydants-reacuteducteurs
bull 6 Reacuteactions doxydo-reacuteduction sans transfert eacutevident deacutelectrons [1]
o 61 Position du problegraveme
o 62 Geacuteneacuteralisation de la notion de transfert deacutelectrons
621 Formation dune liaison chimique et eacutelectroneacutegativiteacute
622 Transfert total deacutelectrons
623 Transfert total fictif (virtuel)
624 Application agrave la reacuteaction 2 H 2 + O2 rarr 2 H 2O
o 63 Nombre doxydation dun eacuteleacutement
o 64 Geacuteneacuteralisation de loxydo-reacuteduction
o 65 Utilisation des nombres doxydation
bull 7 Notes et reacutefeacuterences
bull 8 Bibliographie
bull 9 Voir aussi
o 91 Articles connexes
o 92 Liens externes
Deacutefinitions [modifier]
Premiegravere deacutefinition [modifier]
Suite agrave des expeacuteriences avec le mercure Lavoisier met en eacutevidence en 1772 le rocircle du dioxygegravene dans certaines reacuteactions doxydo-reacuteduction Il pose les premiegraveres deacutefinitions
bull Loxydation signifie laquo combinaison avec loxygegravene raquo Par exemple
2 Hg + O2 rarr Hg2O2
bull Une reacuteduction est laquo lextraction dun meacutetal de son oxyde raquo deacutefinition deacutejagrave utiliseacutee
en meacutetallurgie Par exemple
SO2 rarr S + O2
Dans le langage courant loxydation est la reacuteaction chimique dans laquelle un composeacute se combine avec un ou plusieurs atomes doxygegravene Comme loxydation du fer qui produit la rouille
4 Fe + 3O2 rarr 2 Fe2O3
Ce nest quau XX e siegravecle apregraves la deacutecouverte de leacutelectron (JJ Thomson 1897) et lintroduction du modegravele atomique de Bohr (1913) que les reacuteactions chimiques ont eacuteteacute reacuteexamineacutees agrave la lumiegravere de ces nouveaux modegraveles et que des similitudes observeacutees permirent de deacutegager progressivement le concept actuel doxydo-reacuteduction qui sexprime en termes de transferts deacutelectrons
Les reacuteactions doxydo-reacuteduction par voie segraveche (eacutechange de dioxygegravene) sont efficacement deacutecrites par les diagrammes Ellingham Loutil principal des reacuteactions redox en milieu aqueux eacutetant la formule de Nernst
Deacutefinitions plus modernes [modifier]
Pour faciliter leacutetude des reacuteactions on utilise un outil qui associe (parfois abstraitement) agrave chaque atome dun composeacute un nombre doxydation (no) qui symbolise la valeur de la charge porteacutee (Fe2+ a un nombre doxydation de 2)
bull Une oxydation est une perte deacutelectrons (donc une augmentation du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Zn rarr Zn2+ + 2 e-
bull Ce don deacutelectrons ne se produit que sil existe un corps susceptible de les
accepter
bull Le pheacutenomegravene inverse (acceptation des eacutelectrons) est appeleacute la reacuteduction
bull Une reacuteduction est un gain deacutelectrons (donc une diminution du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Cu2+ + 2 e- rarr Cu
Ainsi les laquo combinaisons avec loxygegravene raquo ne sont quun cas particulier des reacuteactions doxydo-reacuteduction Voici deux reacuteactions avec le cuivre
2Cu + O2 rarr 2CuO
Cu + Cl2 rarr CuCl2
La premiegravere combine le cuivre et le dioxygegravene tandis que la seconde combine le cuivre et le dichlore Le chlore et loxygegravene ont un point commun ce sont des eacuteleacutements plus eacutelectroneacutegatifs que le cuivre
Loxydation dun corps saccompagne toujours de la reacuteduction dun autre (les eacutelectrons ne peuvent pas circuler seuls et sont neacutecessairement capteacutes) on parle dune reacuteaction doxydo-reacuteduction Loxydation est une demi-reacuteaction de loxydo-reacuteduction et la reacuteduction est lautre demi-reacuteaction
Vocabulaire [modifier]
Scheacutema - Preacutevision du sens dune reacuteaction doxydo-reacuteduction en utilisant la regravegle du gamma
Dans une oxydo-reacuteduction
bull leacuteleacutement qui cegravede un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo reacuteducteur raquo
bull leacuteleacutement qui capte un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo oxydant raquo
Le reacuteducteur soxyde (reacuteaction doxydation) loxydant se reacuteduit (reacuteaction de reacuteduction) Loxydo-reacuteduction se compose donc de deux demi-reacuteactions une oxydation et une reacuteduction
bull Oxydationreacuteducteur(1) = oxydant(1) + ne- (les flegraveches napparaissent que si la reacuteaction est totale quand K gt 10 000)
bull Reacuteduction
oxydant(2) + ne- = reacuteducteur(2)
bull Oxydo-reacuteduction (laquo somme raquo de loxydation et de la reacuteduction)
oxydant(2) + reacuteducteur(1) rarr oxydant(1) + reacuteducteur(2)
Exemple
Ce4+ + e- = Ce3+ (Reacuteduction)
Fe2+ = Fe3+ + e- (Oxydation)
dougrave la reacuteaction bilan
Ce4+ + Fe2+ rarr Ce3+ + Fe3+
Un reacuteducteur oxydeacute (=forme oxydeacutee) est un oxydant et un oxydant reacuteduit (=forme reacuteduite) est un reacuteducteur On deacutefinit ainsi le couple oxydant-reacuteducteur (aussi appeleacute laquo couple redox raquo) qui se compose de loxydant et du reacuteducteur conjugueacute (loxydant reacuteduit) On le note sous la forme Oxydant Reacuteducteur
En biochimie et notamment agrave propos de la synthegravese des moleacutecules preacutebiotiques on parle de reacuteactions se produisant dans une atmosphegravere oxydante cest-agrave-dire en preacutesence doxygegravene par opposition agrave une atmosphegravere reacuteductrice contenant par exemple du gaz carbonique
Certain composeacutes chimiques peuvent se comporter aussi bien en oxydant quen reacuteducteur Cest notamment le cas de leau oxygeacuteneacutee dont on dit quelle se dismute et qui par conseacutequent ne peut ecirctre conserveacutee longtemps
H2O2 = 2H+ + O2 + 2e- (oxydation)
H2O2 + 2H+ + 2e- = 2H2O (reacuteduction)
Soit au final
2H2O2 rarr 2H2O + O2 (oxydo-reacuteduction)
On a par exemple les couples oxydant-reacuteducteur Cu 2+ Cu et Zn 2+ Zn qui donnent la reacuteaction en solution aqueuse
Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+
(aq) + Cu(s) (oxydo-reacuteduction)
Cette reacuteaction peut se deacutecomposer en une reacuteduction (de loxydant) et une oxydation (du reacuteducteur)
Zn(s) = Zn2+(aq) + 2e- (oxydation)
Cu2+(aq) + 2e- = Cu(s) (reacuteduction)
Les deux demi-reacuteactions doxydation et de reacuteduction peuvent reacuteellement ecirctre seacutepareacutees dans certains cas (cest-agrave-dire quelles ne se produisent pas au mecircme endroit) ce qui permet de geacuteneacuterer un courant eacutelectrique (cest ce qui se passe dans les piles eacutelectriques) Dans les autres cas par exemple dans lexemple donneacute elles nont quun inteacuterecirct formel (les eacutelectrons libres nexistent pas dans leau)
Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction hellip
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRC3A9action_d27oxydo-rC3A9duction
Respiration ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biologie et la meacutedecine Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
Dans le langage courant la respiration deacutesigne agrave la fois les eacutechanges gazeux (rejet de dioxyde de carbone CO2 appeleacute parfois de faccedilon impropre laquo gaz carbonique raquo et absorption de dioxygegravene O2 ou appeleacute couramment laquo oxygegravene raquo) et la respiration cellulaire qui permet en deacutegradant du glucose gracircce au dioxygegravene dobtenir de leacutenergie Les eacutechanges gazeux assistent la respiration cellulaire en lui fournissant le dioxygegravene et en le deacutebarrassant du dioxyde de carbone produit
Pour certains organismes ces eacutechanges se reacutealisent directement par diffusion aux travers des parois cellulaires Pour dautres des organes speacutecialiseacutes se sont formeacutes permettant ainsi daugmenter les quantiteacutes de gaz brasseacutes Il existe plusieurs types dorganes
bull les branchies qui sont les adaptations respiratoires des animaux aquatiques poissons mais aussi certains anneacutelides (vers) eacutechinodermes (eacutetoiles de mers) et mollusques
bull les poumons qui sont les adaptations des verteacutebreacutes terrestres
Dans le cas des animaux qui possegravedent des poumons on parle de ventilation pulmonaire pour deacutesigner lensemble des meacutecanismes qui permettent les transferts de gaz entre les milieux exteacuterieur et inteacuterieur (le sang)
Sommaire
bull 1 Aspect biochimique
bull 2 La respiration chez lecirctre humain
bull 3 Classification des sujets lieacutes agrave la respiration
o 31 Par maladie et urgences
o 32 Par meacutedication
o 33 Par soins intensifs et meacutedecine durgence
o 34 Par autres sujets meacutedicaux
bull 4 Voir aussi
o 41 Articles connexes
o 42 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRespiration
Tomographie par eacutemission de positons - Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
La tomographie par eacutemission de positons (TEP) deacutenommeacutee PET ou PET scan pour laquo positron emission tomography raquo dans la terminologie anglo-saxonne est une meacutethode
dimagerie meacutedicale pratiqueacutee par les speacutecialistes en meacutedecine nucleacuteaire qui permet de mesurer en trois dimensions lactiviteacute meacutetabolique dun organe gracircce aux eacutemissions produites par les positons (ou positrons) issus de la deacutesinteacutegration dun produit radioactif injecteacute au preacutealable
La TEP repose sur le principe geacuteneacuteral de la scintigraphie qui consiste agrave injecter un traceur dont on connaicirct le comportement et les proprieacuteteacutes biologiques pour obtenir une image du fonctionnement dun organe Ce traceur est marqueacute par un atome radioactif (carbone fluor azote oxygegravene) qui eacutemet des positons dont lannihilation produit elle-mecircme deux photons La deacutetection de la trajectoire de ces photons par le collimateur de la cameacutera TEP permet de localiser le lieu de leur eacutemission et donc la concentration du traceur en chaque point de lorgane Cest cette information quantitative que lon repreacutesente sous la forme dune image faisant apparaicirctre en couleurs les zones de forte concentration du traceur
Ainsi la TEP permet de visualiser les activiteacutes du meacutetabolisme des cellules on parle dimagerie fonctionnelle par opposition aux techniques dimagerie dite structurelle comme celles baseacutees sur les rayons X (radiologie ou CT-scan) qui reacutealisent des images de lanatomie Par conseacutequent la tomographie par eacutemission de positons est un outil diagnostique qui permet de deacuteceler certaines pathologies qui se traduisent par une alteacuteration de la physiologie normale comme les cancers La TEP est aussi utiliseacutee en recherche biomeacutedicale par exemple en imagerie ceacutereacutebrale ougrave elle permet de reacuteveacuteler les reacutegions actives du cerveau lors de telle ou telle activiteacute cognitive de maniegravere analogue agrave ce qui se fait avec limagerie par reacutesonance magneacutetique fonctionnelle (IRM)
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Deacutefinition
o 21 Principe
o 22 Exposition aux radiations et radioprotection
bull 3 Principaux traceurs utiliseacutes
o 31 Le 18 F FDG
bull 4 Deacuteroulement dun examen TEP
bull 5 Diagnostic
bull 6 Applications
o 61 Canceacuterologie
o 62 Imagerie ceacutereacutebrale et neurologie
o 63 Cardiologie
bull 7 Limites
bull 8 Avenir de la TEP
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Annexes
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiTomographie_par_C3A9mission_de_positons
Warburg ndash Selon Wikipeacutedia
Otto Heinrich Warburg (8 octobre 1883 agrave Fribourg-en-Brisgau Bade-Wurtemberg Allemagne - 1 er aoucirct 1970 agrave Berlin) est un meacutedecin physiologiste et biochimiste allemand Il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine de 19311
Sommaire
bull 1 Biographie
bull 2 Hypothegravese
bull 3 Le cas Warburg
bull 4 Notes et reacutefeacuterences
bull 5 Voir aussi
o 51 Liens externes
Biographie
Docteur en chimie et docteur en meacutedecine il a deacutecouvert des processus-cleacutes de la respiration cellulaire et de diffeacuterents systegravemes enzymatiques En 1931 il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine laquo pour sa deacutecouverte de la nature et du mode opeacuteratoire de lenzyme respiratoire1 raquo
Ayant deacutemontreacute que les cellules canceacutereuses changent leur meacutetabolisme pour passer agrave un meacutetabolisme anaeacuterobie il a formuleacute lhypothegravese non confirmeacutee que le cancer na pas besoin dun milieu riche en oxygegravene pour se deacutevelopper Parmi ses eacutetudiants le plus illustre est Hans Adolf Krebs prix Nobel en 1953
Hypothegravese
Il constata lors de ses observations sur des cellules canceacutereuses une concentration anormalement eacuteleveacutee dions lactates lun des sels de lacide lactique Or cet acide est typiquement le reacutesultat dune fermentation
En 1924 Warburg en tira une hypothegravese sur la formation de cellules canceacutereuses celles-ci tireraient principalement leur eacutenergie de la fermentation anaeacuterobie du glucose (glycolyse anaeacuterobie) et par conseacutequent la preacutesence doxygegravene ne serait pas neacutecessaire agrave leur deacuteveloppement
Lapparition du cancer serait due agrave un dysfonctionnement des mitochondries des cellules canceacutereuses au lieu de le consommer elles fermenteraient le glucose
Selon Warburg linduction dun eacutetat dacidification dans lorganisme est incompatible avec le meacutetabolisme des cellules canceacutereuses2
Le cas Warburg
Otto Warburg eacutetait juif Agrave ce titre il aurait ducirc ecirctre soit expulseacute dAllemagne soit deacuteporteacute dans les camps de concentration Il nen fut rien En effet parce quAdolf Hitler eacutetait particuliegraverement preacuteoccupeacute davoir un cancer et parce quil pensait que Warburg serait le seul scientifique susceptible de trouver un traitement efficace il donna donc des instructions pour quil fucirct preacuteserveacute de la deacuteportation3 Warburg est enterreacute au cimetiegravere de Dahlem agrave Berlin
Photo - Otto Heinrich Warburg en 1931
Notes et reacutefeacuterences
1 uarr a et b (en) laquo for his discovery of the nature and mode of action of the respiratory enzyme raquo in Personnel de reacutedaction laquo The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1931 [archive] raquo Fondation Nobel 2010 Consulteacute le 26 novembre 2010
2 uarr La theacuteorie de O H Warburg Nexus ndeg48 page 66
3 uarr Robert Paxton la France de Vichy 1940-1944 coll Points-Histoire eacuted Seuil 1973 p178
Source httpfrwikipediaorgwikiOtto_Heinrich_Warburg
Traduction deacutefinitions et compleacutements
Jacques Hallard Ing CNAM consultant indeacutependantRelecture et corrections Christiane Hallard-Lauffenburger professeur des eacutecoleshonoraireAdresse 585 19 Chemin du Malpas 13940 Molleacutegegraves FranceCourriel jacqueshallard921orangefr
Fichier ISIS Santeacute Cancer a Redox Disease French version3 alleacutegeacutee
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Principe geacuteneacuteral
La glycolyse est un meacutecanisme de reacutegeacuteneacuteration dATP qui ne neacutecessite pas doxygegravene Au cours de ce processus on assiste agrave
bull des reacuteactions doxydo-reacuteduction au cours desquelles un accepteur deacutelectrons
(coenzyme NAD + ) est reacuteduit
NAD + + 2 H + + 2 e minus rarr NADH + H +
bull des synthegraveses dATP par phosphorylation dADP (formation de quatre moleacutecules dATP mais consommation de deux moleacutecules dATP soit au total formation nette de deux moleacutecules dATP)
2 ADP + 2 Pi + 2 H + rarr 2 ATP + 2 H2O
Le symbole Pi repreacutesente ici le phosphate inorganique HPO42- ou hydrogeacutenophosphate1
La glycolyse se traduisant par la reacuteduction de coenzymes elle saccompagne donc de loxydation de moleacutecules organiques On peut dire quelle correspond agrave loxydation du glucose en pyruvate
glucose + 2 NAD + rarr 2 CH3-CO-COO - + 2 (NADH + H + )
coupleacutee agrave
2 ADP + 2 Pi + 2 H + rarr 2 ATP + 2 H2O
soit au total
glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD + rarr 2 pyruvate + 2 ATP + 2 (NADH + H + ) + 2 H2O
Le pyruvate CH3-CO-COO- deacutesigne en toute rigueur la base conjugueacutee de lacide pyruvique CH3-CO-COOH
Article complet sur le site httpfrwikipediaorgwikiGlycolyse
Glycolyse ndash Document Universiteacute Jussieu Paris Contributions de Caroline Benlot Nicole Blanchouin Collaboration Philippe Denoulet
La voie de la glycolyse correspond agrave une seacuterie de reacuteactions catalyseacutees par des enzymes qui deacutegradent une moleacutecule de glucose (6 carbones) en deux moleacutecules de pyruvate (3 carbones) Chez les eucaryotes cette transformation a lieu dans le cytosol de la cellule
Cette voie meacutetabolique produit de leacutenergie libre sous forme dATP Il est agrave noter que tous les intermeacutediaires entre le glucose et le pyruvate sont phosphoryleacutes ce qui leur confegravere une charge neacutegative nette agrave pH 7 les empecircchant ainsi de diffuser agrave lexteacuterieur de la cellule
La glycolyse se deacutecompose en deux phases
- La phase preacuteparatoire ougrave le glucose est transformeacute en deux trioses phosphates avec consommation deacutenergie
- La phase de remboursement qui produit de leacutenergie sous forme dATP
Le bilan global de la glycolyse est
Glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ -----gt 2 pyruvate + 2 ATP + 2 H2O + 2 NADH
Les diffeacuterents chaicircnons meacutetaboliques intervenant dans la glycolyse sont soit des reacuteactions simples soit des reacuteactions deacutecomposables en reacuteactions simples Parmi les dix reacuteactions enzymatiques de la glycolyse trois sont exergoniques et donc irreacuteversibles Les autres chaicircnons seffectuant avec des ΔG proches de leacutequilibre sont reacuteversibles et permettent la gluconeacuteogenegravese
Source httpwwwsnvjussieufrbmediaMetaboglyco1html
Lactate ndash Renvoi agrave Acide lactique selon une introduction agrave un articl de Wikipeacutedia
Lacide lactique est un acide organique qui joue un rocircle dans divers processus biochimiques Un lactate est un sel de cet acide Contrairement agrave ce que peut laisser penser son nom lacide lactique nest pas preacutesent uniquement dans le lait mais eacutegalement dans le vin certains fruits et leacutegumes et dans les muscles
Lacide lactique est un acide alpha hydroxyleacute sa formule chimique est C3H6O3 et sa structure se reflegravete dans son nom systeacutematique lacide 2-hydroxypropanoiumlque
Sommaire
bull 1 Chimie
bull 2 Effort musculaire et fermentation lactique
bull 3 Fermentation bacteacuterienne
bull 4 Utilisations
bull 5 Historique
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
o 61 Voir aussi
611 Articles connexes
612 Liens externes
Chimie [modifier]
Latome de carbone 2 portant le groupe hydroxyle est asymeacutetrique rendant la moleacutecule dacide lactique chirale Il se preacutesente donc sous forme de deux eacutenantiomegraveres
bull (R)-acide lactique ou D(ndash)-acide lactique
bull (S)-acide lactique ou L(+)-acide lactique
En solution le groupe carboxyle -COOH peut perdre un proton donnant un ion lactate CH3CHOHCOO-
Lacide lactique est soluble dans leau et consideacutereacute comme un acide faible (pKa=390) cest-agrave-dire que la reacuteaction de dissociation dans leau nest pas totale
CH3CHOHCOOH + H2O CH3CHOHCOO- + H3O+
On trouve donc agrave la fois en solution lacide lactique et sa forme basique lion lactate en proportions variables selon le pH
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiAcide_lactique
Meacutedecine personnaliseacutee ndash Articles seacutelectionneacutes par Jacques Hallard
Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche ndash Document lsquoGroupe Les eacutechosfrrsquo Par Marc-Olivier Beacutevierre Partner Cepton Strategies bureau de Paris 03 deacutecembre 2011
Du profilage des patients aux theacuterapies geacuteniques en passant par le diagnostic moleacuteculaire et de nouvelles formes de vaccination les possibiliteacutes ouvertes par la meacutedecine personnaliseacutee sont immenses Crsquoest aussi un enjeu consideacuterable pour lrsquoeacuteconomie des systegravemes de santeacute et bien sucircr pour les grandes firmes pharmaceutiques qui ont ducirc repenser en profondeur leurs deacutemarches de recherche et deacuteveloppement
Le concept de meacutedecine personnaliseacutee a eacuteteacute deacuteveloppeacute il y a deux deacutecennies par la socieacuteteacute suisse Roche lrsquoun des leaders mondiaux de lrsquoindustrie pharmaceutique Le concept initial eacutetait fondeacute sur une reacutealiteacute tregraves simple dans la pratique meacutedicale le mecircme meacutedicament peut provoquer des reacuteactions diffeacuterentes selon les patients et pour un patient donneacute certains meacutedicaments fonctionnent et drsquoautres non
Avec lrsquointroduction dans les anneacutees 1990 de lrsquoHerceptine un traitement pour le cancer du sein Roche a deacutemontreacute qursquoil eacutetait possible drsquoanticiper gracircce agrave un simple test sur les patients ceux pour qui le traitement serait le plus beacuteneacutefique et ceux pour qui il ne le serait probablement pas
Il est deacutesormais possible de personnaliser les traitements crsquoest-agrave-dire de nrsquoadministrer un meacutedicament qursquoaux patients qui reacuteagissent positivement Lrsquoimpact de cette nouvelle approche est eacutenorme une efficaciteacute accrue moins drsquoeffets secondaires et plus de temps ni de ressources perdus pour un traitement inopeacuterant
Les cinq grandes approchesCette premiegravere forme de meacutedecine personnaliseacutee a ouvert la voie agrave une multitude drsquoapproches diffeacuterentes que lrsquoon peut classer en cinq cateacutegories
1 La meacutedecine stratifieacutee Crsquoest lrsquoapproche retenue pour lrsquoHerceptine elle consiste agrave diviser les patients en quatre groupes en fonction de leur reacuteaction agrave un meacutedicament en termes drsquoefficaciteacute et drsquoeffets secondaires Le meacutedicament est administreacute uniquement au groupe pour lequel la reacuteponse aura eacuteteacute positive et qui nrsquoaura pas preacutesenteacute drsquoeffets secondaires
2 Les vaccinations antitumorales Il srsquoagit drsquoune autre forme de meacutedecine personnaliseacutee ici le systegraveme immunitaire du patient est ldquoentraicircneacuterdquo agrave deacutetruire les cellules tumorales On obtient un tel reacutesultat en reacuteinjectant dans le corps drsquoun patient un eacutechantillon de ses propres cellules apregraves un traitement externe Les cellules ainsi traiteacutees sont destineacutees agrave stimuler le systegraveme immunitaire du patient speacutecifiquement contre les cellules tumorales
3 Lrsquoingeacutenierie tissulaire La reconstruction tissulaire est un domaine meacutedical nouveau et extrecircmement prometteur Elle srsquoaccomplit gracircce agrave lrsquoimplantation de cellules capables de pousser sur un tissu endommageacute et de le ldquoreacuteparerrdquo Ces cellules peuvent provenir soit du patient lui-mecircme apregraves traitement externe soit de cellules souches provenant de donneurs
4 La theacuterapie geacutenique Elle vise agrave modifier le geacutenome drsquoun patient afin drsquoeacuteliminer la mutation qui est agrave lrsquoorigine drsquoune maladie Il y a trois types de theacuterapie geacutenique la transfection permanente drsquoADN la transfection transitoire drsquoADN et les theacuterapies portant sur lrsquoARN Aujourdrsquohui le premier type a eacuteteacute pratiquement abandonneacute alteacuterer de faccedilon permanente le geacutenome drsquoune personne peut avoir des conseacutequences sur le long terme y compris apregraves la mort du patient ndash puisque les modifications de son geacutenome seront aussi transmises agrave sa descendance Qui plus est elle a souvent des conseacutequences impreacutevisibles sur drsquoautres processus biologiques La recherche se concentre agrave preacutesent sur les deux autres approches qui ont elles lrsquoavantage drsquoecirctre reacuteversibles Les premiers meacutedicaments arrivent maintenant sur le marcheacute Un exemple inteacuteressant le Glybera premier traitement efficace contre la LPLD une maladie orpheline dont les patients ont un deacuteficit en proteacuteines LPL ce qui entraicircne lrsquoapparition de diabegravete et de maladies cardiovasculaires
5 Le profilage du risque La forme la plus meacutediatiseacutee de meacutedecine personnaliseacutee est probablement le profilage du risque gracircce au seacutequenccedilage du geacutenome drsquoun patient il devient deacutesormais possible de calculer le risque que cette personne deacuteveloppe un jour une maladie Etant donneacute que le coucirct total pour seacutequencer le geacutenome entier drsquoune personne diminue drsquoanneacutee en anneacutee il sera bientocirct possible pour tout le monde drsquoobtenir son propre seacutequenccedilage de geacutenome et donc de connaicirctre son profil de risque pour un certain nombre de maladies Par ailleurs certaines autres formes de profilage du risque plus preacutecises existent deacutejagrave en cardiologie par exemple en mesurant le niveau de concentration drsquoune certaine proteacuteine dans le sang il devient possible de preacutedire avec preacutecision le risque pour un patient drsquoavoir un accident cardio-vasculaire (AVC insuffisance cardiaque) dans les mois ou les anneacutees agrave venir
Le profilage du risque est un aspect particuliegraverement important pour la meacutedecine personnaliseacutee car il ouvre la voie agrave la preacutevention une source potentiellement gigantesque de bien-ecirctre pour les personnes mais aussi drsquoeacuteconomies substantielles pour les systegravemes de santeacute
Afin de comprendre pourquoi et comment lrsquoindustrie de la santeacute tout entiegravere se tourne drsquoores et deacutejagrave vers la meacutedecine personnaliseacutee il est important de srsquoarrecircter un instant sur la reacutevolution scientifique qui a deacuteclencheacute ce changement de paradigme
Le diagnostic moleacuteculaire moteur sous-jacentTout au long des dix derniegraveres anneacutees lrsquoameacutelioration de la productiviteacute en R amp D a eacuteteacute lrsquoun des principaux enjeux pour les entreprises pharmaceutiques Alors que la plupart de leurs meacutedicaments les plus vendeurs tombent ou vont tomber dans le domaine public ndash depuis 2004 et jusqursquoagrave 2012 ndash et en lrsquoabsence drsquoun nombre suffisant de nouveaux produits pour compenser la perte associeacutee cette riche industrie a eacuteteacute confronteacutee agrave une pression croissante pour aller vers plus drsquoinnovation
Rationaliser la gestion des projets de R amp D former des alliances construire des accords agrave long terme avec des eacutequipes de recherche universitaires ou en biotechnologie breveter les projets de recherche dans le cadre de structures de partenariat sophistiqueacutees autant de reacuteponses qui caracteacuterisent ce deacutefi et qui parfois ont eacuteteacute tregraves efficaces Cependant aucune de ces approches nrsquoa vraiment abordeacute le problegraveme qui est aujourdrsquohui au cœur de la recherche et du deacuteveloppement pharmaceutique Pour trouver demain de nouveaux meacutedicaments les scientifiques auront besoin de mieux comprendre les processus moleacuteculaires qui reacutegissent les maladies et comment la diversiteacute geacuteneacutetique des patients influe sur les reacutesultats des traitements
Parallegravelement lrsquoindustrialisation des techniques de biologie moleacuteculaire a permis drsquoimportants progregraves dans la deacutetection et lrsquoanalyse de moleacutecules drsquoune complexiteacute toujours croissante telles que de longs fragments drsquoADN ARN des proteacuteines voire des cellules entiegraveres Ces techniques ont permis aux scientifiques de parvenir agrave une compreacutehension beaucoup plus preacutecise des processus moleacuteculaires qui sont agrave lrsquoorigine de nombreuses maladies Le potentiel de ce qursquoon appelle maintenant le diagnostic moleacuteculaire est immense non seulement en termes de R amp D mais aussi dans la pratique meacutedicale quotidienne
Agrave lrsquoautre extreacutemiteacute du spectre les systegravemes de santeacute sont de plus en plus sous pression Ils ne remboursent plus que les meacutedicaments qui apportent un reacuteel plus par rapport aux traitements deacutejagrave en place et dans certains cas ils ne paient que si le traitement a un reacutesultat positif Dans un nombre croissant de systegravemes de santeacute le besoin drsquoun retour sur investissement ndash sujet qui eacutetait tabou dans le passeacute ndash est en train de devenir une reacutealiteacute
Le diagnostic moleacuteculaire fournit agrave ces deux deacutefis la reacuteponse de la science non seulement il accroicirct la productiviteacute de R amp D mais il fournit aussi aux cliniciens des outils puissants pour mieux comprendre ce qursquoils font et quelle est lrsquoefficaciteacute reacuteelle de leurs deacutecisions theacuterapeutiques Au final ils traitent mieux leurs patients et pour un coucirct moindre
Diagnostic moleacuteculaire et biomarqueurs quelques deacutefinitionsLe diagnostic moleacuteculaire deacutetecte des cibles moleacuteculaires speacutecifiques par le truchement de sondes seacutelectives qui sont toujours associeacutees agrave une meacutethode de visualisation La valeur de ces cibles ndash appeleacutees biomarqueurs ndash est qursquoelles sont correacuteleacutees agrave une maladie parfois elles sont mecircme la racine du mal Les biomarqueurs peuvent ecirctre de natures tregraves diffeacuterentes allant de la simple petite moleacutecule (comme les meacutetabolites) agrave des structures complexes comme les proteacuteines les acides nucleacuteiques ou mecircme des cellules entiegraveres
Trouver le biomarqueur adeacutequat qui permettra aux cliniciens de comprendre et de suivre avec preacutecision lrsquoeacutevolution de la maladie ndash ou bien sa reacuteponse agrave un traitement ndash est lrsquoun des principaux enjeux de la recherche pharmaceutique aujourdrsquohui En effet il nrsquoy a souvent pas de lien de causaliteacute direct entre un biomarqueur et une maladie ou sa reacuteponse Certains biomarqueurs peuvent ecirctre repreacutesentatifs de plusieurs maladies et inversement il peut ecirctre neacutecessaire de deacutetecter plusieurs biomarqueurs afin de deacutepister une maladie donneacutee
Les technologies de deacutetection et drsquoamplification ont progresseacute agrave pas de geacuteant ces derniegraveres anneacutees et sont devenues les principaux moteurs du deacuteveloppement des outils de diagnostic moleacuteculaire La meacutethode la plus connue est la Reacuteaction en Chaicircne par Polymeacuterase (PCR) mais il en est drsquoautres telles que les puces agrave ADN et ARN (ou micro-arrays) lrsquohybridation in situ en fluorescence (FISH) lrsquoimmunohistochimie la cytomeacutetrie en flux (CMF FACS en anglais) et bien drsquoautres qui sont agrave preacutesent arriveacutees agrave maturiteacute
Le rocircle des biomarqueurs dans la chaicircne de valeur pharmaceutiqueLes biomarqueurs jouent un rocircle important agrave tous les niveaux de la chaicircne de valeur pharmaceutique ils interviennent tregraves tocirct dans le processus de deacutecouverte puis dans le deacuteveloppement du produit ils ont eacutegalement leur importance au niveau du patient notamment pour la preacutevention le suivi du traitement et la gestion de la maladie
Les biomarqueurs peuvent ecirctre trieacutes en trois cateacutegories leur rocircle deacutepend de leur positionnement dans la chaicircne de valeur
Les biomarqueurs de deacutecouverte sont des entiteacutes moleacuteculaires qui sont geacuteneacuteralement identifieacutees pendant les premiegraveres phases du processus de deacutecouverte drsquoun nouveau meacutedicament Ces biomarqueurs sont lieacutes agrave la cible biologique et sont utiliseacutes pour valider les meacutecanismes de la maladie pour sonder de potentiels effets toxicologiques ou pour anticiper les variations geacuteneacutetiques potentielles dans la reacuteponse de lrsquoorganisme aux meacutedicaments Lrsquoespoir pour les responsables de R amp D pharmaceutique est que ces biomarqueurs vont aider agrave atteindre plus rapidement chez lrsquohomme la preuve de concept ou deacutemonstration de validiteacute lrsquoideacutee est drsquoecirctre en mesure drsquoeffectuer des essais cliniques en toute seacutecuriteacute avec de tregraves faibles doses sur un petit nombre de patients et beaucoup plus preacutecocement avant mecircme que les essais preacutecliniques ne soit pleinement acheveacutes Les meacutedicaments qui srsquoaveacutereraient ne pas fonctionner lors de ces essais preacutecoces seraient alors eacutelimineacutes plus tocirct ce qui permettrait par conseacutequent de tester plus de substances
Plus tard dans le processus on trouve les biomarqueurs de deacuteveloppement qui peuvent eacutegalement ecirctre drsquoune grande utiliteacute Ce sont habituellement les mecircmes que ceux qui ont eacuteteacute identifieacutes lors du processus de deacutecouverte et qui sont utiliseacutes dans les essais cliniques pour fournir des informations preacuteliminaires sur lrsquoefficaciteacute du meacutedicament et sa seacutecuriteacute avant qursquoon ne soit agrave mecircme de mesurer des paramegravetres cliniques drsquoaucune sorte Gracircce agrave leur capaciteacute agrave fournir des informations qui ne seraient pas accessibles agrave travers un monitoring clinique classique ils contribuent parfois agrave acceacuteleacuterer sensiblement le processus de deacuteveloppement En un mot afin de mesurer lrsquoefficaciteacute drsquoun nouveau meacutedicament de simples tests sanguins peuvent agrave preacutesent (dans certains cas) remplacer des mois voire des anneacutees drsquoobservation clinique
Et enfin nous avons les biomarqueurs commerciaux Par commercial nous entendons les biomarqueurs qui ont eacuteteacute officiellement reconnus par les autoriteacutes sanitaires comme des outils apportant des informations utiles sur lrsquoeacutetat drsquoun patient et pouvant ecirctre utiliseacutes pour prendre des deacutecisions cliniques des outils de diagnostic recourant agrave ces biomarqueurs seront par ailleurs susceptibles drsquoecirctre rembourseacutes par les systegravemes de santeacute Ce type de biomarqueur nrsquoest pas nouveau Pour ne citer que deux exemples le glucose est reconnu comme biomarqueur du diabegravete depuis le XIXe siegravecle (aujourdrsquohui il a eacuteteacute remplaceacute par lrsquoHbA1c) et le PSA (Antigegravene prostatique speacutecifique) lrsquoest depuis les anneacutees 1980 pour le cancer de la prostate
Bien que lrsquoon utilise les biomarqueurs depuis fort longtemps le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire la bio-informatique et les meacutethodes de deacutetection innovantes ont deacutemultiplieacute les possibiliteacutes de faccedilon spectaculaire et un nouveau type drsquooutil a eacutemergeacute le diagnostic moleacuteculaire Les premiers exemples embleacutematiques de ces nouvelles et puissantes technologies sont les ldquodiagnostics compagnonsrdquo qui ont eacuteteacute introduits dans le traitement du cancer (drsquoabord avec lrsquoHerceptine que nous avons mentionneacutee plus haut) et plus reacutecemment du VIH ougrave certains traitements oneacutereux nrsquoont eacuteteacute prescrits qursquoagrave condition que le patient reacuteponde agrave un test geacuteneacutetique speacutecifique Drsquoautres exemples bien connus sont les tests de deacutepistage de routine des maladies infectieuses (VIH) dont le degreacute de speacutecificiteacute et de sensibiliteacute est tregraves eacuteleveacute
Les diagnostics moleacuteculaires sont les outils de la meacutedecine moderne Ils permettent aux cliniciens drsquoidentifier les signes avant-coureurs des maladies de choisir le bon traitement en fonction des profils geacuteneacutetiques (diagnostics ldquocompagnonsrdquo) de superviser lrsquoefficaciteacute des traitements et bien mieux informeacutes de prendre de meilleures deacutecisions en fonction du profil particulier de chaque patient et de sa reacuteaction aux traitements anteacuterieurs Les diagnostics moleacuteculaires ont eacutegalement un rocircle eacuteconomique agrave jouer car ils pourraient tregraves bien conduire dans certains cas agrave des eacuteconomies substantielles en eacutevitant au meacutedecin de prescrire inutilement des traitements coucircteux
Lrsquoimpact eacuteconomique de la meacutedecine personnaliseacuteeLa demande mondiale pour les produits et services de santeacute est estimeacutee agrave lrsquoheure actuelle agrave 5500 milliards de dollars et elle devrait atteindre 12 000 milliards de dollars agrave lrsquohorizon 2030 La meacutedecine personnaliseacutee va transformer ce marcheacute sur deux plans premiegraverement en fournissant des traitements plus efficaces et deuxiegravemement en offrant le moyen de faire des eacuteconomies
Des traitements plus efficaces Pour un meacutedecin la valeur intrinsegraveque du diagnostic moleacuteculaire ne reacuteside bien sucircr pas dans le traitement drsquoune maladie mais dans lrsquoinformation que ce diagnostic viendra fournir Cette information peut ecirctre inestimable car elle aide les meacutedecins agrave prendre de meilleures deacutecisions sur la faccedilon de traiter un patient Par ailleurs elle est parfois consideacutereacutee par les autoriteacutes sanitaires comme une condition preacutealable pour la prescription drsquoune moleacutecule comme crsquoest le cas en meacutedecine stratifieacutee
LrsquoHerceptine a eacuteteacute le premier meacutedicament issu de la meacutedecine stratifieacutee agrave ecirctre autoriseacute Elle traite le cancer du sein et fonctionne extrecircmement bien mais seulement pour des femmes qui surexpriment un gegravene speacutecifique appeleacute HER-2 Elle est donc commercialiseacutee avec un kit de diagnostic HER-2 et nrsquoest rembourseacutee par les systegravemes de santeacute que si le test est positif LrsquoHerceptine est lrsquoun des meacutedicaments les plus vendus
aujourdrsquohui (pour un total de plus de 5 milliards de dollars) A lrsquoavenir ce type de produit deviendra monnaie courante demain les assureurs de la santeacute ne paieront plus pour des meacutedicaments mais pour des reacutesultats Crsquoest preacuteciseacutement lagrave ce que la meacutedecine personnaliseacutee peut apporter une faccedilon de maximiser lrsquoefficaciteacute des traitements
La reacuteduction des deacutepenses Mecircme si certaines formes de meacutedecine personnaliseacutee (telles que les vaccins contre des cancers ou lrsquoingeacutenierie tissulaire) sont oneacutereuses et vont peser sur les systegravemes de santeacute drsquoautres vont contribuer agrave reacuteduire la facture La meacutedecine preacuteventive en particulier est une solution agrave long terme contre lrsquoexplosion des deacutepenses de santeacute comme chacun sait il est beaucoup moins cher de deacutepister et de preacutevenir une maladie que de la traiter lorsqursquoelle srsquoest deacuteclareacutee Il est deacutesormais possible par exemple de deacutetecter des ldquoindicateurs preacutecocesrdquo (biomarqueurs) de sorte que des mesures efficaces pourront ecirctre prises en amont ndash avant que la maladie ne se deacuteclenche Le coucirct total direct et indirect des maladies cardio-vasculaires et accidents vasculaires ceacutereacutebraux aux Etats-Unis a eacuteteacute estimeacute agrave 450 milliards de dollars en 2008 Reacuteduire la facture de seulement 10 aurait deacutejagrave un impact eacuteconomique eacutenorme
Les eacutevolutions agrave venirLa deacutecouverte de la structure en double heacutelice de lrsquoADN par Watson et Crick en 1953 a ouvert une nouvelle egravere le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire Durant la seconde moitieacute du XXe siegravecle les biologistes et les meacutedecins ont fait eacutenormeacutement progresser notre compreacutehension des meacutecanismes de la vie Cette progression a eacuteteacute consideacuterablement acceacuteleacutereacutee gracircce au deacuteveloppement drsquooutils de diagnostic moleacuteculaire qui permettent aujourdrsquohui aux meacutedecins de reacuteellement comprendre les meacutecanismes intimes moleacuteculaires des maladies Et ce que ces outils apportent crsquoest de lrsquoinformation de lrsquoinformation qui peut sauver ou prolonger la vie eacuteviter la douleur seacutecuriser le patient et aider le praticien agrave prendre la bonne deacutecision
Chaque ecirctre humain est une personne unique avec sa propre histoire ses besoins et ses objectifs personnels et veut ecirctre consideacutereacute en tant que tel La promesse de la meacutedecine personnaliseacutee est qursquoagrave lrsquoavenir la technologie permettra aux professionnels de la santeacute drsquoaccomplir quelques pas de plus pour se rapprocher de ce besoin fondamental
(Ce contenu est issu de ParisTech Review ougrave il a eacuteteacute publieacute agrave lrsquoorigine sous le titre Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche Nous vous invitons agrave vous abonner gratuitement agrave ParisTech Review) - Groupe lsquoLes eacutechosrsquo- Tous droits reacuteserveacutes - Les Echos 2012
Source httpblogslesechosfrparistech-reviewmedecine-personnalisee-la-revolution-est-en-marche-a7747html
Addenda - References
Academic
bull Steven M Paul et al ldquoHow to improve RampD productivity the pharmaceutical industryrsquos grand challengerdquo Nature Reviews 9 March 2010 203
bull Iain Miller et al ldquoMarket access challenges in the EU for high medical value
diagnostic testsrdquo Personalized Medicine (2011) 8(2)
bull Cepton Strategies ldquoLes perspectives de lrsquoindustrie pharmaceutique agrave lrsquohorizon 2020rdquo septembre 2011
Online
bull ldquo The revolution of molecular diagnosticsrdquo (Cepton Strategies)
bull ldquo Pharma 2015 le nouveau modegravelerdquo (Cepton Strategies)
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laquo Meacutedecine personnaliseacutee raquo la part du bluff et celle de la reacutealiteacute Document lsquoScience et pseudo-sciencesrsquo Auteur Bertrand Jordan biologiste moleacuteculaire Directeur de recherche eacutemeacuterite au CNRS Auteur de nombreux articles et drsquoune dizaine de livres sur la geacuteneacutetique et ses applicationshellip SPS ndeg 292 octobre 2010
Lrsquoideacutee (ou le fantasme) de la meacutedecine personnaliseacutee peut se reacutesumer ainsi on va tregraves prochainement pouvoir acceacuteder agrave la totaliteacute de lrsquoinformation geacuteneacutetique drsquoune personne en deacuteduire lrsquoensemble de ses preacutedispositions agrave diffeacuterentes maladies (et mecircme agrave certains comportements) ainsi que sa reacuteaction agrave diffeacuterents types de traitements et de meacutedicaments On pourra alors adopter des conduites de preacutevention cibleacutees et efficaces et traiter lrsquoaffection lorsqursquoelle apparaicirctra avec le meacutedicament preacutesentant le meilleur rapport entre efficaciteacute et effets indeacutesirables Au-delagrave de lrsquoinformation geacuteneacutetique proprement dite la mesure drsquoautres paramegravetres (niveau drsquoexpression de gegravenes preacutesence de diffeacuterentes proteacuteines eacutetat de certains reacutecepteurs) fournira des laquo biomarqueurs raquo1 suppleacutementaires permettant drsquoadapter finement le traitement agrave lrsquoeacutetat du patient
Au niveau de lrsquoaccegraves agrave lrsquoinformation geacuteneacutetique inteacutegrale il srsquoagit bien drsquoune reacutealiteacute maintenant proche (moins de cinq ans agrave coup sucircr) Les nouvelles techniques de seacutequenccedilage drsquoADN apparues depuis 2005 sont de plus en plus rapides et efficaces et degraves aujourdrsquohui la lecture inteacutegrale de lrsquoADN drsquoune personne revient agrave moins de 10 000 euro2 Les progregraves continuent agrave un rythme rapide et il est tregraves vraisemblable que le laquo geacutenome agrave 1000 dollars raquo devienne une reacutealiteacute drsquoici deux agrave trois ans Il sera alors bien plus rationnel drsquoobtenir cette information systeacutematiquement pour chaque individu (agrave la naissance par exemple) plutocirct que de pratiquer des analyses drsquoADN cibleacutees lorsque le besoin en apparaicirct
La traduction de cette information geacuteneacutetique en termes de physiopathologie (le passage du laquo geacutenotype raquo au laquo pheacutenotype raquo) est par contre encore tregraves imparfaite Bien entendu certaines mutations entraicircnent systeacutematiquement une pathologie preacutecise (comme pour la mucoviscidose les myopathies la choreacutee de Huntingtonhellip) mais en geacuteneacuteral la composante geacuteneacutetique drsquoune maladie implique des dizaines des centaines de gegravenes dont certains variants ont un effet aggravant ou au contraire protecteur Nos connaissances sont encore tregraves incomplegravetes et les entreprisequi agrave lrsquoeacutetranger (USA) offrent de reacutealiser un profil geacuteneacutetique (actuellement beaucoup moins preacutecis que le seacutequenccedilage inteacutegral) ne fournissent agrave leurs clients que des informations tregraves vagues (laquo risque drsquoarthrite rhumatoiumlde accru de 20 raquo crsquoestagrave-dire risque absolu passant de 1 agrave 1 2 ) La validiteacute mecircme de ces chiffres est sujette agrave caution dans la mesure ougrave ils ont eacuteteacute eacutetablis sur des groupes de population auxquels le client nrsquoappartient pas neacutecessaire-menthellip La
traduction meacutedicale de lrsquoinformation geacuteneacutetique est donc tregraves partielle et entacheacutee de grandes incertitudes
Photo Une vision du futur proche la carte Vitale contenant la seacutequence drsquoADN du patient
Cependant les choses changent rapidement Le passage prochain du pro-fil geacuteneacutetique (eacutetabli sur 500 000 agrave 1 000 000 de points dans le geacutenome) agrave la lecture inteacutegrale des trois milliards de bases de ce geacutenome va donner une information beaucoup plus fine ndash incluant en particulier les mutations rares qui pour des raisons techniques ne sont guegravere repreacutesenteacutees dans les profils actuels Et la poursuite des grandes eacutetudes de correacutelation entre pathologies et constitution geacuteneacutetique3 (eacutetudes qui vont elles aussi passer agrave la seacutequence) va ameacuteliorer peu agrave peu la traduction du geacutenotype en pheacutenotype y compris pour les maladies dont la part geacuteneacutetique est complexe (soit la grande majoriteacute) Cette transition est deacutejagrave bien amorceacutee pour divers types de cancers pour lesquels la connaissance des caracteacuteristiques geacuteneacutetiques de la cellule tumorale est deacuteterminante pour le choix du traitement4 On peut ainsi espeacuterer agrave terme eacuteradiquer la pratique de chimiotheacuterapies peu speacutecifiques et fortement deacutelabrantes et combiner la chirurgie avec le traitement par des moleacutecules ayant une action reacuteellement cibleacutee sur les cellules tumorales Il est certain que cette approche va srsquoeacutetendre au domaine de la santeacute en geacuteneacuteral et que lrsquoon va de plus en plus vers des traitements cibleacutes fondeacutes sur la connaissance du geacutenome du patient et sur des informations scientifiques constamment mises agrave jour
Au-delagrave de la geacuteneacutetique il faut drsquoailleurs eacutelargir le propos agrave lrsquoensemble des biomarqueurs qui deviennent accessibles Il peut srsquoagir de donneacutees concernant lrsquoADN comme ci-dessus mais aussi du niveau drsquoexpression drsquoun ensemble de gegravenes de la preacutesence de diverses proteacuteines de concentrations de meacutetabolites ou de lrsquoactiviteacute drsquoenzymes comme les kinases Le biomarqueur peut ecirctre simple ou le plus souvent complexe impliquant la mesure simultaneacutee drsquoun nombre important drsquoentiteacutes et donc une technologie sophistiqueacutee Le champ drsquoapplication des biomarqueurs est tregraves large et concerne potentiellement toutes les pathologies Ce domaine de recherches est en plein deacuteveloppement avec encore une fois beaucoup drsquoexageacuterations et drsquoaffirmations peu rigoureuses qursquoil srsquoagisse de la validiteacute statistique des correacutelations repeacutereacutees ou de lrsquoutiliteacute clinique reacuteelle de lrsquoinformation fournie On peut neacuteanmoins penser que la phase critique actuelle va deacuteboucher sur une clarification et un renforcement des exigences et que des biomarqueurs reacuteellement valides et utiles eacutemergeront de ces travaux il deviendra alors indispensable de les deacuteterminer avant tout traitement
Photo - Lrsquointerpreacutetation meacutedicale drsquoune seacutequence drsquoADN nrsquoest pas eacutevidente
La meacutedecine personnaliseacutee nrsquoest donc pas qursquoun fantasme le concept comporte une part de veacuteriteacute qui va aller croissant Les conseacutequences sur le systegraveme de santeacute sont multiples Les meacutedicaments vont de plus en plus srsquoadresser agrave un sous-ensemble de patients geacuteneacutetiquement deacutefini ce qui nrsquoest pas sans poser de seacuterieux problegravemes aux industriels de la pharmacie (deacutecheacuteance du modegravele de blockbuster5 mais peut paradoxalement permettre drsquoacceacuteleacuterer les essais cliniques en les pratiquant sur des groupes drsquoindividus seacutelectionneacutes Lrsquoimportance du diagnostic va srsquoaccentuer notamment ndash mais pas seulement ndash pour tous les cancers et la mise agrave jour incessante des connaissances sera essentielle pour tirer le maximum de sens clinique des informations geacuteneacutetiques et des
biomarqueurs en geacuteneacuteral Il faudra donc disposer agrave lrsquohocircpital drsquoinstallations et de personnels capables drsquoobtenir ces informations et de les interpreacuteter Le rocircle de moleacutecules cibleacutees efficaces et preacutesentant peu drsquoeffets secondaires va srsquoaccroicirctre au deacutetriment des theacuterapeutiques geacuteneacuteralistes et reacuteduire les temps drsquohospitalisation Il srsquoagit lagrave de tendances lourdes dont lrsquoorientation ne fait aucun doute Seul le calendrier preacutesente quelques incertitudes La pratique de la meacutedecine va donc changer Espeacuterons que notre systegraveme de santeacute qui est (encore) lrsquoun des meilleurs au monde saura srsquoadapter agrave cette nouvelle donnehellip
1 Biomarqueur tout paramegravetre biologique mesurable qui fournit des informations pour le diagnostic le pronostic ou le choix du traitement pour tout type de maladie
2 Il srsquoagit lagrave de donneacutees veacuterifieacutees et drsquooffres commerciales existantes et non drsquoextrapolations publicitaires ou journalistiques
3 Etudes dites WGAS Whole Genome Association Studies Il srsquoen est deacutejagrave pratiqueacute plus de 500 portant agrave chaque fois sur des milliers de malades et de teacutemoins
4 Pour les leuceacutemies la preacutesence drsquoun reacutearrangement chromosomique impliquant les gegravenes BCR et Abl permet un traitement tregraves efficace par le Gleevec
5 Meacutedicament largement prescrit et geacuteneacuterant plus drsquoun milliard de dollars de chiffre drsquoaffaires
Source httpwwwpseudo-sciencesorgspipphparticle1500
Mitochondrie ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Une mitochondrie (du grec mitos fil et chondros grain) est un organite agrave linteacuterieur dune cellule eucaryote dont la taille est de lordre du micromegravetre Son rocircle physiologique est primordial puisque cest dans les mitochondries que leacutenergie fournie par les moleacutecules organiques est reacutecupeacutereacutee sous forme dATP (eacutenergie contenue dans la liaison phosphate-phosphate) la source principale deacutenergie pour la cellule eucaryote par le processus doxydation phosphorylante
Lensemble des mitochondries dune cellule constitue ce que lon appelle son chondriome
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Structure
bull 3 Origine
bull 4 Geacutenome mitochondrial
bull 5 Proteacuteome mitochondrie
o 51 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome mitochondrial
o 52 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome nucleacuteaire
o 53 Chez lHomme
bull 6 Fonctionnement
bull 7 Poisons mitochondriaux
bull 8 Maladies mitochondriales
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiMitochondrie
Oncogegravene
Les oncogegravenes sont une cateacutegorie de gegravenes dont lexpression favorise la survenue de cancers Ce sont des gegravenes qui commandent la synthegravese doncoproteacuteines (proteacuteines anormales stimulant la division et la diffeacuterenciation cellulaire) et deacuteclenchent une prolifeacuteration deacutesordonneacutee des cellules Le terme vient du grec onkos signifiant vrac masse ou tumeur
Le terme oncogegravene peut deacutesigner aussi des virus qui provoquent lapparition de cancers On parle doncovirus
Sommaire
[masquer]
bull 1 Introduction
bull 2 Oncogegravenes
o 21 Seacutemantique et histoire du terme
o 22 Oncogegravenes et cancers
o 23 Diffeacuterents oncogegravenes
o 24 Les oncogegravenes comme cibles pour le deacuteveloppement de nouvelles
theacuterapies
bull 3 Notes et reacutefeacuterences
bull 4 Voir aussi
o 41 Article connexe
o 42 Liens externes
Introduction[modifier]
Notre organisme est composeacute denviron 1014 cellules reacuteparties dans plus de 200 types cellulaires diffeacuterents qui composent les tissus (cellules sanguines nerveuses germinales etc) La prolifeacuteration cellulaire au sein de ces tissus est rigoureusement controcircleacutee au cours de notre vie certaines cellules (les neurones) ne neacutecessitant pas un renouvellement constant dautres eacutetant perpeacutetuellement en cours de multiplication (cellules sanguines ou de la peau) Le controcircle de cette multiplication cellulaire normale se fait par lintermeacutediaire dun eacutequilibre permanent entre facteurs activateurs (stimulateurs de la division cellulaire) et facteurs inhibiteurs (freins de la division cellulaire) Toute alteacuteration de cet eacutequilibre ou homeacuteostasie cellulaire peut faire pencher la balance soit du cocircteacute inhibiteur dans ce cas la cellule meurt et disparaicirct soit du cocircteacute activateur et la cellule se divise de faccedilon incontrocircleacutee et peut donner naissance agrave un cancerDe maniegravere scheacutematique on peut faire une analogie entre une voiture et une cellule Lorsque les systegravemes qui controcirclent lrsquoacceacuteleacuterateur et les freins de la voiture sont en bon eacutetat celle-ci va donc pouvoir avoir une vitesse de croisiegravere parfaitement controcircleacutee Une voiture dans laquelle lrsquoacceacuteleacuterateur serait activeacute en permanence ou bien ayant une absence totale de frein est donc lanceacutee dans une course folle qui ne peut plus ecirctre arrecircteacutee sauf par une catastrophe Dans les cellules canceacutereuses cela se passe exactement de la mecircme faccedilon
Il y a trois grandes cateacutegories de gegravenes associeacutes aux pathologies canceacutereuses les oncogegravenes (cet article) les gegravenes suppresseur de tumeurs et les gegravenes de Reacuteparation de lADN
Les proto-oncogegravenes sont les reacutegulateurs positifs de la prolifeacuteration cellulaire (les acceacuteleacuterateurs) Ils deviennent hyper-actifs et leur modification (en oncogegravene) est dominante car il suffit quune des deux copies du gegravene soit modifieacutee On a identifieacute actuellement plus de 100 proto-oncogegravenes Les plus connus sont les gegravenes Ha-ras myc ou abl
La seconde cateacutegorie comprend les gegravenes suppresseurs de tumeurs qui sont des reacutegulateurs neacutegatifs de la prolifeacuteration cellulaire (les freins)
Il existe eacutegalement les gegravenes de reacuteparation qui sont capables de deacutetecter et de reacuteparer les leacutesions de lrsquoADN qui ont modifieacute les oncogegravenes ou les gegravenes suppresseurs de tumeur Ces systegravemes de reacuteparation sont eacutegalement inactiveacutes dans les cellules canceacutereuses
Les cancers sont des pathologies geacuteneacutetiques crsquoest-agrave-dire qursquoils ont pour origine une modification quantitative etou qualitative des gegravenes deacutecrits ci-dessus Comme il srsquoagit drsquoalteacuterations geacuteneacutetiques somatiques qui ne sont preacutesentes que dans le tissu malade la plupart des cancers ne sont donc pas heacutereacuteditaires Les cancers familiaux (10 des cancers humains) sont associeacutes agrave une alteacuteration constitutionnelle (ou germinale) drsquoun gegravene Cette alteacuteration est donc preacutesente dans toutes les cellules de notre organisme gamegravetes incluses elle peut donc ecirctre transmise agrave la descendance
Scheacutemas agrave consulter agrave la source- Lespegravece humaine possegravede 23 paires de chromosomes (tous les gegravenes sont donc preacutesent agrave leacutetat de deux copies par cellules agrave lexception des cellules germinales et on fait abstraction des chromosomes sexuels X et Y) Lalteacuteration dune copie dun proto-oncogegravene produit une proteacuteine dont lactiviteacute diffegravere fortement de celle du produit normale (par exemple expression tregraves augmenteacutee ou encore preacutesence du produit dans des cellules innapproprieacutes) Cette proteacuteine muteacutee stimule de faccedilon constante la division cellulaire qui ne sera plus reacuteguleacutee normalement Cette alteacuteration est dite dominante car la production de proteacuteine alteacutereacutee par une seule des deux copies du proto-oncogegravene est neacutecessaire et suffisante pour alteacuterer sa fonction
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiOncogC3A8ne
Phosphorylation oxydative ndash Article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biochimie Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
La phosphorylation oxydative est une voie meacutetabolique qui utilise leacutenergie libeacutereacutee par loxydation des nutriments pour la production dadeacutenosine triphosphate
Voir aussi
bull Chaicircne respiratoire
Source httpfrwikipediaorgwikiPhosphorylation_oxydative
Photosynthegravese - lsquoNote de Futura-Sciencesrsquo
La photosynthegravese est une reacuteaction biochimique eacutenergeacutetique qui se deacuteroule chez les plantes
Rocircle de la photosynthegravese
La photosynthegravese a pour but de creacuteer de leacutenergie (sous forme de glucide) agrave partir de leacutenergie lumineuse provenant du soleil Les organismes qui utilisent le meacutecanisme de photosynthegravese sont autotrophes car ils fabriquent des matiegraveres organiques agrave partir de matiegraveres inorganiques
Meacutecanisme de la photosynthegravese
Leacutenergie solaire est utiliseacutee pour oxyder leau et reacuteduire le gaz carbonique afin de syntheacutetiser des substances organiques (glucides) Ce pheacutenomegravene a lieu dans les choloroplastes un organite speacutecifique des plantes au niveau des membranes des thylacoiumldes ougrave se situent les photosystegravemes I et II et les cytochromes
Bilan eacutenergeacutetique de la photosynthegravese
Il faut six moleacutecules de dioxyde de carbone et six moleacutecules deau pour syntheacutetiser une moleacutecule de glucose relacircchant six moleacutecules de dioxygegravene gracircce agrave leacutenergie lumineuse
6 CO2 + 6 H2O + eacutenergie lumineuse rarr C6H12O6 (glucose) + 6 O2
Mais ce bilan est en fait deacutecomposeacute en deux eacutetapes successives
bull les reacuteactions photochimiques (phase claire) 12 H2O + lumiegravere rarr 6 O2 + eacutenergie chimique (24 H)
bull le cycle de Calvin (phase sombre) 6 CO2 + eacutenergie chimique (24 H) rarr C6H12O6 + 6 H2O
La photosynthegravese est un meacutecanisme speacutecifique des plantes vertes copy Jon Sullivan Wikimedia domaine publicSource httpwwwfutura-sciencescomfrdefinitiontbotanique-2dphotosynthese_227
Photosynthegravese - Introduction drsquoun article XWikipeacutedia
La photosynthegravese (grec φῶς phōs lumiegravere et σύνθεσις syacutenthesis composition) est le processus bioeacutenergeacutetique qui permet aux plantes et agrave certaines bacteacuteries de syntheacutetiser de la matiegravere organique en exploitant la lumiegravere du soleil Les besoins nutritifs de ces organismes sont du dioxyde de carbone de lrsquoeau et des sels mineacuteraux La photosynthegravese est agrave la base de lautotrophie de ces organismes La photosynthegravese est la principale voie de transformation du carbone mineacuteral en carbone organique En tout les organismes photosyntheacutetiques assimilent environ 100 milliards de tonnes de carbone en biomasse chaque anneacutee1
La photosynthegravese se deacuteroule dans les membranes des thylakoiumldes chez les plantes les algues et les cyanobacteacuteries ou dans la membrane plasmique chez les bacteacuteries photosyntheacutetiques Une conseacutequence importante est la libeacuteration de moleacutecules de dioxygegravene
Sommaire
bull 1 La deacutecouverte du meacutecanisme
bull 2 Vue geacuteneacuterale
bull 3 Le support de la photosynthegravese
bull 4 Les deux phases de la photosynthegravese
o 41 Les reacuteactions photochimiques ou phase claire
411 Le photosystegraveme II
412 Le photosystegraveme I
413 La photophosphorylation cyclique
o 42 Le cycle de Calvin ou phase chimique non photo-deacutependante (ou
laquo phase sombre raquo expression deacutesormais deacutesuegravete)
bull 5 Les diffeacuterents types de fixation du carbone
o 51 Le meacutecanisme des plantes en C3
o 52 Le meacutecanisme des plantes en C4
o 53 Le meacutecanisme des plantes CAM ( Crassulacean Acid Metabolism )
bull 6 Cas particuliers de photosynthegravese
o 61 Photosynthegravese chez un animal
o 62 Photosynthegravese artificielle
bull 7 Production doxygegravene amp captage deacutenergie
bull 8 Notes
bull 9 Reacutefeacuterences
bull 10 Voir aussi
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiPhotosynthC3A8se
Potentiel doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Le potentiel doxydo-reacuteduction ou potentiel redox est une grandeur empirique exprimeacutee en volt (de symbole V) et noteacutee E Ce potentiel est exprimeacute par rapport agrave une reacutefeacuterence souvent mesureacutee par une eacutelectrode normale agrave hydrogegravene (ENH) dougrave luniteacute VENH rencontreacutee dans certains ouvrages Cette mesure est appliqueacutee aux couples
doxydo-reacuteduction pour preacutevoir la reacuteactiviteacute des espegraveces chimiques entre elles Par convention le potentiel standard Edeg est mesureacute par rapport au couple protonhydrogegravene (H+ H2) de potentiel nul
Sommaire
bull 1 Mesure
o 11 Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
111 Exemples
bull 2 Oxydant et reacuteducteur
bull 3 Potentiels standard doxydo-reacuteduction agrave 25 degC
bull 4 laquo Noblesse raquo dun meacutetal
bull 5 Applications pratiques
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Articles connexes
Mesure [modifier]
La mesure dun potentiel deacutelectro-reacuteduction se fait expeacuterimentalement agrave laide de deux demi-piles Pour obtenir le potentiel standard dun couple redox lune de ces piles doit mettre en œuvre le couple de reacutefeacuterence H+ H2 et lautre celui dont on veut mesurer le potentiel
Concregravetement les deux demi-piles sont constitueacutees chacune dun soluteacute et dune eacutelectrode les soluteacutes sont relieacutes entre eux par un pont salin qui leur permet deacutechanger des ions et les eacutelectrodes sont relieacutees entre elles par un circuit eacutelectrique sur lequel est placeacute un voltmegravetre Les deux demi-piles une fois relieacutees forment une pile eacutelectrique fournissant un courant continu alimenteacute par les reacuteactions chimiques qui ont lieu spontaneacutement aux eacutelectrodes degraves lors quest formeacutee la pile
-Le sens de courant eacutelectrique donne le signe du potentiel (neacutegatif si les eacutelectrons vont vers H+H2 et positif au contraire)
-Le voltmegravetre donne la valeur du potentiel du couple redox
-Les couples ayant des Edeg eacuteleveacutes (positifs) impliquent des oxydants forts
-Les couples ayant des Edeg tregraves bas (neacutegatifs) impliquent des reacuteducteurs forts
Ce potentiel peut deacutependre du contexte chimique et notamment du pH et mecircme du contexte physique les effets de la lumiegravere sont mis agrave profit aussi bien par la nature dans la photosynthegravese que par lhomme dans la photographie
Les chimistes utilisent des tables deacutejagrave deacutefinies elles fournissent les potentiels mesureacutes dans les conditions standard de pression et de tempeacuterature (25 degC 1 bar) par rapport au couple H+ H2
Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo [modifier]
Pour une reacuteaction redox on peut deacutefinir la diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur)
Exemples [modifier]
a)NAD+ + 2H+ + 2 e- rarr NADH + H+ E0rsquo = -0320 V
b) Aceacutetaldeacutehyde + 2 H+ + 2 e- rarr Eacutethanol E0rsquo = -0197 V
Reacuteaction redox
Aceacutetaldeacutehyde + NADH + H+ rarr Eacutethanol + NAD+ ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur) = -0197 ndash (-0320) = + 0123 V
Regravegle geacuteneacuterale
Les reacuteactions redox spontaneacutees possegravedent un ΔE gt 0
Oxydant et reacuteducteur [modifier]
La reacutefeacuterence du potentiel doxydo-reacuteduction est celui de leau pure conventionnellement fixeacute agrave zeacutero Les corps dits laquo oxydants raquo sont les oxydants des couples ayant un potentiel positif (ils captent des eacutelectrons ce qui se traduit par une charge eacutelectrique neacutegative) les corps dits laquo reacuteducteurs raquo sont les reacuteducteurs des couples ayant un potentiel neacutegatif (ils cegravedent des eacutelectrons dougrave une charge eacutelectrique positive) Les valeurs caracteacuteristiques des potentiels sont de lordre de quelques volts
On voit lagrave que lon a deux significations diffeacuterentes pour les termes laquo oxydant raquo et laquo reacuteducteur raquo
bull la signification lieacutee agrave une reacuteaction doxydo-reacuteduction donneacutee (capteur ou eacutemetteur deacutelectron dans la reacuteaction)
bull la signification lieacutee au potentiel doxydo-reacuteduction un laquo reacuteducteur raquo est un corps qui joue le rocircle de reacuteducteur dans de nombreuses reacuteactions un laquo oxydant raquo est un corps qui joue le rocircle doxydant dans de nombreuses reacuteactions mais un laquo oxydant raquo peut parfois ecirctre un reacuteducteur sil est face agrave un laquo oxydant raquo plus fort et quil peut encore soxyder
Cest cette deuxiegraveme signification qui est utiliseacutee ici Les laquo oxydants raquo les plus forts ne peuvent pas soxyder eux-mecircmes et sont donc toujours des oxydants les laquo reacuteducteurs raquo les plus forts ne peuvent pas se reacuteduire eux-mecircmes et sont donc toujours des reacuteducteurs Mais certains corps peuvent ecirctre alternativement oxydants et reacuteducteurs comme par exemple leau ou le monoxyde de carbone
Les oxydants les plus forts dans cette eacutechelle sont les halogegravenes (F2 Cl2) lion permanganate (MnO4
-) en milieu acide lion hypochlorite (ClO-) le dioxygegravene (O2) le soufre (S)
Des reacuteducteurs classiques sont les meacutetaux le carbone et lhydrogegravene solide1
Lire lrsquoarticle complet sur httpfrwikipediaorgwikiPotentiel_d27oxydo-rC3A9duction
Reacuteaction doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Des informations de cet article ou section devraient ecirctre mieux relieacutees aux sources mentionneacutees dans la bibliographie ou en liens externes Ameacuteliorez sa veacuterifiabiliteacute en les associant par des reacutefeacuterences
Une reacuteaction doxydo-reacuteduction est une reacuteaction chimique au cours de laquelle se produit un eacutechange deacutelectrons Lespegravece chimique qui capte les eacutelectrons est appeleacutee laquo oxydant raquo celle qui les cegravede laquo reacuteducteur raquo On abregravege couramment loxydo-reacuteduction par redox
Les reacuteactions doxydo-reacuteductions constituent une grande famille comprenant de nombreuses reacuteactions chimiques puisquelles interviennent dans les combustions certains dosages meacutetallurgiques la corrosion des meacutetaux leacutelectrochimie ou la respiration cellulaire Ces reacuteactions jouent en particulier un rocircle fondamental en biologie dans la transformation de loxygegravene au sein des corps vivants Elles sont eacutegalement massivement utiliseacutees par lindustrie humaine agrave lexemple de lobtention de la fonte agrave partir de minerais composeacutes doxyde de fer par reacuteduction puis de fer et dacier agrave partir de la fonte par oxydation
Cette varieacuteteacute sexplique par la mobiliteacute la leacutegegravereteacute et lomnipreacutesence dans toutes les formes de la matiegravere de leacutelectron
Sommaire
bull 1 Deacutefinitions
o 11 Premiegravere deacutefinition
o 12 Deacutefinitions plus modernes
bull 2 Vocabulaire
bull 3 Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction
bull 4 Potentiel doxydo-reacuteduction
bull 5 Principaux couples doxydants-reacuteducteurs
bull 6 Reacuteactions doxydo-reacuteduction sans transfert eacutevident deacutelectrons [1]
o 61 Position du problegraveme
o 62 Geacuteneacuteralisation de la notion de transfert deacutelectrons
621 Formation dune liaison chimique et eacutelectroneacutegativiteacute
622 Transfert total deacutelectrons
623 Transfert total fictif (virtuel)
624 Application agrave la reacuteaction 2 H 2 + O2 rarr 2 H 2O
o 63 Nombre doxydation dun eacuteleacutement
o 64 Geacuteneacuteralisation de loxydo-reacuteduction
o 65 Utilisation des nombres doxydation
bull 7 Notes et reacutefeacuterences
bull 8 Bibliographie
bull 9 Voir aussi
o 91 Articles connexes
o 92 Liens externes
Deacutefinitions [modifier]
Premiegravere deacutefinition [modifier]
Suite agrave des expeacuteriences avec le mercure Lavoisier met en eacutevidence en 1772 le rocircle du dioxygegravene dans certaines reacuteactions doxydo-reacuteduction Il pose les premiegraveres deacutefinitions
bull Loxydation signifie laquo combinaison avec loxygegravene raquo Par exemple
2 Hg + O2 rarr Hg2O2
bull Une reacuteduction est laquo lextraction dun meacutetal de son oxyde raquo deacutefinition deacutejagrave utiliseacutee
en meacutetallurgie Par exemple
SO2 rarr S + O2
Dans le langage courant loxydation est la reacuteaction chimique dans laquelle un composeacute se combine avec un ou plusieurs atomes doxygegravene Comme loxydation du fer qui produit la rouille
4 Fe + 3O2 rarr 2 Fe2O3
Ce nest quau XX e siegravecle apregraves la deacutecouverte de leacutelectron (JJ Thomson 1897) et lintroduction du modegravele atomique de Bohr (1913) que les reacuteactions chimiques ont eacuteteacute reacuteexamineacutees agrave la lumiegravere de ces nouveaux modegraveles et que des similitudes observeacutees permirent de deacutegager progressivement le concept actuel doxydo-reacuteduction qui sexprime en termes de transferts deacutelectrons
Les reacuteactions doxydo-reacuteduction par voie segraveche (eacutechange de dioxygegravene) sont efficacement deacutecrites par les diagrammes Ellingham Loutil principal des reacuteactions redox en milieu aqueux eacutetant la formule de Nernst
Deacutefinitions plus modernes [modifier]
Pour faciliter leacutetude des reacuteactions on utilise un outil qui associe (parfois abstraitement) agrave chaque atome dun composeacute un nombre doxydation (no) qui symbolise la valeur de la charge porteacutee (Fe2+ a un nombre doxydation de 2)
bull Une oxydation est une perte deacutelectrons (donc une augmentation du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Zn rarr Zn2+ + 2 e-
bull Ce don deacutelectrons ne se produit que sil existe un corps susceptible de les
accepter
bull Le pheacutenomegravene inverse (acceptation des eacutelectrons) est appeleacute la reacuteduction
bull Une reacuteduction est un gain deacutelectrons (donc une diminution du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Cu2+ + 2 e- rarr Cu
Ainsi les laquo combinaisons avec loxygegravene raquo ne sont quun cas particulier des reacuteactions doxydo-reacuteduction Voici deux reacuteactions avec le cuivre
2Cu + O2 rarr 2CuO
Cu + Cl2 rarr CuCl2
La premiegravere combine le cuivre et le dioxygegravene tandis que la seconde combine le cuivre et le dichlore Le chlore et loxygegravene ont un point commun ce sont des eacuteleacutements plus eacutelectroneacutegatifs que le cuivre
Loxydation dun corps saccompagne toujours de la reacuteduction dun autre (les eacutelectrons ne peuvent pas circuler seuls et sont neacutecessairement capteacutes) on parle dune reacuteaction doxydo-reacuteduction Loxydation est une demi-reacuteaction de loxydo-reacuteduction et la reacuteduction est lautre demi-reacuteaction
Vocabulaire [modifier]
Scheacutema - Preacutevision du sens dune reacuteaction doxydo-reacuteduction en utilisant la regravegle du gamma
Dans une oxydo-reacuteduction
bull leacuteleacutement qui cegravede un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo reacuteducteur raquo
bull leacuteleacutement qui capte un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo oxydant raquo
Le reacuteducteur soxyde (reacuteaction doxydation) loxydant se reacuteduit (reacuteaction de reacuteduction) Loxydo-reacuteduction se compose donc de deux demi-reacuteactions une oxydation et une reacuteduction
bull Oxydationreacuteducteur(1) = oxydant(1) + ne- (les flegraveches napparaissent que si la reacuteaction est totale quand K gt 10 000)
bull Reacuteduction
oxydant(2) + ne- = reacuteducteur(2)
bull Oxydo-reacuteduction (laquo somme raquo de loxydation et de la reacuteduction)
oxydant(2) + reacuteducteur(1) rarr oxydant(1) + reacuteducteur(2)
Exemple
Ce4+ + e- = Ce3+ (Reacuteduction)
Fe2+ = Fe3+ + e- (Oxydation)
dougrave la reacuteaction bilan
Ce4+ + Fe2+ rarr Ce3+ + Fe3+
Un reacuteducteur oxydeacute (=forme oxydeacutee) est un oxydant et un oxydant reacuteduit (=forme reacuteduite) est un reacuteducteur On deacutefinit ainsi le couple oxydant-reacuteducteur (aussi appeleacute laquo couple redox raquo) qui se compose de loxydant et du reacuteducteur conjugueacute (loxydant reacuteduit) On le note sous la forme Oxydant Reacuteducteur
En biochimie et notamment agrave propos de la synthegravese des moleacutecules preacutebiotiques on parle de reacuteactions se produisant dans une atmosphegravere oxydante cest-agrave-dire en preacutesence doxygegravene par opposition agrave une atmosphegravere reacuteductrice contenant par exemple du gaz carbonique
Certain composeacutes chimiques peuvent se comporter aussi bien en oxydant quen reacuteducteur Cest notamment le cas de leau oxygeacuteneacutee dont on dit quelle se dismute et qui par conseacutequent ne peut ecirctre conserveacutee longtemps
H2O2 = 2H+ + O2 + 2e- (oxydation)
H2O2 + 2H+ + 2e- = 2H2O (reacuteduction)
Soit au final
2H2O2 rarr 2H2O + O2 (oxydo-reacuteduction)
On a par exemple les couples oxydant-reacuteducteur Cu 2+ Cu et Zn 2+ Zn qui donnent la reacuteaction en solution aqueuse
Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+
(aq) + Cu(s) (oxydo-reacuteduction)
Cette reacuteaction peut se deacutecomposer en une reacuteduction (de loxydant) et une oxydation (du reacuteducteur)
Zn(s) = Zn2+(aq) + 2e- (oxydation)
Cu2+(aq) + 2e- = Cu(s) (reacuteduction)
Les deux demi-reacuteactions doxydation et de reacuteduction peuvent reacuteellement ecirctre seacutepareacutees dans certains cas (cest-agrave-dire quelles ne se produisent pas au mecircme endroit) ce qui permet de geacuteneacuterer un courant eacutelectrique (cest ce qui se passe dans les piles eacutelectriques) Dans les autres cas par exemple dans lexemple donneacute elles nont quun inteacuterecirct formel (les eacutelectrons libres nexistent pas dans leau)
Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction hellip
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Respiration ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biologie et la meacutedecine Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
Dans le langage courant la respiration deacutesigne agrave la fois les eacutechanges gazeux (rejet de dioxyde de carbone CO2 appeleacute parfois de faccedilon impropre laquo gaz carbonique raquo et absorption de dioxygegravene O2 ou appeleacute couramment laquo oxygegravene raquo) et la respiration cellulaire qui permet en deacutegradant du glucose gracircce au dioxygegravene dobtenir de leacutenergie Les eacutechanges gazeux assistent la respiration cellulaire en lui fournissant le dioxygegravene et en le deacutebarrassant du dioxyde de carbone produit
Pour certains organismes ces eacutechanges se reacutealisent directement par diffusion aux travers des parois cellulaires Pour dautres des organes speacutecialiseacutes se sont formeacutes permettant ainsi daugmenter les quantiteacutes de gaz brasseacutes Il existe plusieurs types dorganes
bull les branchies qui sont les adaptations respiratoires des animaux aquatiques poissons mais aussi certains anneacutelides (vers) eacutechinodermes (eacutetoiles de mers) et mollusques
bull les poumons qui sont les adaptations des verteacutebreacutes terrestres
Dans le cas des animaux qui possegravedent des poumons on parle de ventilation pulmonaire pour deacutesigner lensemble des meacutecanismes qui permettent les transferts de gaz entre les milieux exteacuterieur et inteacuterieur (le sang)
Sommaire
bull 1 Aspect biochimique
bull 2 La respiration chez lecirctre humain
bull 3 Classification des sujets lieacutes agrave la respiration
o 31 Par maladie et urgences
o 32 Par meacutedication
o 33 Par soins intensifs et meacutedecine durgence
o 34 Par autres sujets meacutedicaux
bull 4 Voir aussi
o 41 Articles connexes
o 42 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRespiration
Tomographie par eacutemission de positons - Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
La tomographie par eacutemission de positons (TEP) deacutenommeacutee PET ou PET scan pour laquo positron emission tomography raquo dans la terminologie anglo-saxonne est une meacutethode
dimagerie meacutedicale pratiqueacutee par les speacutecialistes en meacutedecine nucleacuteaire qui permet de mesurer en trois dimensions lactiviteacute meacutetabolique dun organe gracircce aux eacutemissions produites par les positons (ou positrons) issus de la deacutesinteacutegration dun produit radioactif injecteacute au preacutealable
La TEP repose sur le principe geacuteneacuteral de la scintigraphie qui consiste agrave injecter un traceur dont on connaicirct le comportement et les proprieacuteteacutes biologiques pour obtenir une image du fonctionnement dun organe Ce traceur est marqueacute par un atome radioactif (carbone fluor azote oxygegravene) qui eacutemet des positons dont lannihilation produit elle-mecircme deux photons La deacutetection de la trajectoire de ces photons par le collimateur de la cameacutera TEP permet de localiser le lieu de leur eacutemission et donc la concentration du traceur en chaque point de lorgane Cest cette information quantitative que lon repreacutesente sous la forme dune image faisant apparaicirctre en couleurs les zones de forte concentration du traceur
Ainsi la TEP permet de visualiser les activiteacutes du meacutetabolisme des cellules on parle dimagerie fonctionnelle par opposition aux techniques dimagerie dite structurelle comme celles baseacutees sur les rayons X (radiologie ou CT-scan) qui reacutealisent des images de lanatomie Par conseacutequent la tomographie par eacutemission de positons est un outil diagnostique qui permet de deacuteceler certaines pathologies qui se traduisent par une alteacuteration de la physiologie normale comme les cancers La TEP est aussi utiliseacutee en recherche biomeacutedicale par exemple en imagerie ceacutereacutebrale ougrave elle permet de reacuteveacuteler les reacutegions actives du cerveau lors de telle ou telle activiteacute cognitive de maniegravere analogue agrave ce qui se fait avec limagerie par reacutesonance magneacutetique fonctionnelle (IRM)
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Deacutefinition
o 21 Principe
o 22 Exposition aux radiations et radioprotection
bull 3 Principaux traceurs utiliseacutes
o 31 Le 18 F FDG
bull 4 Deacuteroulement dun examen TEP
bull 5 Diagnostic
bull 6 Applications
o 61 Canceacuterologie
o 62 Imagerie ceacutereacutebrale et neurologie
o 63 Cardiologie
bull 7 Limites
bull 8 Avenir de la TEP
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Annexes
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiTomographie_par_C3A9mission_de_positons
Warburg ndash Selon Wikipeacutedia
Otto Heinrich Warburg (8 octobre 1883 agrave Fribourg-en-Brisgau Bade-Wurtemberg Allemagne - 1 er aoucirct 1970 agrave Berlin) est un meacutedecin physiologiste et biochimiste allemand Il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine de 19311
Sommaire
bull 1 Biographie
bull 2 Hypothegravese
bull 3 Le cas Warburg
bull 4 Notes et reacutefeacuterences
bull 5 Voir aussi
o 51 Liens externes
Biographie
Docteur en chimie et docteur en meacutedecine il a deacutecouvert des processus-cleacutes de la respiration cellulaire et de diffeacuterents systegravemes enzymatiques En 1931 il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine laquo pour sa deacutecouverte de la nature et du mode opeacuteratoire de lenzyme respiratoire1 raquo
Ayant deacutemontreacute que les cellules canceacutereuses changent leur meacutetabolisme pour passer agrave un meacutetabolisme anaeacuterobie il a formuleacute lhypothegravese non confirmeacutee que le cancer na pas besoin dun milieu riche en oxygegravene pour se deacutevelopper Parmi ses eacutetudiants le plus illustre est Hans Adolf Krebs prix Nobel en 1953
Hypothegravese
Il constata lors de ses observations sur des cellules canceacutereuses une concentration anormalement eacuteleveacutee dions lactates lun des sels de lacide lactique Or cet acide est typiquement le reacutesultat dune fermentation
En 1924 Warburg en tira une hypothegravese sur la formation de cellules canceacutereuses celles-ci tireraient principalement leur eacutenergie de la fermentation anaeacuterobie du glucose (glycolyse anaeacuterobie) et par conseacutequent la preacutesence doxygegravene ne serait pas neacutecessaire agrave leur deacuteveloppement
Lapparition du cancer serait due agrave un dysfonctionnement des mitochondries des cellules canceacutereuses au lieu de le consommer elles fermenteraient le glucose
Selon Warburg linduction dun eacutetat dacidification dans lorganisme est incompatible avec le meacutetabolisme des cellules canceacutereuses2
Le cas Warburg
Otto Warburg eacutetait juif Agrave ce titre il aurait ducirc ecirctre soit expulseacute dAllemagne soit deacuteporteacute dans les camps de concentration Il nen fut rien En effet parce quAdolf Hitler eacutetait particuliegraverement preacuteoccupeacute davoir un cancer et parce quil pensait que Warburg serait le seul scientifique susceptible de trouver un traitement efficace il donna donc des instructions pour quil fucirct preacuteserveacute de la deacuteportation3 Warburg est enterreacute au cimetiegravere de Dahlem agrave Berlin
Photo - Otto Heinrich Warburg en 1931
Notes et reacutefeacuterences
1 uarr a et b (en) laquo for his discovery of the nature and mode of action of the respiratory enzyme raquo in Personnel de reacutedaction laquo The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1931 [archive] raquo Fondation Nobel 2010 Consulteacute le 26 novembre 2010
2 uarr La theacuteorie de O H Warburg Nexus ndeg48 page 66
3 uarr Robert Paxton la France de Vichy 1940-1944 coll Points-Histoire eacuted Seuil 1973 p178
Source httpfrwikipediaorgwikiOtto_Heinrich_Warburg
Traduction deacutefinitions et compleacutements
Jacques Hallard Ing CNAM consultant indeacutependantRelecture et corrections Christiane Hallard-Lauffenburger professeur des eacutecoleshonoraireAdresse 585 19 Chemin du Malpas 13940 Molleacutegegraves FranceCourriel jacqueshallard921orangefr
Fichier ISIS Santeacute Cancer a Redox Disease French version3 alleacutegeacutee
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- La phase preacuteparatoire ougrave le glucose est transformeacute en deux trioses phosphates avec consommation deacutenergie
- La phase de remboursement qui produit de leacutenergie sous forme dATP
Le bilan global de la glycolyse est
Glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ -----gt 2 pyruvate + 2 ATP + 2 H2O + 2 NADH
Les diffeacuterents chaicircnons meacutetaboliques intervenant dans la glycolyse sont soit des reacuteactions simples soit des reacuteactions deacutecomposables en reacuteactions simples Parmi les dix reacuteactions enzymatiques de la glycolyse trois sont exergoniques et donc irreacuteversibles Les autres chaicircnons seffectuant avec des ΔG proches de leacutequilibre sont reacuteversibles et permettent la gluconeacuteogenegravese
Source httpwwwsnvjussieufrbmediaMetaboglyco1html
Lactate ndash Renvoi agrave Acide lactique selon une introduction agrave un articl de Wikipeacutedia
Lacide lactique est un acide organique qui joue un rocircle dans divers processus biochimiques Un lactate est un sel de cet acide Contrairement agrave ce que peut laisser penser son nom lacide lactique nest pas preacutesent uniquement dans le lait mais eacutegalement dans le vin certains fruits et leacutegumes et dans les muscles
Lacide lactique est un acide alpha hydroxyleacute sa formule chimique est C3H6O3 et sa structure se reflegravete dans son nom systeacutematique lacide 2-hydroxypropanoiumlque
Sommaire
bull 1 Chimie
bull 2 Effort musculaire et fermentation lactique
bull 3 Fermentation bacteacuterienne
bull 4 Utilisations
bull 5 Historique
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
o 61 Voir aussi
611 Articles connexes
612 Liens externes
Chimie [modifier]
Latome de carbone 2 portant le groupe hydroxyle est asymeacutetrique rendant la moleacutecule dacide lactique chirale Il se preacutesente donc sous forme de deux eacutenantiomegraveres
bull (R)-acide lactique ou D(ndash)-acide lactique
bull (S)-acide lactique ou L(+)-acide lactique
En solution le groupe carboxyle -COOH peut perdre un proton donnant un ion lactate CH3CHOHCOO-
Lacide lactique est soluble dans leau et consideacutereacute comme un acide faible (pKa=390) cest-agrave-dire que la reacuteaction de dissociation dans leau nest pas totale
CH3CHOHCOOH + H2O CH3CHOHCOO- + H3O+
On trouve donc agrave la fois en solution lacide lactique et sa forme basique lion lactate en proportions variables selon le pH
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiAcide_lactique
Meacutedecine personnaliseacutee ndash Articles seacutelectionneacutes par Jacques Hallard
Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche ndash Document lsquoGroupe Les eacutechosfrrsquo Par Marc-Olivier Beacutevierre Partner Cepton Strategies bureau de Paris 03 deacutecembre 2011
Du profilage des patients aux theacuterapies geacuteniques en passant par le diagnostic moleacuteculaire et de nouvelles formes de vaccination les possibiliteacutes ouvertes par la meacutedecine personnaliseacutee sont immenses Crsquoest aussi un enjeu consideacuterable pour lrsquoeacuteconomie des systegravemes de santeacute et bien sucircr pour les grandes firmes pharmaceutiques qui ont ducirc repenser en profondeur leurs deacutemarches de recherche et deacuteveloppement
Le concept de meacutedecine personnaliseacutee a eacuteteacute deacuteveloppeacute il y a deux deacutecennies par la socieacuteteacute suisse Roche lrsquoun des leaders mondiaux de lrsquoindustrie pharmaceutique Le concept initial eacutetait fondeacute sur une reacutealiteacute tregraves simple dans la pratique meacutedicale le mecircme meacutedicament peut provoquer des reacuteactions diffeacuterentes selon les patients et pour un patient donneacute certains meacutedicaments fonctionnent et drsquoautres non
Avec lrsquointroduction dans les anneacutees 1990 de lrsquoHerceptine un traitement pour le cancer du sein Roche a deacutemontreacute qursquoil eacutetait possible drsquoanticiper gracircce agrave un simple test sur les patients ceux pour qui le traitement serait le plus beacuteneacutefique et ceux pour qui il ne le serait probablement pas
Il est deacutesormais possible de personnaliser les traitements crsquoest-agrave-dire de nrsquoadministrer un meacutedicament qursquoaux patients qui reacuteagissent positivement Lrsquoimpact de cette nouvelle approche est eacutenorme une efficaciteacute accrue moins drsquoeffets secondaires et plus de temps ni de ressources perdus pour un traitement inopeacuterant
Les cinq grandes approchesCette premiegravere forme de meacutedecine personnaliseacutee a ouvert la voie agrave une multitude drsquoapproches diffeacuterentes que lrsquoon peut classer en cinq cateacutegories
1 La meacutedecine stratifieacutee Crsquoest lrsquoapproche retenue pour lrsquoHerceptine elle consiste agrave diviser les patients en quatre groupes en fonction de leur reacuteaction agrave un meacutedicament en termes drsquoefficaciteacute et drsquoeffets secondaires Le meacutedicament est administreacute uniquement au groupe pour lequel la reacuteponse aura eacuteteacute positive et qui nrsquoaura pas preacutesenteacute drsquoeffets secondaires
2 Les vaccinations antitumorales Il srsquoagit drsquoune autre forme de meacutedecine personnaliseacutee ici le systegraveme immunitaire du patient est ldquoentraicircneacuterdquo agrave deacutetruire les cellules tumorales On obtient un tel reacutesultat en reacuteinjectant dans le corps drsquoun patient un eacutechantillon de ses propres cellules apregraves un traitement externe Les cellules ainsi traiteacutees sont destineacutees agrave stimuler le systegraveme immunitaire du patient speacutecifiquement contre les cellules tumorales
3 Lrsquoingeacutenierie tissulaire La reconstruction tissulaire est un domaine meacutedical nouveau et extrecircmement prometteur Elle srsquoaccomplit gracircce agrave lrsquoimplantation de cellules capables de pousser sur un tissu endommageacute et de le ldquoreacuteparerrdquo Ces cellules peuvent provenir soit du patient lui-mecircme apregraves traitement externe soit de cellules souches provenant de donneurs
4 La theacuterapie geacutenique Elle vise agrave modifier le geacutenome drsquoun patient afin drsquoeacuteliminer la mutation qui est agrave lrsquoorigine drsquoune maladie Il y a trois types de theacuterapie geacutenique la transfection permanente drsquoADN la transfection transitoire drsquoADN et les theacuterapies portant sur lrsquoARN Aujourdrsquohui le premier type a eacuteteacute pratiquement abandonneacute alteacuterer de faccedilon permanente le geacutenome drsquoune personne peut avoir des conseacutequences sur le long terme y compris apregraves la mort du patient ndash puisque les modifications de son geacutenome seront aussi transmises agrave sa descendance Qui plus est elle a souvent des conseacutequences impreacutevisibles sur drsquoautres processus biologiques La recherche se concentre agrave preacutesent sur les deux autres approches qui ont elles lrsquoavantage drsquoecirctre reacuteversibles Les premiers meacutedicaments arrivent maintenant sur le marcheacute Un exemple inteacuteressant le Glybera premier traitement efficace contre la LPLD une maladie orpheline dont les patients ont un deacuteficit en proteacuteines LPL ce qui entraicircne lrsquoapparition de diabegravete et de maladies cardiovasculaires
5 Le profilage du risque La forme la plus meacutediatiseacutee de meacutedecine personnaliseacutee est probablement le profilage du risque gracircce au seacutequenccedilage du geacutenome drsquoun patient il devient deacutesormais possible de calculer le risque que cette personne deacuteveloppe un jour une maladie Etant donneacute que le coucirct total pour seacutequencer le geacutenome entier drsquoune personne diminue drsquoanneacutee en anneacutee il sera bientocirct possible pour tout le monde drsquoobtenir son propre seacutequenccedilage de geacutenome et donc de connaicirctre son profil de risque pour un certain nombre de maladies Par ailleurs certaines autres formes de profilage du risque plus preacutecises existent deacutejagrave en cardiologie par exemple en mesurant le niveau de concentration drsquoune certaine proteacuteine dans le sang il devient possible de preacutedire avec preacutecision le risque pour un patient drsquoavoir un accident cardio-vasculaire (AVC insuffisance cardiaque) dans les mois ou les anneacutees agrave venir
Le profilage du risque est un aspect particuliegraverement important pour la meacutedecine personnaliseacutee car il ouvre la voie agrave la preacutevention une source potentiellement gigantesque de bien-ecirctre pour les personnes mais aussi drsquoeacuteconomies substantielles pour les systegravemes de santeacute
Afin de comprendre pourquoi et comment lrsquoindustrie de la santeacute tout entiegravere se tourne drsquoores et deacutejagrave vers la meacutedecine personnaliseacutee il est important de srsquoarrecircter un instant sur la reacutevolution scientifique qui a deacuteclencheacute ce changement de paradigme
Le diagnostic moleacuteculaire moteur sous-jacentTout au long des dix derniegraveres anneacutees lrsquoameacutelioration de la productiviteacute en R amp D a eacuteteacute lrsquoun des principaux enjeux pour les entreprises pharmaceutiques Alors que la plupart de leurs meacutedicaments les plus vendeurs tombent ou vont tomber dans le domaine public ndash depuis 2004 et jusqursquoagrave 2012 ndash et en lrsquoabsence drsquoun nombre suffisant de nouveaux produits pour compenser la perte associeacutee cette riche industrie a eacuteteacute confronteacutee agrave une pression croissante pour aller vers plus drsquoinnovation
Rationaliser la gestion des projets de R amp D former des alliances construire des accords agrave long terme avec des eacutequipes de recherche universitaires ou en biotechnologie breveter les projets de recherche dans le cadre de structures de partenariat sophistiqueacutees autant de reacuteponses qui caracteacuterisent ce deacutefi et qui parfois ont eacuteteacute tregraves efficaces Cependant aucune de ces approches nrsquoa vraiment abordeacute le problegraveme qui est aujourdrsquohui au cœur de la recherche et du deacuteveloppement pharmaceutique Pour trouver demain de nouveaux meacutedicaments les scientifiques auront besoin de mieux comprendre les processus moleacuteculaires qui reacutegissent les maladies et comment la diversiteacute geacuteneacutetique des patients influe sur les reacutesultats des traitements
Parallegravelement lrsquoindustrialisation des techniques de biologie moleacuteculaire a permis drsquoimportants progregraves dans la deacutetection et lrsquoanalyse de moleacutecules drsquoune complexiteacute toujours croissante telles que de longs fragments drsquoADN ARN des proteacuteines voire des cellules entiegraveres Ces techniques ont permis aux scientifiques de parvenir agrave une compreacutehension beaucoup plus preacutecise des processus moleacuteculaires qui sont agrave lrsquoorigine de nombreuses maladies Le potentiel de ce qursquoon appelle maintenant le diagnostic moleacuteculaire est immense non seulement en termes de R amp D mais aussi dans la pratique meacutedicale quotidienne
Agrave lrsquoautre extreacutemiteacute du spectre les systegravemes de santeacute sont de plus en plus sous pression Ils ne remboursent plus que les meacutedicaments qui apportent un reacuteel plus par rapport aux traitements deacutejagrave en place et dans certains cas ils ne paient que si le traitement a un reacutesultat positif Dans un nombre croissant de systegravemes de santeacute le besoin drsquoun retour sur investissement ndash sujet qui eacutetait tabou dans le passeacute ndash est en train de devenir une reacutealiteacute
Le diagnostic moleacuteculaire fournit agrave ces deux deacutefis la reacuteponse de la science non seulement il accroicirct la productiviteacute de R amp D mais il fournit aussi aux cliniciens des outils puissants pour mieux comprendre ce qursquoils font et quelle est lrsquoefficaciteacute reacuteelle de leurs deacutecisions theacuterapeutiques Au final ils traitent mieux leurs patients et pour un coucirct moindre
Diagnostic moleacuteculaire et biomarqueurs quelques deacutefinitionsLe diagnostic moleacuteculaire deacutetecte des cibles moleacuteculaires speacutecifiques par le truchement de sondes seacutelectives qui sont toujours associeacutees agrave une meacutethode de visualisation La valeur de ces cibles ndash appeleacutees biomarqueurs ndash est qursquoelles sont correacuteleacutees agrave une maladie parfois elles sont mecircme la racine du mal Les biomarqueurs peuvent ecirctre de natures tregraves diffeacuterentes allant de la simple petite moleacutecule (comme les meacutetabolites) agrave des structures complexes comme les proteacuteines les acides nucleacuteiques ou mecircme des cellules entiegraveres
Trouver le biomarqueur adeacutequat qui permettra aux cliniciens de comprendre et de suivre avec preacutecision lrsquoeacutevolution de la maladie ndash ou bien sa reacuteponse agrave un traitement ndash est lrsquoun des principaux enjeux de la recherche pharmaceutique aujourdrsquohui En effet il nrsquoy a souvent pas de lien de causaliteacute direct entre un biomarqueur et une maladie ou sa reacuteponse Certains biomarqueurs peuvent ecirctre repreacutesentatifs de plusieurs maladies et inversement il peut ecirctre neacutecessaire de deacutetecter plusieurs biomarqueurs afin de deacutepister une maladie donneacutee
Les technologies de deacutetection et drsquoamplification ont progresseacute agrave pas de geacuteant ces derniegraveres anneacutees et sont devenues les principaux moteurs du deacuteveloppement des outils de diagnostic moleacuteculaire La meacutethode la plus connue est la Reacuteaction en Chaicircne par Polymeacuterase (PCR) mais il en est drsquoautres telles que les puces agrave ADN et ARN (ou micro-arrays) lrsquohybridation in situ en fluorescence (FISH) lrsquoimmunohistochimie la cytomeacutetrie en flux (CMF FACS en anglais) et bien drsquoautres qui sont agrave preacutesent arriveacutees agrave maturiteacute
Le rocircle des biomarqueurs dans la chaicircne de valeur pharmaceutiqueLes biomarqueurs jouent un rocircle important agrave tous les niveaux de la chaicircne de valeur pharmaceutique ils interviennent tregraves tocirct dans le processus de deacutecouverte puis dans le deacuteveloppement du produit ils ont eacutegalement leur importance au niveau du patient notamment pour la preacutevention le suivi du traitement et la gestion de la maladie
Les biomarqueurs peuvent ecirctre trieacutes en trois cateacutegories leur rocircle deacutepend de leur positionnement dans la chaicircne de valeur
Les biomarqueurs de deacutecouverte sont des entiteacutes moleacuteculaires qui sont geacuteneacuteralement identifieacutees pendant les premiegraveres phases du processus de deacutecouverte drsquoun nouveau meacutedicament Ces biomarqueurs sont lieacutes agrave la cible biologique et sont utiliseacutes pour valider les meacutecanismes de la maladie pour sonder de potentiels effets toxicologiques ou pour anticiper les variations geacuteneacutetiques potentielles dans la reacuteponse de lrsquoorganisme aux meacutedicaments Lrsquoespoir pour les responsables de R amp D pharmaceutique est que ces biomarqueurs vont aider agrave atteindre plus rapidement chez lrsquohomme la preuve de concept ou deacutemonstration de validiteacute lrsquoideacutee est drsquoecirctre en mesure drsquoeffectuer des essais cliniques en toute seacutecuriteacute avec de tregraves faibles doses sur un petit nombre de patients et beaucoup plus preacutecocement avant mecircme que les essais preacutecliniques ne soit pleinement acheveacutes Les meacutedicaments qui srsquoaveacutereraient ne pas fonctionner lors de ces essais preacutecoces seraient alors eacutelimineacutes plus tocirct ce qui permettrait par conseacutequent de tester plus de substances
Plus tard dans le processus on trouve les biomarqueurs de deacuteveloppement qui peuvent eacutegalement ecirctre drsquoune grande utiliteacute Ce sont habituellement les mecircmes que ceux qui ont eacuteteacute identifieacutes lors du processus de deacutecouverte et qui sont utiliseacutes dans les essais cliniques pour fournir des informations preacuteliminaires sur lrsquoefficaciteacute du meacutedicament et sa seacutecuriteacute avant qursquoon ne soit agrave mecircme de mesurer des paramegravetres cliniques drsquoaucune sorte Gracircce agrave leur capaciteacute agrave fournir des informations qui ne seraient pas accessibles agrave travers un monitoring clinique classique ils contribuent parfois agrave acceacuteleacuterer sensiblement le processus de deacuteveloppement En un mot afin de mesurer lrsquoefficaciteacute drsquoun nouveau meacutedicament de simples tests sanguins peuvent agrave preacutesent (dans certains cas) remplacer des mois voire des anneacutees drsquoobservation clinique
Et enfin nous avons les biomarqueurs commerciaux Par commercial nous entendons les biomarqueurs qui ont eacuteteacute officiellement reconnus par les autoriteacutes sanitaires comme des outils apportant des informations utiles sur lrsquoeacutetat drsquoun patient et pouvant ecirctre utiliseacutes pour prendre des deacutecisions cliniques des outils de diagnostic recourant agrave ces biomarqueurs seront par ailleurs susceptibles drsquoecirctre rembourseacutes par les systegravemes de santeacute Ce type de biomarqueur nrsquoest pas nouveau Pour ne citer que deux exemples le glucose est reconnu comme biomarqueur du diabegravete depuis le XIXe siegravecle (aujourdrsquohui il a eacuteteacute remplaceacute par lrsquoHbA1c) et le PSA (Antigegravene prostatique speacutecifique) lrsquoest depuis les anneacutees 1980 pour le cancer de la prostate
Bien que lrsquoon utilise les biomarqueurs depuis fort longtemps le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire la bio-informatique et les meacutethodes de deacutetection innovantes ont deacutemultiplieacute les possibiliteacutes de faccedilon spectaculaire et un nouveau type drsquooutil a eacutemergeacute le diagnostic moleacuteculaire Les premiers exemples embleacutematiques de ces nouvelles et puissantes technologies sont les ldquodiagnostics compagnonsrdquo qui ont eacuteteacute introduits dans le traitement du cancer (drsquoabord avec lrsquoHerceptine que nous avons mentionneacutee plus haut) et plus reacutecemment du VIH ougrave certains traitements oneacutereux nrsquoont eacuteteacute prescrits qursquoagrave condition que le patient reacuteponde agrave un test geacuteneacutetique speacutecifique Drsquoautres exemples bien connus sont les tests de deacutepistage de routine des maladies infectieuses (VIH) dont le degreacute de speacutecificiteacute et de sensibiliteacute est tregraves eacuteleveacute
Les diagnostics moleacuteculaires sont les outils de la meacutedecine moderne Ils permettent aux cliniciens drsquoidentifier les signes avant-coureurs des maladies de choisir le bon traitement en fonction des profils geacuteneacutetiques (diagnostics ldquocompagnonsrdquo) de superviser lrsquoefficaciteacute des traitements et bien mieux informeacutes de prendre de meilleures deacutecisions en fonction du profil particulier de chaque patient et de sa reacuteaction aux traitements anteacuterieurs Les diagnostics moleacuteculaires ont eacutegalement un rocircle eacuteconomique agrave jouer car ils pourraient tregraves bien conduire dans certains cas agrave des eacuteconomies substantielles en eacutevitant au meacutedecin de prescrire inutilement des traitements coucircteux
Lrsquoimpact eacuteconomique de la meacutedecine personnaliseacuteeLa demande mondiale pour les produits et services de santeacute est estimeacutee agrave lrsquoheure actuelle agrave 5500 milliards de dollars et elle devrait atteindre 12 000 milliards de dollars agrave lrsquohorizon 2030 La meacutedecine personnaliseacutee va transformer ce marcheacute sur deux plans premiegraverement en fournissant des traitements plus efficaces et deuxiegravemement en offrant le moyen de faire des eacuteconomies
Des traitements plus efficaces Pour un meacutedecin la valeur intrinsegraveque du diagnostic moleacuteculaire ne reacuteside bien sucircr pas dans le traitement drsquoune maladie mais dans lrsquoinformation que ce diagnostic viendra fournir Cette information peut ecirctre inestimable car elle aide les meacutedecins agrave prendre de meilleures deacutecisions sur la faccedilon de traiter un patient Par ailleurs elle est parfois consideacutereacutee par les autoriteacutes sanitaires comme une condition preacutealable pour la prescription drsquoune moleacutecule comme crsquoest le cas en meacutedecine stratifieacutee
LrsquoHerceptine a eacuteteacute le premier meacutedicament issu de la meacutedecine stratifieacutee agrave ecirctre autoriseacute Elle traite le cancer du sein et fonctionne extrecircmement bien mais seulement pour des femmes qui surexpriment un gegravene speacutecifique appeleacute HER-2 Elle est donc commercialiseacutee avec un kit de diagnostic HER-2 et nrsquoest rembourseacutee par les systegravemes de santeacute que si le test est positif LrsquoHerceptine est lrsquoun des meacutedicaments les plus vendus
aujourdrsquohui (pour un total de plus de 5 milliards de dollars) A lrsquoavenir ce type de produit deviendra monnaie courante demain les assureurs de la santeacute ne paieront plus pour des meacutedicaments mais pour des reacutesultats Crsquoest preacuteciseacutement lagrave ce que la meacutedecine personnaliseacutee peut apporter une faccedilon de maximiser lrsquoefficaciteacute des traitements
La reacuteduction des deacutepenses Mecircme si certaines formes de meacutedecine personnaliseacutee (telles que les vaccins contre des cancers ou lrsquoingeacutenierie tissulaire) sont oneacutereuses et vont peser sur les systegravemes de santeacute drsquoautres vont contribuer agrave reacuteduire la facture La meacutedecine preacuteventive en particulier est une solution agrave long terme contre lrsquoexplosion des deacutepenses de santeacute comme chacun sait il est beaucoup moins cher de deacutepister et de preacutevenir une maladie que de la traiter lorsqursquoelle srsquoest deacuteclareacutee Il est deacutesormais possible par exemple de deacutetecter des ldquoindicateurs preacutecocesrdquo (biomarqueurs) de sorte que des mesures efficaces pourront ecirctre prises en amont ndash avant que la maladie ne se deacuteclenche Le coucirct total direct et indirect des maladies cardio-vasculaires et accidents vasculaires ceacutereacutebraux aux Etats-Unis a eacuteteacute estimeacute agrave 450 milliards de dollars en 2008 Reacuteduire la facture de seulement 10 aurait deacutejagrave un impact eacuteconomique eacutenorme
Les eacutevolutions agrave venirLa deacutecouverte de la structure en double heacutelice de lrsquoADN par Watson et Crick en 1953 a ouvert une nouvelle egravere le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire Durant la seconde moitieacute du XXe siegravecle les biologistes et les meacutedecins ont fait eacutenormeacutement progresser notre compreacutehension des meacutecanismes de la vie Cette progression a eacuteteacute consideacuterablement acceacuteleacutereacutee gracircce au deacuteveloppement drsquooutils de diagnostic moleacuteculaire qui permettent aujourdrsquohui aux meacutedecins de reacuteellement comprendre les meacutecanismes intimes moleacuteculaires des maladies Et ce que ces outils apportent crsquoest de lrsquoinformation de lrsquoinformation qui peut sauver ou prolonger la vie eacuteviter la douleur seacutecuriser le patient et aider le praticien agrave prendre la bonne deacutecision
Chaque ecirctre humain est une personne unique avec sa propre histoire ses besoins et ses objectifs personnels et veut ecirctre consideacutereacute en tant que tel La promesse de la meacutedecine personnaliseacutee est qursquoagrave lrsquoavenir la technologie permettra aux professionnels de la santeacute drsquoaccomplir quelques pas de plus pour se rapprocher de ce besoin fondamental
(Ce contenu est issu de ParisTech Review ougrave il a eacuteteacute publieacute agrave lrsquoorigine sous le titre Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche Nous vous invitons agrave vous abonner gratuitement agrave ParisTech Review) - Groupe lsquoLes eacutechosrsquo- Tous droits reacuteserveacutes - Les Echos 2012
Source httpblogslesechosfrparistech-reviewmedecine-personnalisee-la-revolution-est-en-marche-a7747html
Addenda - References
Academic
bull Steven M Paul et al ldquoHow to improve RampD productivity the pharmaceutical industryrsquos grand challengerdquo Nature Reviews 9 March 2010 203
bull Iain Miller et al ldquoMarket access challenges in the EU for high medical value
diagnostic testsrdquo Personalized Medicine (2011) 8(2)
bull Cepton Strategies ldquoLes perspectives de lrsquoindustrie pharmaceutique agrave lrsquohorizon 2020rdquo septembre 2011
Online
bull ldquo The revolution of molecular diagnosticsrdquo (Cepton Strategies)
bull ldquo Pharma 2015 le nouveau modegravelerdquo (Cepton Strategies)
This content is licensed under a Creative Commons Attribution 30 LicenseYou are free to share copy distribute and transmit this content - Source httpwwwparistechreviewcom20111108medecine-personnalisee-revolution
laquo Meacutedecine personnaliseacutee raquo la part du bluff et celle de la reacutealiteacute Document lsquoScience et pseudo-sciencesrsquo Auteur Bertrand Jordan biologiste moleacuteculaire Directeur de recherche eacutemeacuterite au CNRS Auteur de nombreux articles et drsquoune dizaine de livres sur la geacuteneacutetique et ses applicationshellip SPS ndeg 292 octobre 2010
Lrsquoideacutee (ou le fantasme) de la meacutedecine personnaliseacutee peut se reacutesumer ainsi on va tregraves prochainement pouvoir acceacuteder agrave la totaliteacute de lrsquoinformation geacuteneacutetique drsquoune personne en deacuteduire lrsquoensemble de ses preacutedispositions agrave diffeacuterentes maladies (et mecircme agrave certains comportements) ainsi que sa reacuteaction agrave diffeacuterents types de traitements et de meacutedicaments On pourra alors adopter des conduites de preacutevention cibleacutees et efficaces et traiter lrsquoaffection lorsqursquoelle apparaicirctra avec le meacutedicament preacutesentant le meilleur rapport entre efficaciteacute et effets indeacutesirables Au-delagrave de lrsquoinformation geacuteneacutetique proprement dite la mesure drsquoautres paramegravetres (niveau drsquoexpression de gegravenes preacutesence de diffeacuterentes proteacuteines eacutetat de certains reacutecepteurs) fournira des laquo biomarqueurs raquo1 suppleacutementaires permettant drsquoadapter finement le traitement agrave lrsquoeacutetat du patient
Au niveau de lrsquoaccegraves agrave lrsquoinformation geacuteneacutetique inteacutegrale il srsquoagit bien drsquoune reacutealiteacute maintenant proche (moins de cinq ans agrave coup sucircr) Les nouvelles techniques de seacutequenccedilage drsquoADN apparues depuis 2005 sont de plus en plus rapides et efficaces et degraves aujourdrsquohui la lecture inteacutegrale de lrsquoADN drsquoune personne revient agrave moins de 10 000 euro2 Les progregraves continuent agrave un rythme rapide et il est tregraves vraisemblable que le laquo geacutenome agrave 1000 dollars raquo devienne une reacutealiteacute drsquoici deux agrave trois ans Il sera alors bien plus rationnel drsquoobtenir cette information systeacutematiquement pour chaque individu (agrave la naissance par exemple) plutocirct que de pratiquer des analyses drsquoADN cibleacutees lorsque le besoin en apparaicirct
La traduction de cette information geacuteneacutetique en termes de physiopathologie (le passage du laquo geacutenotype raquo au laquo pheacutenotype raquo) est par contre encore tregraves imparfaite Bien entendu certaines mutations entraicircnent systeacutematiquement une pathologie preacutecise (comme pour la mucoviscidose les myopathies la choreacutee de Huntingtonhellip) mais en geacuteneacuteral la composante geacuteneacutetique drsquoune maladie implique des dizaines des centaines de gegravenes dont certains variants ont un effet aggravant ou au contraire protecteur Nos connaissances sont encore tregraves incomplegravetes et les entreprisequi agrave lrsquoeacutetranger (USA) offrent de reacutealiser un profil geacuteneacutetique (actuellement beaucoup moins preacutecis que le seacutequenccedilage inteacutegral) ne fournissent agrave leurs clients que des informations tregraves vagues (laquo risque drsquoarthrite rhumatoiumlde accru de 20 raquo crsquoestagrave-dire risque absolu passant de 1 agrave 1 2 ) La validiteacute mecircme de ces chiffres est sujette agrave caution dans la mesure ougrave ils ont eacuteteacute eacutetablis sur des groupes de population auxquels le client nrsquoappartient pas neacutecessaire-menthellip La
traduction meacutedicale de lrsquoinformation geacuteneacutetique est donc tregraves partielle et entacheacutee de grandes incertitudes
Photo Une vision du futur proche la carte Vitale contenant la seacutequence drsquoADN du patient
Cependant les choses changent rapidement Le passage prochain du pro-fil geacuteneacutetique (eacutetabli sur 500 000 agrave 1 000 000 de points dans le geacutenome) agrave la lecture inteacutegrale des trois milliards de bases de ce geacutenome va donner une information beaucoup plus fine ndash incluant en particulier les mutations rares qui pour des raisons techniques ne sont guegravere repreacutesenteacutees dans les profils actuels Et la poursuite des grandes eacutetudes de correacutelation entre pathologies et constitution geacuteneacutetique3 (eacutetudes qui vont elles aussi passer agrave la seacutequence) va ameacuteliorer peu agrave peu la traduction du geacutenotype en pheacutenotype y compris pour les maladies dont la part geacuteneacutetique est complexe (soit la grande majoriteacute) Cette transition est deacutejagrave bien amorceacutee pour divers types de cancers pour lesquels la connaissance des caracteacuteristiques geacuteneacutetiques de la cellule tumorale est deacuteterminante pour le choix du traitement4 On peut ainsi espeacuterer agrave terme eacuteradiquer la pratique de chimiotheacuterapies peu speacutecifiques et fortement deacutelabrantes et combiner la chirurgie avec le traitement par des moleacutecules ayant une action reacuteellement cibleacutee sur les cellules tumorales Il est certain que cette approche va srsquoeacutetendre au domaine de la santeacute en geacuteneacuteral et que lrsquoon va de plus en plus vers des traitements cibleacutes fondeacutes sur la connaissance du geacutenome du patient et sur des informations scientifiques constamment mises agrave jour
Au-delagrave de la geacuteneacutetique il faut drsquoailleurs eacutelargir le propos agrave lrsquoensemble des biomarqueurs qui deviennent accessibles Il peut srsquoagir de donneacutees concernant lrsquoADN comme ci-dessus mais aussi du niveau drsquoexpression drsquoun ensemble de gegravenes de la preacutesence de diverses proteacuteines de concentrations de meacutetabolites ou de lrsquoactiviteacute drsquoenzymes comme les kinases Le biomarqueur peut ecirctre simple ou le plus souvent complexe impliquant la mesure simultaneacutee drsquoun nombre important drsquoentiteacutes et donc une technologie sophistiqueacutee Le champ drsquoapplication des biomarqueurs est tregraves large et concerne potentiellement toutes les pathologies Ce domaine de recherches est en plein deacuteveloppement avec encore une fois beaucoup drsquoexageacuterations et drsquoaffirmations peu rigoureuses qursquoil srsquoagisse de la validiteacute statistique des correacutelations repeacutereacutees ou de lrsquoutiliteacute clinique reacuteelle de lrsquoinformation fournie On peut neacuteanmoins penser que la phase critique actuelle va deacuteboucher sur une clarification et un renforcement des exigences et que des biomarqueurs reacuteellement valides et utiles eacutemergeront de ces travaux il deviendra alors indispensable de les deacuteterminer avant tout traitement
Photo - Lrsquointerpreacutetation meacutedicale drsquoune seacutequence drsquoADN nrsquoest pas eacutevidente
La meacutedecine personnaliseacutee nrsquoest donc pas qursquoun fantasme le concept comporte une part de veacuteriteacute qui va aller croissant Les conseacutequences sur le systegraveme de santeacute sont multiples Les meacutedicaments vont de plus en plus srsquoadresser agrave un sous-ensemble de patients geacuteneacutetiquement deacutefini ce qui nrsquoest pas sans poser de seacuterieux problegravemes aux industriels de la pharmacie (deacutecheacuteance du modegravele de blockbuster5 mais peut paradoxalement permettre drsquoacceacuteleacuterer les essais cliniques en les pratiquant sur des groupes drsquoindividus seacutelectionneacutes Lrsquoimportance du diagnostic va srsquoaccentuer notamment ndash mais pas seulement ndash pour tous les cancers et la mise agrave jour incessante des connaissances sera essentielle pour tirer le maximum de sens clinique des informations geacuteneacutetiques et des
biomarqueurs en geacuteneacuteral Il faudra donc disposer agrave lrsquohocircpital drsquoinstallations et de personnels capables drsquoobtenir ces informations et de les interpreacuteter Le rocircle de moleacutecules cibleacutees efficaces et preacutesentant peu drsquoeffets secondaires va srsquoaccroicirctre au deacutetriment des theacuterapeutiques geacuteneacuteralistes et reacuteduire les temps drsquohospitalisation Il srsquoagit lagrave de tendances lourdes dont lrsquoorientation ne fait aucun doute Seul le calendrier preacutesente quelques incertitudes La pratique de la meacutedecine va donc changer Espeacuterons que notre systegraveme de santeacute qui est (encore) lrsquoun des meilleurs au monde saura srsquoadapter agrave cette nouvelle donnehellip
1 Biomarqueur tout paramegravetre biologique mesurable qui fournit des informations pour le diagnostic le pronostic ou le choix du traitement pour tout type de maladie
2 Il srsquoagit lagrave de donneacutees veacuterifieacutees et drsquooffres commerciales existantes et non drsquoextrapolations publicitaires ou journalistiques
3 Etudes dites WGAS Whole Genome Association Studies Il srsquoen est deacutejagrave pratiqueacute plus de 500 portant agrave chaque fois sur des milliers de malades et de teacutemoins
4 Pour les leuceacutemies la preacutesence drsquoun reacutearrangement chromosomique impliquant les gegravenes BCR et Abl permet un traitement tregraves efficace par le Gleevec
5 Meacutedicament largement prescrit et geacuteneacuterant plus drsquoun milliard de dollars de chiffre drsquoaffaires
Source httpwwwpseudo-sciencesorgspipphparticle1500
Mitochondrie ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Une mitochondrie (du grec mitos fil et chondros grain) est un organite agrave linteacuterieur dune cellule eucaryote dont la taille est de lordre du micromegravetre Son rocircle physiologique est primordial puisque cest dans les mitochondries que leacutenergie fournie par les moleacutecules organiques est reacutecupeacutereacutee sous forme dATP (eacutenergie contenue dans la liaison phosphate-phosphate) la source principale deacutenergie pour la cellule eucaryote par le processus doxydation phosphorylante
Lensemble des mitochondries dune cellule constitue ce que lon appelle son chondriome
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Structure
bull 3 Origine
bull 4 Geacutenome mitochondrial
bull 5 Proteacuteome mitochondrie
o 51 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome mitochondrial
o 52 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome nucleacuteaire
o 53 Chez lHomme
bull 6 Fonctionnement
bull 7 Poisons mitochondriaux
bull 8 Maladies mitochondriales
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiMitochondrie
Oncogegravene
Les oncogegravenes sont une cateacutegorie de gegravenes dont lexpression favorise la survenue de cancers Ce sont des gegravenes qui commandent la synthegravese doncoproteacuteines (proteacuteines anormales stimulant la division et la diffeacuterenciation cellulaire) et deacuteclenchent une prolifeacuteration deacutesordonneacutee des cellules Le terme vient du grec onkos signifiant vrac masse ou tumeur
Le terme oncogegravene peut deacutesigner aussi des virus qui provoquent lapparition de cancers On parle doncovirus
Sommaire
[masquer]
bull 1 Introduction
bull 2 Oncogegravenes
o 21 Seacutemantique et histoire du terme
o 22 Oncogegravenes et cancers
o 23 Diffeacuterents oncogegravenes
o 24 Les oncogegravenes comme cibles pour le deacuteveloppement de nouvelles
theacuterapies
bull 3 Notes et reacutefeacuterences
bull 4 Voir aussi
o 41 Article connexe
o 42 Liens externes
Introduction[modifier]
Notre organisme est composeacute denviron 1014 cellules reacuteparties dans plus de 200 types cellulaires diffeacuterents qui composent les tissus (cellules sanguines nerveuses germinales etc) La prolifeacuteration cellulaire au sein de ces tissus est rigoureusement controcircleacutee au cours de notre vie certaines cellules (les neurones) ne neacutecessitant pas un renouvellement constant dautres eacutetant perpeacutetuellement en cours de multiplication (cellules sanguines ou de la peau) Le controcircle de cette multiplication cellulaire normale se fait par lintermeacutediaire dun eacutequilibre permanent entre facteurs activateurs (stimulateurs de la division cellulaire) et facteurs inhibiteurs (freins de la division cellulaire) Toute alteacuteration de cet eacutequilibre ou homeacuteostasie cellulaire peut faire pencher la balance soit du cocircteacute inhibiteur dans ce cas la cellule meurt et disparaicirct soit du cocircteacute activateur et la cellule se divise de faccedilon incontrocircleacutee et peut donner naissance agrave un cancerDe maniegravere scheacutematique on peut faire une analogie entre une voiture et une cellule Lorsque les systegravemes qui controcirclent lrsquoacceacuteleacuterateur et les freins de la voiture sont en bon eacutetat celle-ci va donc pouvoir avoir une vitesse de croisiegravere parfaitement controcircleacutee Une voiture dans laquelle lrsquoacceacuteleacuterateur serait activeacute en permanence ou bien ayant une absence totale de frein est donc lanceacutee dans une course folle qui ne peut plus ecirctre arrecircteacutee sauf par une catastrophe Dans les cellules canceacutereuses cela se passe exactement de la mecircme faccedilon
Il y a trois grandes cateacutegories de gegravenes associeacutes aux pathologies canceacutereuses les oncogegravenes (cet article) les gegravenes suppresseur de tumeurs et les gegravenes de Reacuteparation de lADN
Les proto-oncogegravenes sont les reacutegulateurs positifs de la prolifeacuteration cellulaire (les acceacuteleacuterateurs) Ils deviennent hyper-actifs et leur modification (en oncogegravene) est dominante car il suffit quune des deux copies du gegravene soit modifieacutee On a identifieacute actuellement plus de 100 proto-oncogegravenes Les plus connus sont les gegravenes Ha-ras myc ou abl
La seconde cateacutegorie comprend les gegravenes suppresseurs de tumeurs qui sont des reacutegulateurs neacutegatifs de la prolifeacuteration cellulaire (les freins)
Il existe eacutegalement les gegravenes de reacuteparation qui sont capables de deacutetecter et de reacuteparer les leacutesions de lrsquoADN qui ont modifieacute les oncogegravenes ou les gegravenes suppresseurs de tumeur Ces systegravemes de reacuteparation sont eacutegalement inactiveacutes dans les cellules canceacutereuses
Les cancers sont des pathologies geacuteneacutetiques crsquoest-agrave-dire qursquoils ont pour origine une modification quantitative etou qualitative des gegravenes deacutecrits ci-dessus Comme il srsquoagit drsquoalteacuterations geacuteneacutetiques somatiques qui ne sont preacutesentes que dans le tissu malade la plupart des cancers ne sont donc pas heacutereacuteditaires Les cancers familiaux (10 des cancers humains) sont associeacutes agrave une alteacuteration constitutionnelle (ou germinale) drsquoun gegravene Cette alteacuteration est donc preacutesente dans toutes les cellules de notre organisme gamegravetes incluses elle peut donc ecirctre transmise agrave la descendance
Scheacutemas agrave consulter agrave la source- Lespegravece humaine possegravede 23 paires de chromosomes (tous les gegravenes sont donc preacutesent agrave leacutetat de deux copies par cellules agrave lexception des cellules germinales et on fait abstraction des chromosomes sexuels X et Y) Lalteacuteration dune copie dun proto-oncogegravene produit une proteacuteine dont lactiviteacute diffegravere fortement de celle du produit normale (par exemple expression tregraves augmenteacutee ou encore preacutesence du produit dans des cellules innapproprieacutes) Cette proteacuteine muteacutee stimule de faccedilon constante la division cellulaire qui ne sera plus reacuteguleacutee normalement Cette alteacuteration est dite dominante car la production de proteacuteine alteacutereacutee par une seule des deux copies du proto-oncogegravene est neacutecessaire et suffisante pour alteacuterer sa fonction
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiOncogC3A8ne
Phosphorylation oxydative ndash Article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biochimie Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
La phosphorylation oxydative est une voie meacutetabolique qui utilise leacutenergie libeacutereacutee par loxydation des nutriments pour la production dadeacutenosine triphosphate
Voir aussi
bull Chaicircne respiratoire
Source httpfrwikipediaorgwikiPhosphorylation_oxydative
Photosynthegravese - lsquoNote de Futura-Sciencesrsquo
La photosynthegravese est une reacuteaction biochimique eacutenergeacutetique qui se deacuteroule chez les plantes
Rocircle de la photosynthegravese
La photosynthegravese a pour but de creacuteer de leacutenergie (sous forme de glucide) agrave partir de leacutenergie lumineuse provenant du soleil Les organismes qui utilisent le meacutecanisme de photosynthegravese sont autotrophes car ils fabriquent des matiegraveres organiques agrave partir de matiegraveres inorganiques
Meacutecanisme de la photosynthegravese
Leacutenergie solaire est utiliseacutee pour oxyder leau et reacuteduire le gaz carbonique afin de syntheacutetiser des substances organiques (glucides) Ce pheacutenomegravene a lieu dans les choloroplastes un organite speacutecifique des plantes au niveau des membranes des thylacoiumldes ougrave se situent les photosystegravemes I et II et les cytochromes
Bilan eacutenergeacutetique de la photosynthegravese
Il faut six moleacutecules de dioxyde de carbone et six moleacutecules deau pour syntheacutetiser une moleacutecule de glucose relacircchant six moleacutecules de dioxygegravene gracircce agrave leacutenergie lumineuse
6 CO2 + 6 H2O + eacutenergie lumineuse rarr C6H12O6 (glucose) + 6 O2
Mais ce bilan est en fait deacutecomposeacute en deux eacutetapes successives
bull les reacuteactions photochimiques (phase claire) 12 H2O + lumiegravere rarr 6 O2 + eacutenergie chimique (24 H)
bull le cycle de Calvin (phase sombre) 6 CO2 + eacutenergie chimique (24 H) rarr C6H12O6 + 6 H2O
La photosynthegravese est un meacutecanisme speacutecifique des plantes vertes copy Jon Sullivan Wikimedia domaine publicSource httpwwwfutura-sciencescomfrdefinitiontbotanique-2dphotosynthese_227
Photosynthegravese - Introduction drsquoun article XWikipeacutedia
La photosynthegravese (grec φῶς phōs lumiegravere et σύνθεσις syacutenthesis composition) est le processus bioeacutenergeacutetique qui permet aux plantes et agrave certaines bacteacuteries de syntheacutetiser de la matiegravere organique en exploitant la lumiegravere du soleil Les besoins nutritifs de ces organismes sont du dioxyde de carbone de lrsquoeau et des sels mineacuteraux La photosynthegravese est agrave la base de lautotrophie de ces organismes La photosynthegravese est la principale voie de transformation du carbone mineacuteral en carbone organique En tout les organismes photosyntheacutetiques assimilent environ 100 milliards de tonnes de carbone en biomasse chaque anneacutee1
La photosynthegravese se deacuteroule dans les membranes des thylakoiumldes chez les plantes les algues et les cyanobacteacuteries ou dans la membrane plasmique chez les bacteacuteries photosyntheacutetiques Une conseacutequence importante est la libeacuteration de moleacutecules de dioxygegravene
Sommaire
bull 1 La deacutecouverte du meacutecanisme
bull 2 Vue geacuteneacuterale
bull 3 Le support de la photosynthegravese
bull 4 Les deux phases de la photosynthegravese
o 41 Les reacuteactions photochimiques ou phase claire
411 Le photosystegraveme II
412 Le photosystegraveme I
413 La photophosphorylation cyclique
o 42 Le cycle de Calvin ou phase chimique non photo-deacutependante (ou
laquo phase sombre raquo expression deacutesormais deacutesuegravete)
bull 5 Les diffeacuterents types de fixation du carbone
o 51 Le meacutecanisme des plantes en C3
o 52 Le meacutecanisme des plantes en C4
o 53 Le meacutecanisme des plantes CAM ( Crassulacean Acid Metabolism )
bull 6 Cas particuliers de photosynthegravese
o 61 Photosynthegravese chez un animal
o 62 Photosynthegravese artificielle
bull 7 Production doxygegravene amp captage deacutenergie
bull 8 Notes
bull 9 Reacutefeacuterences
bull 10 Voir aussi
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiPhotosynthC3A8se
Potentiel doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Le potentiel doxydo-reacuteduction ou potentiel redox est une grandeur empirique exprimeacutee en volt (de symbole V) et noteacutee E Ce potentiel est exprimeacute par rapport agrave une reacutefeacuterence souvent mesureacutee par une eacutelectrode normale agrave hydrogegravene (ENH) dougrave luniteacute VENH rencontreacutee dans certains ouvrages Cette mesure est appliqueacutee aux couples
doxydo-reacuteduction pour preacutevoir la reacuteactiviteacute des espegraveces chimiques entre elles Par convention le potentiel standard Edeg est mesureacute par rapport au couple protonhydrogegravene (H+ H2) de potentiel nul
Sommaire
bull 1 Mesure
o 11 Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
111 Exemples
bull 2 Oxydant et reacuteducteur
bull 3 Potentiels standard doxydo-reacuteduction agrave 25 degC
bull 4 laquo Noblesse raquo dun meacutetal
bull 5 Applications pratiques
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Articles connexes
Mesure [modifier]
La mesure dun potentiel deacutelectro-reacuteduction se fait expeacuterimentalement agrave laide de deux demi-piles Pour obtenir le potentiel standard dun couple redox lune de ces piles doit mettre en œuvre le couple de reacutefeacuterence H+ H2 et lautre celui dont on veut mesurer le potentiel
Concregravetement les deux demi-piles sont constitueacutees chacune dun soluteacute et dune eacutelectrode les soluteacutes sont relieacutes entre eux par un pont salin qui leur permet deacutechanger des ions et les eacutelectrodes sont relieacutees entre elles par un circuit eacutelectrique sur lequel est placeacute un voltmegravetre Les deux demi-piles une fois relieacutees forment une pile eacutelectrique fournissant un courant continu alimenteacute par les reacuteactions chimiques qui ont lieu spontaneacutement aux eacutelectrodes degraves lors quest formeacutee la pile
-Le sens de courant eacutelectrique donne le signe du potentiel (neacutegatif si les eacutelectrons vont vers H+H2 et positif au contraire)
-Le voltmegravetre donne la valeur du potentiel du couple redox
-Les couples ayant des Edeg eacuteleveacutes (positifs) impliquent des oxydants forts
-Les couples ayant des Edeg tregraves bas (neacutegatifs) impliquent des reacuteducteurs forts
Ce potentiel peut deacutependre du contexte chimique et notamment du pH et mecircme du contexte physique les effets de la lumiegravere sont mis agrave profit aussi bien par la nature dans la photosynthegravese que par lhomme dans la photographie
Les chimistes utilisent des tables deacutejagrave deacutefinies elles fournissent les potentiels mesureacutes dans les conditions standard de pression et de tempeacuterature (25 degC 1 bar) par rapport au couple H+ H2
Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo [modifier]
Pour une reacuteaction redox on peut deacutefinir la diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur)
Exemples [modifier]
a)NAD+ + 2H+ + 2 e- rarr NADH + H+ E0rsquo = -0320 V
b) Aceacutetaldeacutehyde + 2 H+ + 2 e- rarr Eacutethanol E0rsquo = -0197 V
Reacuteaction redox
Aceacutetaldeacutehyde + NADH + H+ rarr Eacutethanol + NAD+ ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur) = -0197 ndash (-0320) = + 0123 V
Regravegle geacuteneacuterale
Les reacuteactions redox spontaneacutees possegravedent un ΔE gt 0
Oxydant et reacuteducteur [modifier]
La reacutefeacuterence du potentiel doxydo-reacuteduction est celui de leau pure conventionnellement fixeacute agrave zeacutero Les corps dits laquo oxydants raquo sont les oxydants des couples ayant un potentiel positif (ils captent des eacutelectrons ce qui se traduit par une charge eacutelectrique neacutegative) les corps dits laquo reacuteducteurs raquo sont les reacuteducteurs des couples ayant un potentiel neacutegatif (ils cegravedent des eacutelectrons dougrave une charge eacutelectrique positive) Les valeurs caracteacuteristiques des potentiels sont de lordre de quelques volts
On voit lagrave que lon a deux significations diffeacuterentes pour les termes laquo oxydant raquo et laquo reacuteducteur raquo
bull la signification lieacutee agrave une reacuteaction doxydo-reacuteduction donneacutee (capteur ou eacutemetteur deacutelectron dans la reacuteaction)
bull la signification lieacutee au potentiel doxydo-reacuteduction un laquo reacuteducteur raquo est un corps qui joue le rocircle de reacuteducteur dans de nombreuses reacuteactions un laquo oxydant raquo est un corps qui joue le rocircle doxydant dans de nombreuses reacuteactions mais un laquo oxydant raquo peut parfois ecirctre un reacuteducteur sil est face agrave un laquo oxydant raquo plus fort et quil peut encore soxyder
Cest cette deuxiegraveme signification qui est utiliseacutee ici Les laquo oxydants raquo les plus forts ne peuvent pas soxyder eux-mecircmes et sont donc toujours des oxydants les laquo reacuteducteurs raquo les plus forts ne peuvent pas se reacuteduire eux-mecircmes et sont donc toujours des reacuteducteurs Mais certains corps peuvent ecirctre alternativement oxydants et reacuteducteurs comme par exemple leau ou le monoxyde de carbone
Les oxydants les plus forts dans cette eacutechelle sont les halogegravenes (F2 Cl2) lion permanganate (MnO4
-) en milieu acide lion hypochlorite (ClO-) le dioxygegravene (O2) le soufre (S)
Des reacuteducteurs classiques sont les meacutetaux le carbone et lhydrogegravene solide1
Lire lrsquoarticle complet sur httpfrwikipediaorgwikiPotentiel_d27oxydo-rC3A9duction
Reacuteaction doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Des informations de cet article ou section devraient ecirctre mieux relieacutees aux sources mentionneacutees dans la bibliographie ou en liens externes Ameacuteliorez sa veacuterifiabiliteacute en les associant par des reacutefeacuterences
Une reacuteaction doxydo-reacuteduction est une reacuteaction chimique au cours de laquelle se produit un eacutechange deacutelectrons Lespegravece chimique qui capte les eacutelectrons est appeleacutee laquo oxydant raquo celle qui les cegravede laquo reacuteducteur raquo On abregravege couramment loxydo-reacuteduction par redox
Les reacuteactions doxydo-reacuteductions constituent une grande famille comprenant de nombreuses reacuteactions chimiques puisquelles interviennent dans les combustions certains dosages meacutetallurgiques la corrosion des meacutetaux leacutelectrochimie ou la respiration cellulaire Ces reacuteactions jouent en particulier un rocircle fondamental en biologie dans la transformation de loxygegravene au sein des corps vivants Elles sont eacutegalement massivement utiliseacutees par lindustrie humaine agrave lexemple de lobtention de la fonte agrave partir de minerais composeacutes doxyde de fer par reacuteduction puis de fer et dacier agrave partir de la fonte par oxydation
Cette varieacuteteacute sexplique par la mobiliteacute la leacutegegravereteacute et lomnipreacutesence dans toutes les formes de la matiegravere de leacutelectron
Sommaire
bull 1 Deacutefinitions
o 11 Premiegravere deacutefinition
o 12 Deacutefinitions plus modernes
bull 2 Vocabulaire
bull 3 Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction
bull 4 Potentiel doxydo-reacuteduction
bull 5 Principaux couples doxydants-reacuteducteurs
bull 6 Reacuteactions doxydo-reacuteduction sans transfert eacutevident deacutelectrons [1]
o 61 Position du problegraveme
o 62 Geacuteneacuteralisation de la notion de transfert deacutelectrons
621 Formation dune liaison chimique et eacutelectroneacutegativiteacute
622 Transfert total deacutelectrons
623 Transfert total fictif (virtuel)
624 Application agrave la reacuteaction 2 H 2 + O2 rarr 2 H 2O
o 63 Nombre doxydation dun eacuteleacutement
o 64 Geacuteneacuteralisation de loxydo-reacuteduction
o 65 Utilisation des nombres doxydation
bull 7 Notes et reacutefeacuterences
bull 8 Bibliographie
bull 9 Voir aussi
o 91 Articles connexes
o 92 Liens externes
Deacutefinitions [modifier]
Premiegravere deacutefinition [modifier]
Suite agrave des expeacuteriences avec le mercure Lavoisier met en eacutevidence en 1772 le rocircle du dioxygegravene dans certaines reacuteactions doxydo-reacuteduction Il pose les premiegraveres deacutefinitions
bull Loxydation signifie laquo combinaison avec loxygegravene raquo Par exemple
2 Hg + O2 rarr Hg2O2
bull Une reacuteduction est laquo lextraction dun meacutetal de son oxyde raquo deacutefinition deacutejagrave utiliseacutee
en meacutetallurgie Par exemple
SO2 rarr S + O2
Dans le langage courant loxydation est la reacuteaction chimique dans laquelle un composeacute se combine avec un ou plusieurs atomes doxygegravene Comme loxydation du fer qui produit la rouille
4 Fe + 3O2 rarr 2 Fe2O3
Ce nest quau XX e siegravecle apregraves la deacutecouverte de leacutelectron (JJ Thomson 1897) et lintroduction du modegravele atomique de Bohr (1913) que les reacuteactions chimiques ont eacuteteacute reacuteexamineacutees agrave la lumiegravere de ces nouveaux modegraveles et que des similitudes observeacutees permirent de deacutegager progressivement le concept actuel doxydo-reacuteduction qui sexprime en termes de transferts deacutelectrons
Les reacuteactions doxydo-reacuteduction par voie segraveche (eacutechange de dioxygegravene) sont efficacement deacutecrites par les diagrammes Ellingham Loutil principal des reacuteactions redox en milieu aqueux eacutetant la formule de Nernst
Deacutefinitions plus modernes [modifier]
Pour faciliter leacutetude des reacuteactions on utilise un outil qui associe (parfois abstraitement) agrave chaque atome dun composeacute un nombre doxydation (no) qui symbolise la valeur de la charge porteacutee (Fe2+ a un nombre doxydation de 2)
bull Une oxydation est une perte deacutelectrons (donc une augmentation du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Zn rarr Zn2+ + 2 e-
bull Ce don deacutelectrons ne se produit que sil existe un corps susceptible de les
accepter
bull Le pheacutenomegravene inverse (acceptation des eacutelectrons) est appeleacute la reacuteduction
bull Une reacuteduction est un gain deacutelectrons (donc une diminution du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Cu2+ + 2 e- rarr Cu
Ainsi les laquo combinaisons avec loxygegravene raquo ne sont quun cas particulier des reacuteactions doxydo-reacuteduction Voici deux reacuteactions avec le cuivre
2Cu + O2 rarr 2CuO
Cu + Cl2 rarr CuCl2
La premiegravere combine le cuivre et le dioxygegravene tandis que la seconde combine le cuivre et le dichlore Le chlore et loxygegravene ont un point commun ce sont des eacuteleacutements plus eacutelectroneacutegatifs que le cuivre
Loxydation dun corps saccompagne toujours de la reacuteduction dun autre (les eacutelectrons ne peuvent pas circuler seuls et sont neacutecessairement capteacutes) on parle dune reacuteaction doxydo-reacuteduction Loxydation est une demi-reacuteaction de loxydo-reacuteduction et la reacuteduction est lautre demi-reacuteaction
Vocabulaire [modifier]
Scheacutema - Preacutevision du sens dune reacuteaction doxydo-reacuteduction en utilisant la regravegle du gamma
Dans une oxydo-reacuteduction
bull leacuteleacutement qui cegravede un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo reacuteducteur raquo
bull leacuteleacutement qui capte un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo oxydant raquo
Le reacuteducteur soxyde (reacuteaction doxydation) loxydant se reacuteduit (reacuteaction de reacuteduction) Loxydo-reacuteduction se compose donc de deux demi-reacuteactions une oxydation et une reacuteduction
bull Oxydationreacuteducteur(1) = oxydant(1) + ne- (les flegraveches napparaissent que si la reacuteaction est totale quand K gt 10 000)
bull Reacuteduction
oxydant(2) + ne- = reacuteducteur(2)
bull Oxydo-reacuteduction (laquo somme raquo de loxydation et de la reacuteduction)
oxydant(2) + reacuteducteur(1) rarr oxydant(1) + reacuteducteur(2)
Exemple
Ce4+ + e- = Ce3+ (Reacuteduction)
Fe2+ = Fe3+ + e- (Oxydation)
dougrave la reacuteaction bilan
Ce4+ + Fe2+ rarr Ce3+ + Fe3+
Un reacuteducteur oxydeacute (=forme oxydeacutee) est un oxydant et un oxydant reacuteduit (=forme reacuteduite) est un reacuteducteur On deacutefinit ainsi le couple oxydant-reacuteducteur (aussi appeleacute laquo couple redox raquo) qui se compose de loxydant et du reacuteducteur conjugueacute (loxydant reacuteduit) On le note sous la forme Oxydant Reacuteducteur
En biochimie et notamment agrave propos de la synthegravese des moleacutecules preacutebiotiques on parle de reacuteactions se produisant dans une atmosphegravere oxydante cest-agrave-dire en preacutesence doxygegravene par opposition agrave une atmosphegravere reacuteductrice contenant par exemple du gaz carbonique
Certain composeacutes chimiques peuvent se comporter aussi bien en oxydant quen reacuteducteur Cest notamment le cas de leau oxygeacuteneacutee dont on dit quelle se dismute et qui par conseacutequent ne peut ecirctre conserveacutee longtemps
H2O2 = 2H+ + O2 + 2e- (oxydation)
H2O2 + 2H+ + 2e- = 2H2O (reacuteduction)
Soit au final
2H2O2 rarr 2H2O + O2 (oxydo-reacuteduction)
On a par exemple les couples oxydant-reacuteducteur Cu 2+ Cu et Zn 2+ Zn qui donnent la reacuteaction en solution aqueuse
Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+
(aq) + Cu(s) (oxydo-reacuteduction)
Cette reacuteaction peut se deacutecomposer en une reacuteduction (de loxydant) et une oxydation (du reacuteducteur)
Zn(s) = Zn2+(aq) + 2e- (oxydation)
Cu2+(aq) + 2e- = Cu(s) (reacuteduction)
Les deux demi-reacuteactions doxydation et de reacuteduction peuvent reacuteellement ecirctre seacutepareacutees dans certains cas (cest-agrave-dire quelles ne se produisent pas au mecircme endroit) ce qui permet de geacuteneacuterer un courant eacutelectrique (cest ce qui se passe dans les piles eacutelectriques) Dans les autres cas par exemple dans lexemple donneacute elles nont quun inteacuterecirct formel (les eacutelectrons libres nexistent pas dans leau)
Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction hellip
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Respiration ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biologie et la meacutedecine Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
Dans le langage courant la respiration deacutesigne agrave la fois les eacutechanges gazeux (rejet de dioxyde de carbone CO2 appeleacute parfois de faccedilon impropre laquo gaz carbonique raquo et absorption de dioxygegravene O2 ou appeleacute couramment laquo oxygegravene raquo) et la respiration cellulaire qui permet en deacutegradant du glucose gracircce au dioxygegravene dobtenir de leacutenergie Les eacutechanges gazeux assistent la respiration cellulaire en lui fournissant le dioxygegravene et en le deacutebarrassant du dioxyde de carbone produit
Pour certains organismes ces eacutechanges se reacutealisent directement par diffusion aux travers des parois cellulaires Pour dautres des organes speacutecialiseacutes se sont formeacutes permettant ainsi daugmenter les quantiteacutes de gaz brasseacutes Il existe plusieurs types dorganes
bull les branchies qui sont les adaptations respiratoires des animaux aquatiques poissons mais aussi certains anneacutelides (vers) eacutechinodermes (eacutetoiles de mers) et mollusques
bull les poumons qui sont les adaptations des verteacutebreacutes terrestres
Dans le cas des animaux qui possegravedent des poumons on parle de ventilation pulmonaire pour deacutesigner lensemble des meacutecanismes qui permettent les transferts de gaz entre les milieux exteacuterieur et inteacuterieur (le sang)
Sommaire
bull 1 Aspect biochimique
bull 2 La respiration chez lecirctre humain
bull 3 Classification des sujets lieacutes agrave la respiration
o 31 Par maladie et urgences
o 32 Par meacutedication
o 33 Par soins intensifs et meacutedecine durgence
o 34 Par autres sujets meacutedicaux
bull 4 Voir aussi
o 41 Articles connexes
o 42 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRespiration
Tomographie par eacutemission de positons - Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
La tomographie par eacutemission de positons (TEP) deacutenommeacutee PET ou PET scan pour laquo positron emission tomography raquo dans la terminologie anglo-saxonne est une meacutethode
dimagerie meacutedicale pratiqueacutee par les speacutecialistes en meacutedecine nucleacuteaire qui permet de mesurer en trois dimensions lactiviteacute meacutetabolique dun organe gracircce aux eacutemissions produites par les positons (ou positrons) issus de la deacutesinteacutegration dun produit radioactif injecteacute au preacutealable
La TEP repose sur le principe geacuteneacuteral de la scintigraphie qui consiste agrave injecter un traceur dont on connaicirct le comportement et les proprieacuteteacutes biologiques pour obtenir une image du fonctionnement dun organe Ce traceur est marqueacute par un atome radioactif (carbone fluor azote oxygegravene) qui eacutemet des positons dont lannihilation produit elle-mecircme deux photons La deacutetection de la trajectoire de ces photons par le collimateur de la cameacutera TEP permet de localiser le lieu de leur eacutemission et donc la concentration du traceur en chaque point de lorgane Cest cette information quantitative que lon repreacutesente sous la forme dune image faisant apparaicirctre en couleurs les zones de forte concentration du traceur
Ainsi la TEP permet de visualiser les activiteacutes du meacutetabolisme des cellules on parle dimagerie fonctionnelle par opposition aux techniques dimagerie dite structurelle comme celles baseacutees sur les rayons X (radiologie ou CT-scan) qui reacutealisent des images de lanatomie Par conseacutequent la tomographie par eacutemission de positons est un outil diagnostique qui permet de deacuteceler certaines pathologies qui se traduisent par une alteacuteration de la physiologie normale comme les cancers La TEP est aussi utiliseacutee en recherche biomeacutedicale par exemple en imagerie ceacutereacutebrale ougrave elle permet de reacuteveacuteler les reacutegions actives du cerveau lors de telle ou telle activiteacute cognitive de maniegravere analogue agrave ce qui se fait avec limagerie par reacutesonance magneacutetique fonctionnelle (IRM)
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Deacutefinition
o 21 Principe
o 22 Exposition aux radiations et radioprotection
bull 3 Principaux traceurs utiliseacutes
o 31 Le 18 F FDG
bull 4 Deacuteroulement dun examen TEP
bull 5 Diagnostic
bull 6 Applications
o 61 Canceacuterologie
o 62 Imagerie ceacutereacutebrale et neurologie
o 63 Cardiologie
bull 7 Limites
bull 8 Avenir de la TEP
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Annexes
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiTomographie_par_C3A9mission_de_positons
Warburg ndash Selon Wikipeacutedia
Otto Heinrich Warburg (8 octobre 1883 agrave Fribourg-en-Brisgau Bade-Wurtemberg Allemagne - 1 er aoucirct 1970 agrave Berlin) est un meacutedecin physiologiste et biochimiste allemand Il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine de 19311
Sommaire
bull 1 Biographie
bull 2 Hypothegravese
bull 3 Le cas Warburg
bull 4 Notes et reacutefeacuterences
bull 5 Voir aussi
o 51 Liens externes
Biographie
Docteur en chimie et docteur en meacutedecine il a deacutecouvert des processus-cleacutes de la respiration cellulaire et de diffeacuterents systegravemes enzymatiques En 1931 il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine laquo pour sa deacutecouverte de la nature et du mode opeacuteratoire de lenzyme respiratoire1 raquo
Ayant deacutemontreacute que les cellules canceacutereuses changent leur meacutetabolisme pour passer agrave un meacutetabolisme anaeacuterobie il a formuleacute lhypothegravese non confirmeacutee que le cancer na pas besoin dun milieu riche en oxygegravene pour se deacutevelopper Parmi ses eacutetudiants le plus illustre est Hans Adolf Krebs prix Nobel en 1953
Hypothegravese
Il constata lors de ses observations sur des cellules canceacutereuses une concentration anormalement eacuteleveacutee dions lactates lun des sels de lacide lactique Or cet acide est typiquement le reacutesultat dune fermentation
En 1924 Warburg en tira une hypothegravese sur la formation de cellules canceacutereuses celles-ci tireraient principalement leur eacutenergie de la fermentation anaeacuterobie du glucose (glycolyse anaeacuterobie) et par conseacutequent la preacutesence doxygegravene ne serait pas neacutecessaire agrave leur deacuteveloppement
Lapparition du cancer serait due agrave un dysfonctionnement des mitochondries des cellules canceacutereuses au lieu de le consommer elles fermenteraient le glucose
Selon Warburg linduction dun eacutetat dacidification dans lorganisme est incompatible avec le meacutetabolisme des cellules canceacutereuses2
Le cas Warburg
Otto Warburg eacutetait juif Agrave ce titre il aurait ducirc ecirctre soit expulseacute dAllemagne soit deacuteporteacute dans les camps de concentration Il nen fut rien En effet parce quAdolf Hitler eacutetait particuliegraverement preacuteoccupeacute davoir un cancer et parce quil pensait que Warburg serait le seul scientifique susceptible de trouver un traitement efficace il donna donc des instructions pour quil fucirct preacuteserveacute de la deacuteportation3 Warburg est enterreacute au cimetiegravere de Dahlem agrave Berlin
Photo - Otto Heinrich Warburg en 1931
Notes et reacutefeacuterences
1 uarr a et b (en) laquo for his discovery of the nature and mode of action of the respiratory enzyme raquo in Personnel de reacutedaction laquo The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1931 [archive] raquo Fondation Nobel 2010 Consulteacute le 26 novembre 2010
2 uarr La theacuteorie de O H Warburg Nexus ndeg48 page 66
3 uarr Robert Paxton la France de Vichy 1940-1944 coll Points-Histoire eacuted Seuil 1973 p178
Source httpfrwikipediaorgwikiOtto_Heinrich_Warburg
Traduction deacutefinitions et compleacutements
Jacques Hallard Ing CNAM consultant indeacutependantRelecture et corrections Christiane Hallard-Lauffenburger professeur des eacutecoleshonoraireAdresse 585 19 Chemin du Malpas 13940 Molleacutegegraves FranceCourriel jacqueshallard921orangefr
Fichier ISIS Santeacute Cancer a Redox Disease French version3 alleacutegeacutee
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bull (R)-acide lactique ou D(ndash)-acide lactique
bull (S)-acide lactique ou L(+)-acide lactique
En solution le groupe carboxyle -COOH peut perdre un proton donnant un ion lactate CH3CHOHCOO-
Lacide lactique est soluble dans leau et consideacutereacute comme un acide faible (pKa=390) cest-agrave-dire que la reacuteaction de dissociation dans leau nest pas totale
CH3CHOHCOOH + H2O CH3CHOHCOO- + H3O+
On trouve donc agrave la fois en solution lacide lactique et sa forme basique lion lactate en proportions variables selon le pH
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiAcide_lactique
Meacutedecine personnaliseacutee ndash Articles seacutelectionneacutes par Jacques Hallard
Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche ndash Document lsquoGroupe Les eacutechosfrrsquo Par Marc-Olivier Beacutevierre Partner Cepton Strategies bureau de Paris 03 deacutecembre 2011
Du profilage des patients aux theacuterapies geacuteniques en passant par le diagnostic moleacuteculaire et de nouvelles formes de vaccination les possibiliteacutes ouvertes par la meacutedecine personnaliseacutee sont immenses Crsquoest aussi un enjeu consideacuterable pour lrsquoeacuteconomie des systegravemes de santeacute et bien sucircr pour les grandes firmes pharmaceutiques qui ont ducirc repenser en profondeur leurs deacutemarches de recherche et deacuteveloppement
Le concept de meacutedecine personnaliseacutee a eacuteteacute deacuteveloppeacute il y a deux deacutecennies par la socieacuteteacute suisse Roche lrsquoun des leaders mondiaux de lrsquoindustrie pharmaceutique Le concept initial eacutetait fondeacute sur une reacutealiteacute tregraves simple dans la pratique meacutedicale le mecircme meacutedicament peut provoquer des reacuteactions diffeacuterentes selon les patients et pour un patient donneacute certains meacutedicaments fonctionnent et drsquoautres non
Avec lrsquointroduction dans les anneacutees 1990 de lrsquoHerceptine un traitement pour le cancer du sein Roche a deacutemontreacute qursquoil eacutetait possible drsquoanticiper gracircce agrave un simple test sur les patients ceux pour qui le traitement serait le plus beacuteneacutefique et ceux pour qui il ne le serait probablement pas
Il est deacutesormais possible de personnaliser les traitements crsquoest-agrave-dire de nrsquoadministrer un meacutedicament qursquoaux patients qui reacuteagissent positivement Lrsquoimpact de cette nouvelle approche est eacutenorme une efficaciteacute accrue moins drsquoeffets secondaires et plus de temps ni de ressources perdus pour un traitement inopeacuterant
Les cinq grandes approchesCette premiegravere forme de meacutedecine personnaliseacutee a ouvert la voie agrave une multitude drsquoapproches diffeacuterentes que lrsquoon peut classer en cinq cateacutegories
1 La meacutedecine stratifieacutee Crsquoest lrsquoapproche retenue pour lrsquoHerceptine elle consiste agrave diviser les patients en quatre groupes en fonction de leur reacuteaction agrave un meacutedicament en termes drsquoefficaciteacute et drsquoeffets secondaires Le meacutedicament est administreacute uniquement au groupe pour lequel la reacuteponse aura eacuteteacute positive et qui nrsquoaura pas preacutesenteacute drsquoeffets secondaires
2 Les vaccinations antitumorales Il srsquoagit drsquoune autre forme de meacutedecine personnaliseacutee ici le systegraveme immunitaire du patient est ldquoentraicircneacuterdquo agrave deacutetruire les cellules tumorales On obtient un tel reacutesultat en reacuteinjectant dans le corps drsquoun patient un eacutechantillon de ses propres cellules apregraves un traitement externe Les cellules ainsi traiteacutees sont destineacutees agrave stimuler le systegraveme immunitaire du patient speacutecifiquement contre les cellules tumorales
3 Lrsquoingeacutenierie tissulaire La reconstruction tissulaire est un domaine meacutedical nouveau et extrecircmement prometteur Elle srsquoaccomplit gracircce agrave lrsquoimplantation de cellules capables de pousser sur un tissu endommageacute et de le ldquoreacuteparerrdquo Ces cellules peuvent provenir soit du patient lui-mecircme apregraves traitement externe soit de cellules souches provenant de donneurs
4 La theacuterapie geacutenique Elle vise agrave modifier le geacutenome drsquoun patient afin drsquoeacuteliminer la mutation qui est agrave lrsquoorigine drsquoune maladie Il y a trois types de theacuterapie geacutenique la transfection permanente drsquoADN la transfection transitoire drsquoADN et les theacuterapies portant sur lrsquoARN Aujourdrsquohui le premier type a eacuteteacute pratiquement abandonneacute alteacuterer de faccedilon permanente le geacutenome drsquoune personne peut avoir des conseacutequences sur le long terme y compris apregraves la mort du patient ndash puisque les modifications de son geacutenome seront aussi transmises agrave sa descendance Qui plus est elle a souvent des conseacutequences impreacutevisibles sur drsquoautres processus biologiques La recherche se concentre agrave preacutesent sur les deux autres approches qui ont elles lrsquoavantage drsquoecirctre reacuteversibles Les premiers meacutedicaments arrivent maintenant sur le marcheacute Un exemple inteacuteressant le Glybera premier traitement efficace contre la LPLD une maladie orpheline dont les patients ont un deacuteficit en proteacuteines LPL ce qui entraicircne lrsquoapparition de diabegravete et de maladies cardiovasculaires
5 Le profilage du risque La forme la plus meacutediatiseacutee de meacutedecine personnaliseacutee est probablement le profilage du risque gracircce au seacutequenccedilage du geacutenome drsquoun patient il devient deacutesormais possible de calculer le risque que cette personne deacuteveloppe un jour une maladie Etant donneacute que le coucirct total pour seacutequencer le geacutenome entier drsquoune personne diminue drsquoanneacutee en anneacutee il sera bientocirct possible pour tout le monde drsquoobtenir son propre seacutequenccedilage de geacutenome et donc de connaicirctre son profil de risque pour un certain nombre de maladies Par ailleurs certaines autres formes de profilage du risque plus preacutecises existent deacutejagrave en cardiologie par exemple en mesurant le niveau de concentration drsquoune certaine proteacuteine dans le sang il devient possible de preacutedire avec preacutecision le risque pour un patient drsquoavoir un accident cardio-vasculaire (AVC insuffisance cardiaque) dans les mois ou les anneacutees agrave venir
Le profilage du risque est un aspect particuliegraverement important pour la meacutedecine personnaliseacutee car il ouvre la voie agrave la preacutevention une source potentiellement gigantesque de bien-ecirctre pour les personnes mais aussi drsquoeacuteconomies substantielles pour les systegravemes de santeacute
Afin de comprendre pourquoi et comment lrsquoindustrie de la santeacute tout entiegravere se tourne drsquoores et deacutejagrave vers la meacutedecine personnaliseacutee il est important de srsquoarrecircter un instant sur la reacutevolution scientifique qui a deacuteclencheacute ce changement de paradigme
Le diagnostic moleacuteculaire moteur sous-jacentTout au long des dix derniegraveres anneacutees lrsquoameacutelioration de la productiviteacute en R amp D a eacuteteacute lrsquoun des principaux enjeux pour les entreprises pharmaceutiques Alors que la plupart de leurs meacutedicaments les plus vendeurs tombent ou vont tomber dans le domaine public ndash depuis 2004 et jusqursquoagrave 2012 ndash et en lrsquoabsence drsquoun nombre suffisant de nouveaux produits pour compenser la perte associeacutee cette riche industrie a eacuteteacute confronteacutee agrave une pression croissante pour aller vers plus drsquoinnovation
Rationaliser la gestion des projets de R amp D former des alliances construire des accords agrave long terme avec des eacutequipes de recherche universitaires ou en biotechnologie breveter les projets de recherche dans le cadre de structures de partenariat sophistiqueacutees autant de reacuteponses qui caracteacuterisent ce deacutefi et qui parfois ont eacuteteacute tregraves efficaces Cependant aucune de ces approches nrsquoa vraiment abordeacute le problegraveme qui est aujourdrsquohui au cœur de la recherche et du deacuteveloppement pharmaceutique Pour trouver demain de nouveaux meacutedicaments les scientifiques auront besoin de mieux comprendre les processus moleacuteculaires qui reacutegissent les maladies et comment la diversiteacute geacuteneacutetique des patients influe sur les reacutesultats des traitements
Parallegravelement lrsquoindustrialisation des techniques de biologie moleacuteculaire a permis drsquoimportants progregraves dans la deacutetection et lrsquoanalyse de moleacutecules drsquoune complexiteacute toujours croissante telles que de longs fragments drsquoADN ARN des proteacuteines voire des cellules entiegraveres Ces techniques ont permis aux scientifiques de parvenir agrave une compreacutehension beaucoup plus preacutecise des processus moleacuteculaires qui sont agrave lrsquoorigine de nombreuses maladies Le potentiel de ce qursquoon appelle maintenant le diagnostic moleacuteculaire est immense non seulement en termes de R amp D mais aussi dans la pratique meacutedicale quotidienne
Agrave lrsquoautre extreacutemiteacute du spectre les systegravemes de santeacute sont de plus en plus sous pression Ils ne remboursent plus que les meacutedicaments qui apportent un reacuteel plus par rapport aux traitements deacutejagrave en place et dans certains cas ils ne paient que si le traitement a un reacutesultat positif Dans un nombre croissant de systegravemes de santeacute le besoin drsquoun retour sur investissement ndash sujet qui eacutetait tabou dans le passeacute ndash est en train de devenir une reacutealiteacute
Le diagnostic moleacuteculaire fournit agrave ces deux deacutefis la reacuteponse de la science non seulement il accroicirct la productiviteacute de R amp D mais il fournit aussi aux cliniciens des outils puissants pour mieux comprendre ce qursquoils font et quelle est lrsquoefficaciteacute reacuteelle de leurs deacutecisions theacuterapeutiques Au final ils traitent mieux leurs patients et pour un coucirct moindre
Diagnostic moleacuteculaire et biomarqueurs quelques deacutefinitionsLe diagnostic moleacuteculaire deacutetecte des cibles moleacuteculaires speacutecifiques par le truchement de sondes seacutelectives qui sont toujours associeacutees agrave une meacutethode de visualisation La valeur de ces cibles ndash appeleacutees biomarqueurs ndash est qursquoelles sont correacuteleacutees agrave une maladie parfois elles sont mecircme la racine du mal Les biomarqueurs peuvent ecirctre de natures tregraves diffeacuterentes allant de la simple petite moleacutecule (comme les meacutetabolites) agrave des structures complexes comme les proteacuteines les acides nucleacuteiques ou mecircme des cellules entiegraveres
Trouver le biomarqueur adeacutequat qui permettra aux cliniciens de comprendre et de suivre avec preacutecision lrsquoeacutevolution de la maladie ndash ou bien sa reacuteponse agrave un traitement ndash est lrsquoun des principaux enjeux de la recherche pharmaceutique aujourdrsquohui En effet il nrsquoy a souvent pas de lien de causaliteacute direct entre un biomarqueur et une maladie ou sa reacuteponse Certains biomarqueurs peuvent ecirctre repreacutesentatifs de plusieurs maladies et inversement il peut ecirctre neacutecessaire de deacutetecter plusieurs biomarqueurs afin de deacutepister une maladie donneacutee
Les technologies de deacutetection et drsquoamplification ont progresseacute agrave pas de geacuteant ces derniegraveres anneacutees et sont devenues les principaux moteurs du deacuteveloppement des outils de diagnostic moleacuteculaire La meacutethode la plus connue est la Reacuteaction en Chaicircne par Polymeacuterase (PCR) mais il en est drsquoautres telles que les puces agrave ADN et ARN (ou micro-arrays) lrsquohybridation in situ en fluorescence (FISH) lrsquoimmunohistochimie la cytomeacutetrie en flux (CMF FACS en anglais) et bien drsquoautres qui sont agrave preacutesent arriveacutees agrave maturiteacute
Le rocircle des biomarqueurs dans la chaicircne de valeur pharmaceutiqueLes biomarqueurs jouent un rocircle important agrave tous les niveaux de la chaicircne de valeur pharmaceutique ils interviennent tregraves tocirct dans le processus de deacutecouverte puis dans le deacuteveloppement du produit ils ont eacutegalement leur importance au niveau du patient notamment pour la preacutevention le suivi du traitement et la gestion de la maladie
Les biomarqueurs peuvent ecirctre trieacutes en trois cateacutegories leur rocircle deacutepend de leur positionnement dans la chaicircne de valeur
Les biomarqueurs de deacutecouverte sont des entiteacutes moleacuteculaires qui sont geacuteneacuteralement identifieacutees pendant les premiegraveres phases du processus de deacutecouverte drsquoun nouveau meacutedicament Ces biomarqueurs sont lieacutes agrave la cible biologique et sont utiliseacutes pour valider les meacutecanismes de la maladie pour sonder de potentiels effets toxicologiques ou pour anticiper les variations geacuteneacutetiques potentielles dans la reacuteponse de lrsquoorganisme aux meacutedicaments Lrsquoespoir pour les responsables de R amp D pharmaceutique est que ces biomarqueurs vont aider agrave atteindre plus rapidement chez lrsquohomme la preuve de concept ou deacutemonstration de validiteacute lrsquoideacutee est drsquoecirctre en mesure drsquoeffectuer des essais cliniques en toute seacutecuriteacute avec de tregraves faibles doses sur un petit nombre de patients et beaucoup plus preacutecocement avant mecircme que les essais preacutecliniques ne soit pleinement acheveacutes Les meacutedicaments qui srsquoaveacutereraient ne pas fonctionner lors de ces essais preacutecoces seraient alors eacutelimineacutes plus tocirct ce qui permettrait par conseacutequent de tester plus de substances
Plus tard dans le processus on trouve les biomarqueurs de deacuteveloppement qui peuvent eacutegalement ecirctre drsquoune grande utiliteacute Ce sont habituellement les mecircmes que ceux qui ont eacuteteacute identifieacutes lors du processus de deacutecouverte et qui sont utiliseacutes dans les essais cliniques pour fournir des informations preacuteliminaires sur lrsquoefficaciteacute du meacutedicament et sa seacutecuriteacute avant qursquoon ne soit agrave mecircme de mesurer des paramegravetres cliniques drsquoaucune sorte Gracircce agrave leur capaciteacute agrave fournir des informations qui ne seraient pas accessibles agrave travers un monitoring clinique classique ils contribuent parfois agrave acceacuteleacuterer sensiblement le processus de deacuteveloppement En un mot afin de mesurer lrsquoefficaciteacute drsquoun nouveau meacutedicament de simples tests sanguins peuvent agrave preacutesent (dans certains cas) remplacer des mois voire des anneacutees drsquoobservation clinique
Et enfin nous avons les biomarqueurs commerciaux Par commercial nous entendons les biomarqueurs qui ont eacuteteacute officiellement reconnus par les autoriteacutes sanitaires comme des outils apportant des informations utiles sur lrsquoeacutetat drsquoun patient et pouvant ecirctre utiliseacutes pour prendre des deacutecisions cliniques des outils de diagnostic recourant agrave ces biomarqueurs seront par ailleurs susceptibles drsquoecirctre rembourseacutes par les systegravemes de santeacute Ce type de biomarqueur nrsquoest pas nouveau Pour ne citer que deux exemples le glucose est reconnu comme biomarqueur du diabegravete depuis le XIXe siegravecle (aujourdrsquohui il a eacuteteacute remplaceacute par lrsquoHbA1c) et le PSA (Antigegravene prostatique speacutecifique) lrsquoest depuis les anneacutees 1980 pour le cancer de la prostate
Bien que lrsquoon utilise les biomarqueurs depuis fort longtemps le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire la bio-informatique et les meacutethodes de deacutetection innovantes ont deacutemultiplieacute les possibiliteacutes de faccedilon spectaculaire et un nouveau type drsquooutil a eacutemergeacute le diagnostic moleacuteculaire Les premiers exemples embleacutematiques de ces nouvelles et puissantes technologies sont les ldquodiagnostics compagnonsrdquo qui ont eacuteteacute introduits dans le traitement du cancer (drsquoabord avec lrsquoHerceptine que nous avons mentionneacutee plus haut) et plus reacutecemment du VIH ougrave certains traitements oneacutereux nrsquoont eacuteteacute prescrits qursquoagrave condition que le patient reacuteponde agrave un test geacuteneacutetique speacutecifique Drsquoautres exemples bien connus sont les tests de deacutepistage de routine des maladies infectieuses (VIH) dont le degreacute de speacutecificiteacute et de sensibiliteacute est tregraves eacuteleveacute
Les diagnostics moleacuteculaires sont les outils de la meacutedecine moderne Ils permettent aux cliniciens drsquoidentifier les signes avant-coureurs des maladies de choisir le bon traitement en fonction des profils geacuteneacutetiques (diagnostics ldquocompagnonsrdquo) de superviser lrsquoefficaciteacute des traitements et bien mieux informeacutes de prendre de meilleures deacutecisions en fonction du profil particulier de chaque patient et de sa reacuteaction aux traitements anteacuterieurs Les diagnostics moleacuteculaires ont eacutegalement un rocircle eacuteconomique agrave jouer car ils pourraient tregraves bien conduire dans certains cas agrave des eacuteconomies substantielles en eacutevitant au meacutedecin de prescrire inutilement des traitements coucircteux
Lrsquoimpact eacuteconomique de la meacutedecine personnaliseacuteeLa demande mondiale pour les produits et services de santeacute est estimeacutee agrave lrsquoheure actuelle agrave 5500 milliards de dollars et elle devrait atteindre 12 000 milliards de dollars agrave lrsquohorizon 2030 La meacutedecine personnaliseacutee va transformer ce marcheacute sur deux plans premiegraverement en fournissant des traitements plus efficaces et deuxiegravemement en offrant le moyen de faire des eacuteconomies
Des traitements plus efficaces Pour un meacutedecin la valeur intrinsegraveque du diagnostic moleacuteculaire ne reacuteside bien sucircr pas dans le traitement drsquoune maladie mais dans lrsquoinformation que ce diagnostic viendra fournir Cette information peut ecirctre inestimable car elle aide les meacutedecins agrave prendre de meilleures deacutecisions sur la faccedilon de traiter un patient Par ailleurs elle est parfois consideacutereacutee par les autoriteacutes sanitaires comme une condition preacutealable pour la prescription drsquoune moleacutecule comme crsquoest le cas en meacutedecine stratifieacutee
LrsquoHerceptine a eacuteteacute le premier meacutedicament issu de la meacutedecine stratifieacutee agrave ecirctre autoriseacute Elle traite le cancer du sein et fonctionne extrecircmement bien mais seulement pour des femmes qui surexpriment un gegravene speacutecifique appeleacute HER-2 Elle est donc commercialiseacutee avec un kit de diagnostic HER-2 et nrsquoest rembourseacutee par les systegravemes de santeacute que si le test est positif LrsquoHerceptine est lrsquoun des meacutedicaments les plus vendus
aujourdrsquohui (pour un total de plus de 5 milliards de dollars) A lrsquoavenir ce type de produit deviendra monnaie courante demain les assureurs de la santeacute ne paieront plus pour des meacutedicaments mais pour des reacutesultats Crsquoest preacuteciseacutement lagrave ce que la meacutedecine personnaliseacutee peut apporter une faccedilon de maximiser lrsquoefficaciteacute des traitements
La reacuteduction des deacutepenses Mecircme si certaines formes de meacutedecine personnaliseacutee (telles que les vaccins contre des cancers ou lrsquoingeacutenierie tissulaire) sont oneacutereuses et vont peser sur les systegravemes de santeacute drsquoautres vont contribuer agrave reacuteduire la facture La meacutedecine preacuteventive en particulier est une solution agrave long terme contre lrsquoexplosion des deacutepenses de santeacute comme chacun sait il est beaucoup moins cher de deacutepister et de preacutevenir une maladie que de la traiter lorsqursquoelle srsquoest deacuteclareacutee Il est deacutesormais possible par exemple de deacutetecter des ldquoindicateurs preacutecocesrdquo (biomarqueurs) de sorte que des mesures efficaces pourront ecirctre prises en amont ndash avant que la maladie ne se deacuteclenche Le coucirct total direct et indirect des maladies cardio-vasculaires et accidents vasculaires ceacutereacutebraux aux Etats-Unis a eacuteteacute estimeacute agrave 450 milliards de dollars en 2008 Reacuteduire la facture de seulement 10 aurait deacutejagrave un impact eacuteconomique eacutenorme
Les eacutevolutions agrave venirLa deacutecouverte de la structure en double heacutelice de lrsquoADN par Watson et Crick en 1953 a ouvert une nouvelle egravere le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire Durant la seconde moitieacute du XXe siegravecle les biologistes et les meacutedecins ont fait eacutenormeacutement progresser notre compreacutehension des meacutecanismes de la vie Cette progression a eacuteteacute consideacuterablement acceacuteleacutereacutee gracircce au deacuteveloppement drsquooutils de diagnostic moleacuteculaire qui permettent aujourdrsquohui aux meacutedecins de reacuteellement comprendre les meacutecanismes intimes moleacuteculaires des maladies Et ce que ces outils apportent crsquoest de lrsquoinformation de lrsquoinformation qui peut sauver ou prolonger la vie eacuteviter la douleur seacutecuriser le patient et aider le praticien agrave prendre la bonne deacutecision
Chaque ecirctre humain est une personne unique avec sa propre histoire ses besoins et ses objectifs personnels et veut ecirctre consideacutereacute en tant que tel La promesse de la meacutedecine personnaliseacutee est qursquoagrave lrsquoavenir la technologie permettra aux professionnels de la santeacute drsquoaccomplir quelques pas de plus pour se rapprocher de ce besoin fondamental
(Ce contenu est issu de ParisTech Review ougrave il a eacuteteacute publieacute agrave lrsquoorigine sous le titre Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche Nous vous invitons agrave vous abonner gratuitement agrave ParisTech Review) - Groupe lsquoLes eacutechosrsquo- Tous droits reacuteserveacutes - Les Echos 2012
Source httpblogslesechosfrparistech-reviewmedecine-personnalisee-la-revolution-est-en-marche-a7747html
Addenda - References
Academic
bull Steven M Paul et al ldquoHow to improve RampD productivity the pharmaceutical industryrsquos grand challengerdquo Nature Reviews 9 March 2010 203
bull Iain Miller et al ldquoMarket access challenges in the EU for high medical value
diagnostic testsrdquo Personalized Medicine (2011) 8(2)
bull Cepton Strategies ldquoLes perspectives de lrsquoindustrie pharmaceutique agrave lrsquohorizon 2020rdquo septembre 2011
Online
bull ldquo The revolution of molecular diagnosticsrdquo (Cepton Strategies)
bull ldquo Pharma 2015 le nouveau modegravelerdquo (Cepton Strategies)
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laquo Meacutedecine personnaliseacutee raquo la part du bluff et celle de la reacutealiteacute Document lsquoScience et pseudo-sciencesrsquo Auteur Bertrand Jordan biologiste moleacuteculaire Directeur de recherche eacutemeacuterite au CNRS Auteur de nombreux articles et drsquoune dizaine de livres sur la geacuteneacutetique et ses applicationshellip SPS ndeg 292 octobre 2010
Lrsquoideacutee (ou le fantasme) de la meacutedecine personnaliseacutee peut se reacutesumer ainsi on va tregraves prochainement pouvoir acceacuteder agrave la totaliteacute de lrsquoinformation geacuteneacutetique drsquoune personne en deacuteduire lrsquoensemble de ses preacutedispositions agrave diffeacuterentes maladies (et mecircme agrave certains comportements) ainsi que sa reacuteaction agrave diffeacuterents types de traitements et de meacutedicaments On pourra alors adopter des conduites de preacutevention cibleacutees et efficaces et traiter lrsquoaffection lorsqursquoelle apparaicirctra avec le meacutedicament preacutesentant le meilleur rapport entre efficaciteacute et effets indeacutesirables Au-delagrave de lrsquoinformation geacuteneacutetique proprement dite la mesure drsquoautres paramegravetres (niveau drsquoexpression de gegravenes preacutesence de diffeacuterentes proteacuteines eacutetat de certains reacutecepteurs) fournira des laquo biomarqueurs raquo1 suppleacutementaires permettant drsquoadapter finement le traitement agrave lrsquoeacutetat du patient
Au niveau de lrsquoaccegraves agrave lrsquoinformation geacuteneacutetique inteacutegrale il srsquoagit bien drsquoune reacutealiteacute maintenant proche (moins de cinq ans agrave coup sucircr) Les nouvelles techniques de seacutequenccedilage drsquoADN apparues depuis 2005 sont de plus en plus rapides et efficaces et degraves aujourdrsquohui la lecture inteacutegrale de lrsquoADN drsquoune personne revient agrave moins de 10 000 euro2 Les progregraves continuent agrave un rythme rapide et il est tregraves vraisemblable que le laquo geacutenome agrave 1000 dollars raquo devienne une reacutealiteacute drsquoici deux agrave trois ans Il sera alors bien plus rationnel drsquoobtenir cette information systeacutematiquement pour chaque individu (agrave la naissance par exemple) plutocirct que de pratiquer des analyses drsquoADN cibleacutees lorsque le besoin en apparaicirct
La traduction de cette information geacuteneacutetique en termes de physiopathologie (le passage du laquo geacutenotype raquo au laquo pheacutenotype raquo) est par contre encore tregraves imparfaite Bien entendu certaines mutations entraicircnent systeacutematiquement une pathologie preacutecise (comme pour la mucoviscidose les myopathies la choreacutee de Huntingtonhellip) mais en geacuteneacuteral la composante geacuteneacutetique drsquoune maladie implique des dizaines des centaines de gegravenes dont certains variants ont un effet aggravant ou au contraire protecteur Nos connaissances sont encore tregraves incomplegravetes et les entreprisequi agrave lrsquoeacutetranger (USA) offrent de reacutealiser un profil geacuteneacutetique (actuellement beaucoup moins preacutecis que le seacutequenccedilage inteacutegral) ne fournissent agrave leurs clients que des informations tregraves vagues (laquo risque drsquoarthrite rhumatoiumlde accru de 20 raquo crsquoestagrave-dire risque absolu passant de 1 agrave 1 2 ) La validiteacute mecircme de ces chiffres est sujette agrave caution dans la mesure ougrave ils ont eacuteteacute eacutetablis sur des groupes de population auxquels le client nrsquoappartient pas neacutecessaire-menthellip La
traduction meacutedicale de lrsquoinformation geacuteneacutetique est donc tregraves partielle et entacheacutee de grandes incertitudes
Photo Une vision du futur proche la carte Vitale contenant la seacutequence drsquoADN du patient
Cependant les choses changent rapidement Le passage prochain du pro-fil geacuteneacutetique (eacutetabli sur 500 000 agrave 1 000 000 de points dans le geacutenome) agrave la lecture inteacutegrale des trois milliards de bases de ce geacutenome va donner une information beaucoup plus fine ndash incluant en particulier les mutations rares qui pour des raisons techniques ne sont guegravere repreacutesenteacutees dans les profils actuels Et la poursuite des grandes eacutetudes de correacutelation entre pathologies et constitution geacuteneacutetique3 (eacutetudes qui vont elles aussi passer agrave la seacutequence) va ameacuteliorer peu agrave peu la traduction du geacutenotype en pheacutenotype y compris pour les maladies dont la part geacuteneacutetique est complexe (soit la grande majoriteacute) Cette transition est deacutejagrave bien amorceacutee pour divers types de cancers pour lesquels la connaissance des caracteacuteristiques geacuteneacutetiques de la cellule tumorale est deacuteterminante pour le choix du traitement4 On peut ainsi espeacuterer agrave terme eacuteradiquer la pratique de chimiotheacuterapies peu speacutecifiques et fortement deacutelabrantes et combiner la chirurgie avec le traitement par des moleacutecules ayant une action reacuteellement cibleacutee sur les cellules tumorales Il est certain que cette approche va srsquoeacutetendre au domaine de la santeacute en geacuteneacuteral et que lrsquoon va de plus en plus vers des traitements cibleacutes fondeacutes sur la connaissance du geacutenome du patient et sur des informations scientifiques constamment mises agrave jour
Au-delagrave de la geacuteneacutetique il faut drsquoailleurs eacutelargir le propos agrave lrsquoensemble des biomarqueurs qui deviennent accessibles Il peut srsquoagir de donneacutees concernant lrsquoADN comme ci-dessus mais aussi du niveau drsquoexpression drsquoun ensemble de gegravenes de la preacutesence de diverses proteacuteines de concentrations de meacutetabolites ou de lrsquoactiviteacute drsquoenzymes comme les kinases Le biomarqueur peut ecirctre simple ou le plus souvent complexe impliquant la mesure simultaneacutee drsquoun nombre important drsquoentiteacutes et donc une technologie sophistiqueacutee Le champ drsquoapplication des biomarqueurs est tregraves large et concerne potentiellement toutes les pathologies Ce domaine de recherches est en plein deacuteveloppement avec encore une fois beaucoup drsquoexageacuterations et drsquoaffirmations peu rigoureuses qursquoil srsquoagisse de la validiteacute statistique des correacutelations repeacutereacutees ou de lrsquoutiliteacute clinique reacuteelle de lrsquoinformation fournie On peut neacuteanmoins penser que la phase critique actuelle va deacuteboucher sur une clarification et un renforcement des exigences et que des biomarqueurs reacuteellement valides et utiles eacutemergeront de ces travaux il deviendra alors indispensable de les deacuteterminer avant tout traitement
Photo - Lrsquointerpreacutetation meacutedicale drsquoune seacutequence drsquoADN nrsquoest pas eacutevidente
La meacutedecine personnaliseacutee nrsquoest donc pas qursquoun fantasme le concept comporte une part de veacuteriteacute qui va aller croissant Les conseacutequences sur le systegraveme de santeacute sont multiples Les meacutedicaments vont de plus en plus srsquoadresser agrave un sous-ensemble de patients geacuteneacutetiquement deacutefini ce qui nrsquoest pas sans poser de seacuterieux problegravemes aux industriels de la pharmacie (deacutecheacuteance du modegravele de blockbuster5 mais peut paradoxalement permettre drsquoacceacuteleacuterer les essais cliniques en les pratiquant sur des groupes drsquoindividus seacutelectionneacutes Lrsquoimportance du diagnostic va srsquoaccentuer notamment ndash mais pas seulement ndash pour tous les cancers et la mise agrave jour incessante des connaissances sera essentielle pour tirer le maximum de sens clinique des informations geacuteneacutetiques et des
biomarqueurs en geacuteneacuteral Il faudra donc disposer agrave lrsquohocircpital drsquoinstallations et de personnels capables drsquoobtenir ces informations et de les interpreacuteter Le rocircle de moleacutecules cibleacutees efficaces et preacutesentant peu drsquoeffets secondaires va srsquoaccroicirctre au deacutetriment des theacuterapeutiques geacuteneacuteralistes et reacuteduire les temps drsquohospitalisation Il srsquoagit lagrave de tendances lourdes dont lrsquoorientation ne fait aucun doute Seul le calendrier preacutesente quelques incertitudes La pratique de la meacutedecine va donc changer Espeacuterons que notre systegraveme de santeacute qui est (encore) lrsquoun des meilleurs au monde saura srsquoadapter agrave cette nouvelle donnehellip
1 Biomarqueur tout paramegravetre biologique mesurable qui fournit des informations pour le diagnostic le pronostic ou le choix du traitement pour tout type de maladie
2 Il srsquoagit lagrave de donneacutees veacuterifieacutees et drsquooffres commerciales existantes et non drsquoextrapolations publicitaires ou journalistiques
3 Etudes dites WGAS Whole Genome Association Studies Il srsquoen est deacutejagrave pratiqueacute plus de 500 portant agrave chaque fois sur des milliers de malades et de teacutemoins
4 Pour les leuceacutemies la preacutesence drsquoun reacutearrangement chromosomique impliquant les gegravenes BCR et Abl permet un traitement tregraves efficace par le Gleevec
5 Meacutedicament largement prescrit et geacuteneacuterant plus drsquoun milliard de dollars de chiffre drsquoaffaires
Source httpwwwpseudo-sciencesorgspipphparticle1500
Mitochondrie ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Une mitochondrie (du grec mitos fil et chondros grain) est un organite agrave linteacuterieur dune cellule eucaryote dont la taille est de lordre du micromegravetre Son rocircle physiologique est primordial puisque cest dans les mitochondries que leacutenergie fournie par les moleacutecules organiques est reacutecupeacutereacutee sous forme dATP (eacutenergie contenue dans la liaison phosphate-phosphate) la source principale deacutenergie pour la cellule eucaryote par le processus doxydation phosphorylante
Lensemble des mitochondries dune cellule constitue ce que lon appelle son chondriome
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Structure
bull 3 Origine
bull 4 Geacutenome mitochondrial
bull 5 Proteacuteome mitochondrie
o 51 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome mitochondrial
o 52 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome nucleacuteaire
o 53 Chez lHomme
bull 6 Fonctionnement
bull 7 Poisons mitochondriaux
bull 8 Maladies mitochondriales
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiMitochondrie
Oncogegravene
Les oncogegravenes sont une cateacutegorie de gegravenes dont lexpression favorise la survenue de cancers Ce sont des gegravenes qui commandent la synthegravese doncoproteacuteines (proteacuteines anormales stimulant la division et la diffeacuterenciation cellulaire) et deacuteclenchent une prolifeacuteration deacutesordonneacutee des cellules Le terme vient du grec onkos signifiant vrac masse ou tumeur
Le terme oncogegravene peut deacutesigner aussi des virus qui provoquent lapparition de cancers On parle doncovirus
Sommaire
[masquer]
bull 1 Introduction
bull 2 Oncogegravenes
o 21 Seacutemantique et histoire du terme
o 22 Oncogegravenes et cancers
o 23 Diffeacuterents oncogegravenes
o 24 Les oncogegravenes comme cibles pour le deacuteveloppement de nouvelles
theacuterapies
bull 3 Notes et reacutefeacuterences
bull 4 Voir aussi
o 41 Article connexe
o 42 Liens externes
Introduction[modifier]
Notre organisme est composeacute denviron 1014 cellules reacuteparties dans plus de 200 types cellulaires diffeacuterents qui composent les tissus (cellules sanguines nerveuses germinales etc) La prolifeacuteration cellulaire au sein de ces tissus est rigoureusement controcircleacutee au cours de notre vie certaines cellules (les neurones) ne neacutecessitant pas un renouvellement constant dautres eacutetant perpeacutetuellement en cours de multiplication (cellules sanguines ou de la peau) Le controcircle de cette multiplication cellulaire normale se fait par lintermeacutediaire dun eacutequilibre permanent entre facteurs activateurs (stimulateurs de la division cellulaire) et facteurs inhibiteurs (freins de la division cellulaire) Toute alteacuteration de cet eacutequilibre ou homeacuteostasie cellulaire peut faire pencher la balance soit du cocircteacute inhibiteur dans ce cas la cellule meurt et disparaicirct soit du cocircteacute activateur et la cellule se divise de faccedilon incontrocircleacutee et peut donner naissance agrave un cancerDe maniegravere scheacutematique on peut faire une analogie entre une voiture et une cellule Lorsque les systegravemes qui controcirclent lrsquoacceacuteleacuterateur et les freins de la voiture sont en bon eacutetat celle-ci va donc pouvoir avoir une vitesse de croisiegravere parfaitement controcircleacutee Une voiture dans laquelle lrsquoacceacuteleacuterateur serait activeacute en permanence ou bien ayant une absence totale de frein est donc lanceacutee dans une course folle qui ne peut plus ecirctre arrecircteacutee sauf par une catastrophe Dans les cellules canceacutereuses cela se passe exactement de la mecircme faccedilon
Il y a trois grandes cateacutegories de gegravenes associeacutes aux pathologies canceacutereuses les oncogegravenes (cet article) les gegravenes suppresseur de tumeurs et les gegravenes de Reacuteparation de lADN
Les proto-oncogegravenes sont les reacutegulateurs positifs de la prolifeacuteration cellulaire (les acceacuteleacuterateurs) Ils deviennent hyper-actifs et leur modification (en oncogegravene) est dominante car il suffit quune des deux copies du gegravene soit modifieacutee On a identifieacute actuellement plus de 100 proto-oncogegravenes Les plus connus sont les gegravenes Ha-ras myc ou abl
La seconde cateacutegorie comprend les gegravenes suppresseurs de tumeurs qui sont des reacutegulateurs neacutegatifs de la prolifeacuteration cellulaire (les freins)
Il existe eacutegalement les gegravenes de reacuteparation qui sont capables de deacutetecter et de reacuteparer les leacutesions de lrsquoADN qui ont modifieacute les oncogegravenes ou les gegravenes suppresseurs de tumeur Ces systegravemes de reacuteparation sont eacutegalement inactiveacutes dans les cellules canceacutereuses
Les cancers sont des pathologies geacuteneacutetiques crsquoest-agrave-dire qursquoils ont pour origine une modification quantitative etou qualitative des gegravenes deacutecrits ci-dessus Comme il srsquoagit drsquoalteacuterations geacuteneacutetiques somatiques qui ne sont preacutesentes que dans le tissu malade la plupart des cancers ne sont donc pas heacutereacuteditaires Les cancers familiaux (10 des cancers humains) sont associeacutes agrave une alteacuteration constitutionnelle (ou germinale) drsquoun gegravene Cette alteacuteration est donc preacutesente dans toutes les cellules de notre organisme gamegravetes incluses elle peut donc ecirctre transmise agrave la descendance
Scheacutemas agrave consulter agrave la source- Lespegravece humaine possegravede 23 paires de chromosomes (tous les gegravenes sont donc preacutesent agrave leacutetat de deux copies par cellules agrave lexception des cellules germinales et on fait abstraction des chromosomes sexuels X et Y) Lalteacuteration dune copie dun proto-oncogegravene produit une proteacuteine dont lactiviteacute diffegravere fortement de celle du produit normale (par exemple expression tregraves augmenteacutee ou encore preacutesence du produit dans des cellules innapproprieacutes) Cette proteacuteine muteacutee stimule de faccedilon constante la division cellulaire qui ne sera plus reacuteguleacutee normalement Cette alteacuteration est dite dominante car la production de proteacuteine alteacutereacutee par une seule des deux copies du proto-oncogegravene est neacutecessaire et suffisante pour alteacuterer sa fonction
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiOncogC3A8ne
Phosphorylation oxydative ndash Article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biochimie Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
La phosphorylation oxydative est une voie meacutetabolique qui utilise leacutenergie libeacutereacutee par loxydation des nutriments pour la production dadeacutenosine triphosphate
Voir aussi
bull Chaicircne respiratoire
Source httpfrwikipediaorgwikiPhosphorylation_oxydative
Photosynthegravese - lsquoNote de Futura-Sciencesrsquo
La photosynthegravese est une reacuteaction biochimique eacutenergeacutetique qui se deacuteroule chez les plantes
Rocircle de la photosynthegravese
La photosynthegravese a pour but de creacuteer de leacutenergie (sous forme de glucide) agrave partir de leacutenergie lumineuse provenant du soleil Les organismes qui utilisent le meacutecanisme de photosynthegravese sont autotrophes car ils fabriquent des matiegraveres organiques agrave partir de matiegraveres inorganiques
Meacutecanisme de la photosynthegravese
Leacutenergie solaire est utiliseacutee pour oxyder leau et reacuteduire le gaz carbonique afin de syntheacutetiser des substances organiques (glucides) Ce pheacutenomegravene a lieu dans les choloroplastes un organite speacutecifique des plantes au niveau des membranes des thylacoiumldes ougrave se situent les photosystegravemes I et II et les cytochromes
Bilan eacutenergeacutetique de la photosynthegravese
Il faut six moleacutecules de dioxyde de carbone et six moleacutecules deau pour syntheacutetiser une moleacutecule de glucose relacircchant six moleacutecules de dioxygegravene gracircce agrave leacutenergie lumineuse
6 CO2 + 6 H2O + eacutenergie lumineuse rarr C6H12O6 (glucose) + 6 O2
Mais ce bilan est en fait deacutecomposeacute en deux eacutetapes successives
bull les reacuteactions photochimiques (phase claire) 12 H2O + lumiegravere rarr 6 O2 + eacutenergie chimique (24 H)
bull le cycle de Calvin (phase sombre) 6 CO2 + eacutenergie chimique (24 H) rarr C6H12O6 + 6 H2O
La photosynthegravese est un meacutecanisme speacutecifique des plantes vertes copy Jon Sullivan Wikimedia domaine publicSource httpwwwfutura-sciencescomfrdefinitiontbotanique-2dphotosynthese_227
Photosynthegravese - Introduction drsquoun article XWikipeacutedia
La photosynthegravese (grec φῶς phōs lumiegravere et σύνθεσις syacutenthesis composition) est le processus bioeacutenergeacutetique qui permet aux plantes et agrave certaines bacteacuteries de syntheacutetiser de la matiegravere organique en exploitant la lumiegravere du soleil Les besoins nutritifs de ces organismes sont du dioxyde de carbone de lrsquoeau et des sels mineacuteraux La photosynthegravese est agrave la base de lautotrophie de ces organismes La photosynthegravese est la principale voie de transformation du carbone mineacuteral en carbone organique En tout les organismes photosyntheacutetiques assimilent environ 100 milliards de tonnes de carbone en biomasse chaque anneacutee1
La photosynthegravese se deacuteroule dans les membranes des thylakoiumldes chez les plantes les algues et les cyanobacteacuteries ou dans la membrane plasmique chez les bacteacuteries photosyntheacutetiques Une conseacutequence importante est la libeacuteration de moleacutecules de dioxygegravene
Sommaire
bull 1 La deacutecouverte du meacutecanisme
bull 2 Vue geacuteneacuterale
bull 3 Le support de la photosynthegravese
bull 4 Les deux phases de la photosynthegravese
o 41 Les reacuteactions photochimiques ou phase claire
411 Le photosystegraveme II
412 Le photosystegraveme I
413 La photophosphorylation cyclique
o 42 Le cycle de Calvin ou phase chimique non photo-deacutependante (ou
laquo phase sombre raquo expression deacutesormais deacutesuegravete)
bull 5 Les diffeacuterents types de fixation du carbone
o 51 Le meacutecanisme des plantes en C3
o 52 Le meacutecanisme des plantes en C4
o 53 Le meacutecanisme des plantes CAM ( Crassulacean Acid Metabolism )
bull 6 Cas particuliers de photosynthegravese
o 61 Photosynthegravese chez un animal
o 62 Photosynthegravese artificielle
bull 7 Production doxygegravene amp captage deacutenergie
bull 8 Notes
bull 9 Reacutefeacuterences
bull 10 Voir aussi
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiPhotosynthC3A8se
Potentiel doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Le potentiel doxydo-reacuteduction ou potentiel redox est une grandeur empirique exprimeacutee en volt (de symbole V) et noteacutee E Ce potentiel est exprimeacute par rapport agrave une reacutefeacuterence souvent mesureacutee par une eacutelectrode normale agrave hydrogegravene (ENH) dougrave luniteacute VENH rencontreacutee dans certains ouvrages Cette mesure est appliqueacutee aux couples
doxydo-reacuteduction pour preacutevoir la reacuteactiviteacute des espegraveces chimiques entre elles Par convention le potentiel standard Edeg est mesureacute par rapport au couple protonhydrogegravene (H+ H2) de potentiel nul
Sommaire
bull 1 Mesure
o 11 Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
111 Exemples
bull 2 Oxydant et reacuteducteur
bull 3 Potentiels standard doxydo-reacuteduction agrave 25 degC
bull 4 laquo Noblesse raquo dun meacutetal
bull 5 Applications pratiques
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Articles connexes
Mesure [modifier]
La mesure dun potentiel deacutelectro-reacuteduction se fait expeacuterimentalement agrave laide de deux demi-piles Pour obtenir le potentiel standard dun couple redox lune de ces piles doit mettre en œuvre le couple de reacutefeacuterence H+ H2 et lautre celui dont on veut mesurer le potentiel
Concregravetement les deux demi-piles sont constitueacutees chacune dun soluteacute et dune eacutelectrode les soluteacutes sont relieacutes entre eux par un pont salin qui leur permet deacutechanger des ions et les eacutelectrodes sont relieacutees entre elles par un circuit eacutelectrique sur lequel est placeacute un voltmegravetre Les deux demi-piles une fois relieacutees forment une pile eacutelectrique fournissant un courant continu alimenteacute par les reacuteactions chimiques qui ont lieu spontaneacutement aux eacutelectrodes degraves lors quest formeacutee la pile
-Le sens de courant eacutelectrique donne le signe du potentiel (neacutegatif si les eacutelectrons vont vers H+H2 et positif au contraire)
-Le voltmegravetre donne la valeur du potentiel du couple redox
-Les couples ayant des Edeg eacuteleveacutes (positifs) impliquent des oxydants forts
-Les couples ayant des Edeg tregraves bas (neacutegatifs) impliquent des reacuteducteurs forts
Ce potentiel peut deacutependre du contexte chimique et notamment du pH et mecircme du contexte physique les effets de la lumiegravere sont mis agrave profit aussi bien par la nature dans la photosynthegravese que par lhomme dans la photographie
Les chimistes utilisent des tables deacutejagrave deacutefinies elles fournissent les potentiels mesureacutes dans les conditions standard de pression et de tempeacuterature (25 degC 1 bar) par rapport au couple H+ H2
Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo [modifier]
Pour une reacuteaction redox on peut deacutefinir la diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur)
Exemples [modifier]
a)NAD+ + 2H+ + 2 e- rarr NADH + H+ E0rsquo = -0320 V
b) Aceacutetaldeacutehyde + 2 H+ + 2 e- rarr Eacutethanol E0rsquo = -0197 V
Reacuteaction redox
Aceacutetaldeacutehyde + NADH + H+ rarr Eacutethanol + NAD+ ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur) = -0197 ndash (-0320) = + 0123 V
Regravegle geacuteneacuterale
Les reacuteactions redox spontaneacutees possegravedent un ΔE gt 0
Oxydant et reacuteducteur [modifier]
La reacutefeacuterence du potentiel doxydo-reacuteduction est celui de leau pure conventionnellement fixeacute agrave zeacutero Les corps dits laquo oxydants raquo sont les oxydants des couples ayant un potentiel positif (ils captent des eacutelectrons ce qui se traduit par une charge eacutelectrique neacutegative) les corps dits laquo reacuteducteurs raquo sont les reacuteducteurs des couples ayant un potentiel neacutegatif (ils cegravedent des eacutelectrons dougrave une charge eacutelectrique positive) Les valeurs caracteacuteristiques des potentiels sont de lordre de quelques volts
On voit lagrave que lon a deux significations diffeacuterentes pour les termes laquo oxydant raquo et laquo reacuteducteur raquo
bull la signification lieacutee agrave une reacuteaction doxydo-reacuteduction donneacutee (capteur ou eacutemetteur deacutelectron dans la reacuteaction)
bull la signification lieacutee au potentiel doxydo-reacuteduction un laquo reacuteducteur raquo est un corps qui joue le rocircle de reacuteducteur dans de nombreuses reacuteactions un laquo oxydant raquo est un corps qui joue le rocircle doxydant dans de nombreuses reacuteactions mais un laquo oxydant raquo peut parfois ecirctre un reacuteducteur sil est face agrave un laquo oxydant raquo plus fort et quil peut encore soxyder
Cest cette deuxiegraveme signification qui est utiliseacutee ici Les laquo oxydants raquo les plus forts ne peuvent pas soxyder eux-mecircmes et sont donc toujours des oxydants les laquo reacuteducteurs raquo les plus forts ne peuvent pas se reacuteduire eux-mecircmes et sont donc toujours des reacuteducteurs Mais certains corps peuvent ecirctre alternativement oxydants et reacuteducteurs comme par exemple leau ou le monoxyde de carbone
Les oxydants les plus forts dans cette eacutechelle sont les halogegravenes (F2 Cl2) lion permanganate (MnO4
-) en milieu acide lion hypochlorite (ClO-) le dioxygegravene (O2) le soufre (S)
Des reacuteducteurs classiques sont les meacutetaux le carbone et lhydrogegravene solide1
Lire lrsquoarticle complet sur httpfrwikipediaorgwikiPotentiel_d27oxydo-rC3A9duction
Reacuteaction doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Des informations de cet article ou section devraient ecirctre mieux relieacutees aux sources mentionneacutees dans la bibliographie ou en liens externes Ameacuteliorez sa veacuterifiabiliteacute en les associant par des reacutefeacuterences
Une reacuteaction doxydo-reacuteduction est une reacuteaction chimique au cours de laquelle se produit un eacutechange deacutelectrons Lespegravece chimique qui capte les eacutelectrons est appeleacutee laquo oxydant raquo celle qui les cegravede laquo reacuteducteur raquo On abregravege couramment loxydo-reacuteduction par redox
Les reacuteactions doxydo-reacuteductions constituent une grande famille comprenant de nombreuses reacuteactions chimiques puisquelles interviennent dans les combustions certains dosages meacutetallurgiques la corrosion des meacutetaux leacutelectrochimie ou la respiration cellulaire Ces reacuteactions jouent en particulier un rocircle fondamental en biologie dans la transformation de loxygegravene au sein des corps vivants Elles sont eacutegalement massivement utiliseacutees par lindustrie humaine agrave lexemple de lobtention de la fonte agrave partir de minerais composeacutes doxyde de fer par reacuteduction puis de fer et dacier agrave partir de la fonte par oxydation
Cette varieacuteteacute sexplique par la mobiliteacute la leacutegegravereteacute et lomnipreacutesence dans toutes les formes de la matiegravere de leacutelectron
Sommaire
bull 1 Deacutefinitions
o 11 Premiegravere deacutefinition
o 12 Deacutefinitions plus modernes
bull 2 Vocabulaire
bull 3 Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction
bull 4 Potentiel doxydo-reacuteduction
bull 5 Principaux couples doxydants-reacuteducteurs
bull 6 Reacuteactions doxydo-reacuteduction sans transfert eacutevident deacutelectrons [1]
o 61 Position du problegraveme
o 62 Geacuteneacuteralisation de la notion de transfert deacutelectrons
621 Formation dune liaison chimique et eacutelectroneacutegativiteacute
622 Transfert total deacutelectrons
623 Transfert total fictif (virtuel)
624 Application agrave la reacuteaction 2 H 2 + O2 rarr 2 H 2O
o 63 Nombre doxydation dun eacuteleacutement
o 64 Geacuteneacuteralisation de loxydo-reacuteduction
o 65 Utilisation des nombres doxydation
bull 7 Notes et reacutefeacuterences
bull 8 Bibliographie
bull 9 Voir aussi
o 91 Articles connexes
o 92 Liens externes
Deacutefinitions [modifier]
Premiegravere deacutefinition [modifier]
Suite agrave des expeacuteriences avec le mercure Lavoisier met en eacutevidence en 1772 le rocircle du dioxygegravene dans certaines reacuteactions doxydo-reacuteduction Il pose les premiegraveres deacutefinitions
bull Loxydation signifie laquo combinaison avec loxygegravene raquo Par exemple
2 Hg + O2 rarr Hg2O2
bull Une reacuteduction est laquo lextraction dun meacutetal de son oxyde raquo deacutefinition deacutejagrave utiliseacutee
en meacutetallurgie Par exemple
SO2 rarr S + O2
Dans le langage courant loxydation est la reacuteaction chimique dans laquelle un composeacute se combine avec un ou plusieurs atomes doxygegravene Comme loxydation du fer qui produit la rouille
4 Fe + 3O2 rarr 2 Fe2O3
Ce nest quau XX e siegravecle apregraves la deacutecouverte de leacutelectron (JJ Thomson 1897) et lintroduction du modegravele atomique de Bohr (1913) que les reacuteactions chimiques ont eacuteteacute reacuteexamineacutees agrave la lumiegravere de ces nouveaux modegraveles et que des similitudes observeacutees permirent de deacutegager progressivement le concept actuel doxydo-reacuteduction qui sexprime en termes de transferts deacutelectrons
Les reacuteactions doxydo-reacuteduction par voie segraveche (eacutechange de dioxygegravene) sont efficacement deacutecrites par les diagrammes Ellingham Loutil principal des reacuteactions redox en milieu aqueux eacutetant la formule de Nernst
Deacutefinitions plus modernes [modifier]
Pour faciliter leacutetude des reacuteactions on utilise un outil qui associe (parfois abstraitement) agrave chaque atome dun composeacute un nombre doxydation (no) qui symbolise la valeur de la charge porteacutee (Fe2+ a un nombre doxydation de 2)
bull Une oxydation est une perte deacutelectrons (donc une augmentation du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Zn rarr Zn2+ + 2 e-
bull Ce don deacutelectrons ne se produit que sil existe un corps susceptible de les
accepter
bull Le pheacutenomegravene inverse (acceptation des eacutelectrons) est appeleacute la reacuteduction
bull Une reacuteduction est un gain deacutelectrons (donc une diminution du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Cu2+ + 2 e- rarr Cu
Ainsi les laquo combinaisons avec loxygegravene raquo ne sont quun cas particulier des reacuteactions doxydo-reacuteduction Voici deux reacuteactions avec le cuivre
2Cu + O2 rarr 2CuO
Cu + Cl2 rarr CuCl2
La premiegravere combine le cuivre et le dioxygegravene tandis que la seconde combine le cuivre et le dichlore Le chlore et loxygegravene ont un point commun ce sont des eacuteleacutements plus eacutelectroneacutegatifs que le cuivre
Loxydation dun corps saccompagne toujours de la reacuteduction dun autre (les eacutelectrons ne peuvent pas circuler seuls et sont neacutecessairement capteacutes) on parle dune reacuteaction doxydo-reacuteduction Loxydation est une demi-reacuteaction de loxydo-reacuteduction et la reacuteduction est lautre demi-reacuteaction
Vocabulaire [modifier]
Scheacutema - Preacutevision du sens dune reacuteaction doxydo-reacuteduction en utilisant la regravegle du gamma
Dans une oxydo-reacuteduction
bull leacuteleacutement qui cegravede un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo reacuteducteur raquo
bull leacuteleacutement qui capte un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo oxydant raquo
Le reacuteducteur soxyde (reacuteaction doxydation) loxydant se reacuteduit (reacuteaction de reacuteduction) Loxydo-reacuteduction se compose donc de deux demi-reacuteactions une oxydation et une reacuteduction
bull Oxydationreacuteducteur(1) = oxydant(1) + ne- (les flegraveches napparaissent que si la reacuteaction est totale quand K gt 10 000)
bull Reacuteduction
oxydant(2) + ne- = reacuteducteur(2)
bull Oxydo-reacuteduction (laquo somme raquo de loxydation et de la reacuteduction)
oxydant(2) + reacuteducteur(1) rarr oxydant(1) + reacuteducteur(2)
Exemple
Ce4+ + e- = Ce3+ (Reacuteduction)
Fe2+ = Fe3+ + e- (Oxydation)
dougrave la reacuteaction bilan
Ce4+ + Fe2+ rarr Ce3+ + Fe3+
Un reacuteducteur oxydeacute (=forme oxydeacutee) est un oxydant et un oxydant reacuteduit (=forme reacuteduite) est un reacuteducteur On deacutefinit ainsi le couple oxydant-reacuteducteur (aussi appeleacute laquo couple redox raquo) qui se compose de loxydant et du reacuteducteur conjugueacute (loxydant reacuteduit) On le note sous la forme Oxydant Reacuteducteur
En biochimie et notamment agrave propos de la synthegravese des moleacutecules preacutebiotiques on parle de reacuteactions se produisant dans une atmosphegravere oxydante cest-agrave-dire en preacutesence doxygegravene par opposition agrave une atmosphegravere reacuteductrice contenant par exemple du gaz carbonique
Certain composeacutes chimiques peuvent se comporter aussi bien en oxydant quen reacuteducteur Cest notamment le cas de leau oxygeacuteneacutee dont on dit quelle se dismute et qui par conseacutequent ne peut ecirctre conserveacutee longtemps
H2O2 = 2H+ + O2 + 2e- (oxydation)
H2O2 + 2H+ + 2e- = 2H2O (reacuteduction)
Soit au final
2H2O2 rarr 2H2O + O2 (oxydo-reacuteduction)
On a par exemple les couples oxydant-reacuteducteur Cu 2+ Cu et Zn 2+ Zn qui donnent la reacuteaction en solution aqueuse
Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+
(aq) + Cu(s) (oxydo-reacuteduction)
Cette reacuteaction peut se deacutecomposer en une reacuteduction (de loxydant) et une oxydation (du reacuteducteur)
Zn(s) = Zn2+(aq) + 2e- (oxydation)
Cu2+(aq) + 2e- = Cu(s) (reacuteduction)
Les deux demi-reacuteactions doxydation et de reacuteduction peuvent reacuteellement ecirctre seacutepareacutees dans certains cas (cest-agrave-dire quelles ne se produisent pas au mecircme endroit) ce qui permet de geacuteneacuterer un courant eacutelectrique (cest ce qui se passe dans les piles eacutelectriques) Dans les autres cas par exemple dans lexemple donneacute elles nont quun inteacuterecirct formel (les eacutelectrons libres nexistent pas dans leau)
Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction hellip
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRC3A9action_d27oxydo-rC3A9duction
Respiration ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biologie et la meacutedecine Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
Dans le langage courant la respiration deacutesigne agrave la fois les eacutechanges gazeux (rejet de dioxyde de carbone CO2 appeleacute parfois de faccedilon impropre laquo gaz carbonique raquo et absorption de dioxygegravene O2 ou appeleacute couramment laquo oxygegravene raquo) et la respiration cellulaire qui permet en deacutegradant du glucose gracircce au dioxygegravene dobtenir de leacutenergie Les eacutechanges gazeux assistent la respiration cellulaire en lui fournissant le dioxygegravene et en le deacutebarrassant du dioxyde de carbone produit
Pour certains organismes ces eacutechanges se reacutealisent directement par diffusion aux travers des parois cellulaires Pour dautres des organes speacutecialiseacutes se sont formeacutes permettant ainsi daugmenter les quantiteacutes de gaz brasseacutes Il existe plusieurs types dorganes
bull les branchies qui sont les adaptations respiratoires des animaux aquatiques poissons mais aussi certains anneacutelides (vers) eacutechinodermes (eacutetoiles de mers) et mollusques
bull les poumons qui sont les adaptations des verteacutebreacutes terrestres
Dans le cas des animaux qui possegravedent des poumons on parle de ventilation pulmonaire pour deacutesigner lensemble des meacutecanismes qui permettent les transferts de gaz entre les milieux exteacuterieur et inteacuterieur (le sang)
Sommaire
bull 1 Aspect biochimique
bull 2 La respiration chez lecirctre humain
bull 3 Classification des sujets lieacutes agrave la respiration
o 31 Par maladie et urgences
o 32 Par meacutedication
o 33 Par soins intensifs et meacutedecine durgence
o 34 Par autres sujets meacutedicaux
bull 4 Voir aussi
o 41 Articles connexes
o 42 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRespiration
Tomographie par eacutemission de positons - Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
La tomographie par eacutemission de positons (TEP) deacutenommeacutee PET ou PET scan pour laquo positron emission tomography raquo dans la terminologie anglo-saxonne est une meacutethode
dimagerie meacutedicale pratiqueacutee par les speacutecialistes en meacutedecine nucleacuteaire qui permet de mesurer en trois dimensions lactiviteacute meacutetabolique dun organe gracircce aux eacutemissions produites par les positons (ou positrons) issus de la deacutesinteacutegration dun produit radioactif injecteacute au preacutealable
La TEP repose sur le principe geacuteneacuteral de la scintigraphie qui consiste agrave injecter un traceur dont on connaicirct le comportement et les proprieacuteteacutes biologiques pour obtenir une image du fonctionnement dun organe Ce traceur est marqueacute par un atome radioactif (carbone fluor azote oxygegravene) qui eacutemet des positons dont lannihilation produit elle-mecircme deux photons La deacutetection de la trajectoire de ces photons par le collimateur de la cameacutera TEP permet de localiser le lieu de leur eacutemission et donc la concentration du traceur en chaque point de lorgane Cest cette information quantitative que lon repreacutesente sous la forme dune image faisant apparaicirctre en couleurs les zones de forte concentration du traceur
Ainsi la TEP permet de visualiser les activiteacutes du meacutetabolisme des cellules on parle dimagerie fonctionnelle par opposition aux techniques dimagerie dite structurelle comme celles baseacutees sur les rayons X (radiologie ou CT-scan) qui reacutealisent des images de lanatomie Par conseacutequent la tomographie par eacutemission de positons est un outil diagnostique qui permet de deacuteceler certaines pathologies qui se traduisent par une alteacuteration de la physiologie normale comme les cancers La TEP est aussi utiliseacutee en recherche biomeacutedicale par exemple en imagerie ceacutereacutebrale ougrave elle permet de reacuteveacuteler les reacutegions actives du cerveau lors de telle ou telle activiteacute cognitive de maniegravere analogue agrave ce qui se fait avec limagerie par reacutesonance magneacutetique fonctionnelle (IRM)
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Deacutefinition
o 21 Principe
o 22 Exposition aux radiations et radioprotection
bull 3 Principaux traceurs utiliseacutes
o 31 Le 18 F FDG
bull 4 Deacuteroulement dun examen TEP
bull 5 Diagnostic
bull 6 Applications
o 61 Canceacuterologie
o 62 Imagerie ceacutereacutebrale et neurologie
o 63 Cardiologie
bull 7 Limites
bull 8 Avenir de la TEP
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Annexes
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiTomographie_par_C3A9mission_de_positons
Warburg ndash Selon Wikipeacutedia
Otto Heinrich Warburg (8 octobre 1883 agrave Fribourg-en-Brisgau Bade-Wurtemberg Allemagne - 1 er aoucirct 1970 agrave Berlin) est un meacutedecin physiologiste et biochimiste allemand Il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine de 19311
Sommaire
bull 1 Biographie
bull 2 Hypothegravese
bull 3 Le cas Warburg
bull 4 Notes et reacutefeacuterences
bull 5 Voir aussi
o 51 Liens externes
Biographie
Docteur en chimie et docteur en meacutedecine il a deacutecouvert des processus-cleacutes de la respiration cellulaire et de diffeacuterents systegravemes enzymatiques En 1931 il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine laquo pour sa deacutecouverte de la nature et du mode opeacuteratoire de lenzyme respiratoire1 raquo
Ayant deacutemontreacute que les cellules canceacutereuses changent leur meacutetabolisme pour passer agrave un meacutetabolisme anaeacuterobie il a formuleacute lhypothegravese non confirmeacutee que le cancer na pas besoin dun milieu riche en oxygegravene pour se deacutevelopper Parmi ses eacutetudiants le plus illustre est Hans Adolf Krebs prix Nobel en 1953
Hypothegravese
Il constata lors de ses observations sur des cellules canceacutereuses une concentration anormalement eacuteleveacutee dions lactates lun des sels de lacide lactique Or cet acide est typiquement le reacutesultat dune fermentation
En 1924 Warburg en tira une hypothegravese sur la formation de cellules canceacutereuses celles-ci tireraient principalement leur eacutenergie de la fermentation anaeacuterobie du glucose (glycolyse anaeacuterobie) et par conseacutequent la preacutesence doxygegravene ne serait pas neacutecessaire agrave leur deacuteveloppement
Lapparition du cancer serait due agrave un dysfonctionnement des mitochondries des cellules canceacutereuses au lieu de le consommer elles fermenteraient le glucose
Selon Warburg linduction dun eacutetat dacidification dans lorganisme est incompatible avec le meacutetabolisme des cellules canceacutereuses2
Le cas Warburg
Otto Warburg eacutetait juif Agrave ce titre il aurait ducirc ecirctre soit expulseacute dAllemagne soit deacuteporteacute dans les camps de concentration Il nen fut rien En effet parce quAdolf Hitler eacutetait particuliegraverement preacuteoccupeacute davoir un cancer et parce quil pensait que Warburg serait le seul scientifique susceptible de trouver un traitement efficace il donna donc des instructions pour quil fucirct preacuteserveacute de la deacuteportation3 Warburg est enterreacute au cimetiegravere de Dahlem agrave Berlin
Photo - Otto Heinrich Warburg en 1931
Notes et reacutefeacuterences
1 uarr a et b (en) laquo for his discovery of the nature and mode of action of the respiratory enzyme raquo in Personnel de reacutedaction laquo The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1931 [archive] raquo Fondation Nobel 2010 Consulteacute le 26 novembre 2010
2 uarr La theacuteorie de O H Warburg Nexus ndeg48 page 66
3 uarr Robert Paxton la France de Vichy 1940-1944 coll Points-Histoire eacuted Seuil 1973 p178
Source httpfrwikipediaorgwikiOtto_Heinrich_Warburg
Traduction deacutefinitions et compleacutements
Jacques Hallard Ing CNAM consultant indeacutependantRelecture et corrections Christiane Hallard-Lauffenburger professeur des eacutecoleshonoraireAdresse 585 19 Chemin du Malpas 13940 Molleacutegegraves FranceCourriel jacqueshallard921orangefr
Fichier ISIS Santeacute Cancer a Redox Disease French version3 alleacutegeacutee
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1 La meacutedecine stratifieacutee Crsquoest lrsquoapproche retenue pour lrsquoHerceptine elle consiste agrave diviser les patients en quatre groupes en fonction de leur reacuteaction agrave un meacutedicament en termes drsquoefficaciteacute et drsquoeffets secondaires Le meacutedicament est administreacute uniquement au groupe pour lequel la reacuteponse aura eacuteteacute positive et qui nrsquoaura pas preacutesenteacute drsquoeffets secondaires
2 Les vaccinations antitumorales Il srsquoagit drsquoune autre forme de meacutedecine personnaliseacutee ici le systegraveme immunitaire du patient est ldquoentraicircneacuterdquo agrave deacutetruire les cellules tumorales On obtient un tel reacutesultat en reacuteinjectant dans le corps drsquoun patient un eacutechantillon de ses propres cellules apregraves un traitement externe Les cellules ainsi traiteacutees sont destineacutees agrave stimuler le systegraveme immunitaire du patient speacutecifiquement contre les cellules tumorales
3 Lrsquoingeacutenierie tissulaire La reconstruction tissulaire est un domaine meacutedical nouveau et extrecircmement prometteur Elle srsquoaccomplit gracircce agrave lrsquoimplantation de cellules capables de pousser sur un tissu endommageacute et de le ldquoreacuteparerrdquo Ces cellules peuvent provenir soit du patient lui-mecircme apregraves traitement externe soit de cellules souches provenant de donneurs
4 La theacuterapie geacutenique Elle vise agrave modifier le geacutenome drsquoun patient afin drsquoeacuteliminer la mutation qui est agrave lrsquoorigine drsquoune maladie Il y a trois types de theacuterapie geacutenique la transfection permanente drsquoADN la transfection transitoire drsquoADN et les theacuterapies portant sur lrsquoARN Aujourdrsquohui le premier type a eacuteteacute pratiquement abandonneacute alteacuterer de faccedilon permanente le geacutenome drsquoune personne peut avoir des conseacutequences sur le long terme y compris apregraves la mort du patient ndash puisque les modifications de son geacutenome seront aussi transmises agrave sa descendance Qui plus est elle a souvent des conseacutequences impreacutevisibles sur drsquoautres processus biologiques La recherche se concentre agrave preacutesent sur les deux autres approches qui ont elles lrsquoavantage drsquoecirctre reacuteversibles Les premiers meacutedicaments arrivent maintenant sur le marcheacute Un exemple inteacuteressant le Glybera premier traitement efficace contre la LPLD une maladie orpheline dont les patients ont un deacuteficit en proteacuteines LPL ce qui entraicircne lrsquoapparition de diabegravete et de maladies cardiovasculaires
5 Le profilage du risque La forme la plus meacutediatiseacutee de meacutedecine personnaliseacutee est probablement le profilage du risque gracircce au seacutequenccedilage du geacutenome drsquoun patient il devient deacutesormais possible de calculer le risque que cette personne deacuteveloppe un jour une maladie Etant donneacute que le coucirct total pour seacutequencer le geacutenome entier drsquoune personne diminue drsquoanneacutee en anneacutee il sera bientocirct possible pour tout le monde drsquoobtenir son propre seacutequenccedilage de geacutenome et donc de connaicirctre son profil de risque pour un certain nombre de maladies Par ailleurs certaines autres formes de profilage du risque plus preacutecises existent deacutejagrave en cardiologie par exemple en mesurant le niveau de concentration drsquoune certaine proteacuteine dans le sang il devient possible de preacutedire avec preacutecision le risque pour un patient drsquoavoir un accident cardio-vasculaire (AVC insuffisance cardiaque) dans les mois ou les anneacutees agrave venir
Le profilage du risque est un aspect particuliegraverement important pour la meacutedecine personnaliseacutee car il ouvre la voie agrave la preacutevention une source potentiellement gigantesque de bien-ecirctre pour les personnes mais aussi drsquoeacuteconomies substantielles pour les systegravemes de santeacute
Afin de comprendre pourquoi et comment lrsquoindustrie de la santeacute tout entiegravere se tourne drsquoores et deacutejagrave vers la meacutedecine personnaliseacutee il est important de srsquoarrecircter un instant sur la reacutevolution scientifique qui a deacuteclencheacute ce changement de paradigme
Le diagnostic moleacuteculaire moteur sous-jacentTout au long des dix derniegraveres anneacutees lrsquoameacutelioration de la productiviteacute en R amp D a eacuteteacute lrsquoun des principaux enjeux pour les entreprises pharmaceutiques Alors que la plupart de leurs meacutedicaments les plus vendeurs tombent ou vont tomber dans le domaine public ndash depuis 2004 et jusqursquoagrave 2012 ndash et en lrsquoabsence drsquoun nombre suffisant de nouveaux produits pour compenser la perte associeacutee cette riche industrie a eacuteteacute confronteacutee agrave une pression croissante pour aller vers plus drsquoinnovation
Rationaliser la gestion des projets de R amp D former des alliances construire des accords agrave long terme avec des eacutequipes de recherche universitaires ou en biotechnologie breveter les projets de recherche dans le cadre de structures de partenariat sophistiqueacutees autant de reacuteponses qui caracteacuterisent ce deacutefi et qui parfois ont eacuteteacute tregraves efficaces Cependant aucune de ces approches nrsquoa vraiment abordeacute le problegraveme qui est aujourdrsquohui au cœur de la recherche et du deacuteveloppement pharmaceutique Pour trouver demain de nouveaux meacutedicaments les scientifiques auront besoin de mieux comprendre les processus moleacuteculaires qui reacutegissent les maladies et comment la diversiteacute geacuteneacutetique des patients influe sur les reacutesultats des traitements
Parallegravelement lrsquoindustrialisation des techniques de biologie moleacuteculaire a permis drsquoimportants progregraves dans la deacutetection et lrsquoanalyse de moleacutecules drsquoune complexiteacute toujours croissante telles que de longs fragments drsquoADN ARN des proteacuteines voire des cellules entiegraveres Ces techniques ont permis aux scientifiques de parvenir agrave une compreacutehension beaucoup plus preacutecise des processus moleacuteculaires qui sont agrave lrsquoorigine de nombreuses maladies Le potentiel de ce qursquoon appelle maintenant le diagnostic moleacuteculaire est immense non seulement en termes de R amp D mais aussi dans la pratique meacutedicale quotidienne
Agrave lrsquoautre extreacutemiteacute du spectre les systegravemes de santeacute sont de plus en plus sous pression Ils ne remboursent plus que les meacutedicaments qui apportent un reacuteel plus par rapport aux traitements deacutejagrave en place et dans certains cas ils ne paient que si le traitement a un reacutesultat positif Dans un nombre croissant de systegravemes de santeacute le besoin drsquoun retour sur investissement ndash sujet qui eacutetait tabou dans le passeacute ndash est en train de devenir une reacutealiteacute
Le diagnostic moleacuteculaire fournit agrave ces deux deacutefis la reacuteponse de la science non seulement il accroicirct la productiviteacute de R amp D mais il fournit aussi aux cliniciens des outils puissants pour mieux comprendre ce qursquoils font et quelle est lrsquoefficaciteacute reacuteelle de leurs deacutecisions theacuterapeutiques Au final ils traitent mieux leurs patients et pour un coucirct moindre
Diagnostic moleacuteculaire et biomarqueurs quelques deacutefinitionsLe diagnostic moleacuteculaire deacutetecte des cibles moleacuteculaires speacutecifiques par le truchement de sondes seacutelectives qui sont toujours associeacutees agrave une meacutethode de visualisation La valeur de ces cibles ndash appeleacutees biomarqueurs ndash est qursquoelles sont correacuteleacutees agrave une maladie parfois elles sont mecircme la racine du mal Les biomarqueurs peuvent ecirctre de natures tregraves diffeacuterentes allant de la simple petite moleacutecule (comme les meacutetabolites) agrave des structures complexes comme les proteacuteines les acides nucleacuteiques ou mecircme des cellules entiegraveres
Trouver le biomarqueur adeacutequat qui permettra aux cliniciens de comprendre et de suivre avec preacutecision lrsquoeacutevolution de la maladie ndash ou bien sa reacuteponse agrave un traitement ndash est lrsquoun des principaux enjeux de la recherche pharmaceutique aujourdrsquohui En effet il nrsquoy a souvent pas de lien de causaliteacute direct entre un biomarqueur et une maladie ou sa reacuteponse Certains biomarqueurs peuvent ecirctre repreacutesentatifs de plusieurs maladies et inversement il peut ecirctre neacutecessaire de deacutetecter plusieurs biomarqueurs afin de deacutepister une maladie donneacutee
Les technologies de deacutetection et drsquoamplification ont progresseacute agrave pas de geacuteant ces derniegraveres anneacutees et sont devenues les principaux moteurs du deacuteveloppement des outils de diagnostic moleacuteculaire La meacutethode la plus connue est la Reacuteaction en Chaicircne par Polymeacuterase (PCR) mais il en est drsquoautres telles que les puces agrave ADN et ARN (ou micro-arrays) lrsquohybridation in situ en fluorescence (FISH) lrsquoimmunohistochimie la cytomeacutetrie en flux (CMF FACS en anglais) et bien drsquoautres qui sont agrave preacutesent arriveacutees agrave maturiteacute
Le rocircle des biomarqueurs dans la chaicircne de valeur pharmaceutiqueLes biomarqueurs jouent un rocircle important agrave tous les niveaux de la chaicircne de valeur pharmaceutique ils interviennent tregraves tocirct dans le processus de deacutecouverte puis dans le deacuteveloppement du produit ils ont eacutegalement leur importance au niveau du patient notamment pour la preacutevention le suivi du traitement et la gestion de la maladie
Les biomarqueurs peuvent ecirctre trieacutes en trois cateacutegories leur rocircle deacutepend de leur positionnement dans la chaicircne de valeur
Les biomarqueurs de deacutecouverte sont des entiteacutes moleacuteculaires qui sont geacuteneacuteralement identifieacutees pendant les premiegraveres phases du processus de deacutecouverte drsquoun nouveau meacutedicament Ces biomarqueurs sont lieacutes agrave la cible biologique et sont utiliseacutes pour valider les meacutecanismes de la maladie pour sonder de potentiels effets toxicologiques ou pour anticiper les variations geacuteneacutetiques potentielles dans la reacuteponse de lrsquoorganisme aux meacutedicaments Lrsquoespoir pour les responsables de R amp D pharmaceutique est que ces biomarqueurs vont aider agrave atteindre plus rapidement chez lrsquohomme la preuve de concept ou deacutemonstration de validiteacute lrsquoideacutee est drsquoecirctre en mesure drsquoeffectuer des essais cliniques en toute seacutecuriteacute avec de tregraves faibles doses sur un petit nombre de patients et beaucoup plus preacutecocement avant mecircme que les essais preacutecliniques ne soit pleinement acheveacutes Les meacutedicaments qui srsquoaveacutereraient ne pas fonctionner lors de ces essais preacutecoces seraient alors eacutelimineacutes plus tocirct ce qui permettrait par conseacutequent de tester plus de substances
Plus tard dans le processus on trouve les biomarqueurs de deacuteveloppement qui peuvent eacutegalement ecirctre drsquoune grande utiliteacute Ce sont habituellement les mecircmes que ceux qui ont eacuteteacute identifieacutes lors du processus de deacutecouverte et qui sont utiliseacutes dans les essais cliniques pour fournir des informations preacuteliminaires sur lrsquoefficaciteacute du meacutedicament et sa seacutecuriteacute avant qursquoon ne soit agrave mecircme de mesurer des paramegravetres cliniques drsquoaucune sorte Gracircce agrave leur capaciteacute agrave fournir des informations qui ne seraient pas accessibles agrave travers un monitoring clinique classique ils contribuent parfois agrave acceacuteleacuterer sensiblement le processus de deacuteveloppement En un mot afin de mesurer lrsquoefficaciteacute drsquoun nouveau meacutedicament de simples tests sanguins peuvent agrave preacutesent (dans certains cas) remplacer des mois voire des anneacutees drsquoobservation clinique
Et enfin nous avons les biomarqueurs commerciaux Par commercial nous entendons les biomarqueurs qui ont eacuteteacute officiellement reconnus par les autoriteacutes sanitaires comme des outils apportant des informations utiles sur lrsquoeacutetat drsquoun patient et pouvant ecirctre utiliseacutes pour prendre des deacutecisions cliniques des outils de diagnostic recourant agrave ces biomarqueurs seront par ailleurs susceptibles drsquoecirctre rembourseacutes par les systegravemes de santeacute Ce type de biomarqueur nrsquoest pas nouveau Pour ne citer que deux exemples le glucose est reconnu comme biomarqueur du diabegravete depuis le XIXe siegravecle (aujourdrsquohui il a eacuteteacute remplaceacute par lrsquoHbA1c) et le PSA (Antigegravene prostatique speacutecifique) lrsquoest depuis les anneacutees 1980 pour le cancer de la prostate
Bien que lrsquoon utilise les biomarqueurs depuis fort longtemps le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire la bio-informatique et les meacutethodes de deacutetection innovantes ont deacutemultiplieacute les possibiliteacutes de faccedilon spectaculaire et un nouveau type drsquooutil a eacutemergeacute le diagnostic moleacuteculaire Les premiers exemples embleacutematiques de ces nouvelles et puissantes technologies sont les ldquodiagnostics compagnonsrdquo qui ont eacuteteacute introduits dans le traitement du cancer (drsquoabord avec lrsquoHerceptine que nous avons mentionneacutee plus haut) et plus reacutecemment du VIH ougrave certains traitements oneacutereux nrsquoont eacuteteacute prescrits qursquoagrave condition que le patient reacuteponde agrave un test geacuteneacutetique speacutecifique Drsquoautres exemples bien connus sont les tests de deacutepistage de routine des maladies infectieuses (VIH) dont le degreacute de speacutecificiteacute et de sensibiliteacute est tregraves eacuteleveacute
Les diagnostics moleacuteculaires sont les outils de la meacutedecine moderne Ils permettent aux cliniciens drsquoidentifier les signes avant-coureurs des maladies de choisir le bon traitement en fonction des profils geacuteneacutetiques (diagnostics ldquocompagnonsrdquo) de superviser lrsquoefficaciteacute des traitements et bien mieux informeacutes de prendre de meilleures deacutecisions en fonction du profil particulier de chaque patient et de sa reacuteaction aux traitements anteacuterieurs Les diagnostics moleacuteculaires ont eacutegalement un rocircle eacuteconomique agrave jouer car ils pourraient tregraves bien conduire dans certains cas agrave des eacuteconomies substantielles en eacutevitant au meacutedecin de prescrire inutilement des traitements coucircteux
Lrsquoimpact eacuteconomique de la meacutedecine personnaliseacuteeLa demande mondiale pour les produits et services de santeacute est estimeacutee agrave lrsquoheure actuelle agrave 5500 milliards de dollars et elle devrait atteindre 12 000 milliards de dollars agrave lrsquohorizon 2030 La meacutedecine personnaliseacutee va transformer ce marcheacute sur deux plans premiegraverement en fournissant des traitements plus efficaces et deuxiegravemement en offrant le moyen de faire des eacuteconomies
Des traitements plus efficaces Pour un meacutedecin la valeur intrinsegraveque du diagnostic moleacuteculaire ne reacuteside bien sucircr pas dans le traitement drsquoune maladie mais dans lrsquoinformation que ce diagnostic viendra fournir Cette information peut ecirctre inestimable car elle aide les meacutedecins agrave prendre de meilleures deacutecisions sur la faccedilon de traiter un patient Par ailleurs elle est parfois consideacutereacutee par les autoriteacutes sanitaires comme une condition preacutealable pour la prescription drsquoune moleacutecule comme crsquoest le cas en meacutedecine stratifieacutee
LrsquoHerceptine a eacuteteacute le premier meacutedicament issu de la meacutedecine stratifieacutee agrave ecirctre autoriseacute Elle traite le cancer du sein et fonctionne extrecircmement bien mais seulement pour des femmes qui surexpriment un gegravene speacutecifique appeleacute HER-2 Elle est donc commercialiseacutee avec un kit de diagnostic HER-2 et nrsquoest rembourseacutee par les systegravemes de santeacute que si le test est positif LrsquoHerceptine est lrsquoun des meacutedicaments les plus vendus
aujourdrsquohui (pour un total de plus de 5 milliards de dollars) A lrsquoavenir ce type de produit deviendra monnaie courante demain les assureurs de la santeacute ne paieront plus pour des meacutedicaments mais pour des reacutesultats Crsquoest preacuteciseacutement lagrave ce que la meacutedecine personnaliseacutee peut apporter une faccedilon de maximiser lrsquoefficaciteacute des traitements
La reacuteduction des deacutepenses Mecircme si certaines formes de meacutedecine personnaliseacutee (telles que les vaccins contre des cancers ou lrsquoingeacutenierie tissulaire) sont oneacutereuses et vont peser sur les systegravemes de santeacute drsquoautres vont contribuer agrave reacuteduire la facture La meacutedecine preacuteventive en particulier est une solution agrave long terme contre lrsquoexplosion des deacutepenses de santeacute comme chacun sait il est beaucoup moins cher de deacutepister et de preacutevenir une maladie que de la traiter lorsqursquoelle srsquoest deacuteclareacutee Il est deacutesormais possible par exemple de deacutetecter des ldquoindicateurs preacutecocesrdquo (biomarqueurs) de sorte que des mesures efficaces pourront ecirctre prises en amont ndash avant que la maladie ne se deacuteclenche Le coucirct total direct et indirect des maladies cardio-vasculaires et accidents vasculaires ceacutereacutebraux aux Etats-Unis a eacuteteacute estimeacute agrave 450 milliards de dollars en 2008 Reacuteduire la facture de seulement 10 aurait deacutejagrave un impact eacuteconomique eacutenorme
Les eacutevolutions agrave venirLa deacutecouverte de la structure en double heacutelice de lrsquoADN par Watson et Crick en 1953 a ouvert une nouvelle egravere le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire Durant la seconde moitieacute du XXe siegravecle les biologistes et les meacutedecins ont fait eacutenormeacutement progresser notre compreacutehension des meacutecanismes de la vie Cette progression a eacuteteacute consideacuterablement acceacuteleacutereacutee gracircce au deacuteveloppement drsquooutils de diagnostic moleacuteculaire qui permettent aujourdrsquohui aux meacutedecins de reacuteellement comprendre les meacutecanismes intimes moleacuteculaires des maladies Et ce que ces outils apportent crsquoest de lrsquoinformation de lrsquoinformation qui peut sauver ou prolonger la vie eacuteviter la douleur seacutecuriser le patient et aider le praticien agrave prendre la bonne deacutecision
Chaque ecirctre humain est une personne unique avec sa propre histoire ses besoins et ses objectifs personnels et veut ecirctre consideacutereacute en tant que tel La promesse de la meacutedecine personnaliseacutee est qursquoagrave lrsquoavenir la technologie permettra aux professionnels de la santeacute drsquoaccomplir quelques pas de plus pour se rapprocher de ce besoin fondamental
(Ce contenu est issu de ParisTech Review ougrave il a eacuteteacute publieacute agrave lrsquoorigine sous le titre Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche Nous vous invitons agrave vous abonner gratuitement agrave ParisTech Review) - Groupe lsquoLes eacutechosrsquo- Tous droits reacuteserveacutes - Les Echos 2012
Source httpblogslesechosfrparistech-reviewmedecine-personnalisee-la-revolution-est-en-marche-a7747html
Addenda - References
Academic
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Online
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bull ldquo Pharma 2015 le nouveau modegravelerdquo (Cepton Strategies)
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laquo Meacutedecine personnaliseacutee raquo la part du bluff et celle de la reacutealiteacute Document lsquoScience et pseudo-sciencesrsquo Auteur Bertrand Jordan biologiste moleacuteculaire Directeur de recherche eacutemeacuterite au CNRS Auteur de nombreux articles et drsquoune dizaine de livres sur la geacuteneacutetique et ses applicationshellip SPS ndeg 292 octobre 2010
Lrsquoideacutee (ou le fantasme) de la meacutedecine personnaliseacutee peut se reacutesumer ainsi on va tregraves prochainement pouvoir acceacuteder agrave la totaliteacute de lrsquoinformation geacuteneacutetique drsquoune personne en deacuteduire lrsquoensemble de ses preacutedispositions agrave diffeacuterentes maladies (et mecircme agrave certains comportements) ainsi que sa reacuteaction agrave diffeacuterents types de traitements et de meacutedicaments On pourra alors adopter des conduites de preacutevention cibleacutees et efficaces et traiter lrsquoaffection lorsqursquoelle apparaicirctra avec le meacutedicament preacutesentant le meilleur rapport entre efficaciteacute et effets indeacutesirables Au-delagrave de lrsquoinformation geacuteneacutetique proprement dite la mesure drsquoautres paramegravetres (niveau drsquoexpression de gegravenes preacutesence de diffeacuterentes proteacuteines eacutetat de certains reacutecepteurs) fournira des laquo biomarqueurs raquo1 suppleacutementaires permettant drsquoadapter finement le traitement agrave lrsquoeacutetat du patient
Au niveau de lrsquoaccegraves agrave lrsquoinformation geacuteneacutetique inteacutegrale il srsquoagit bien drsquoune reacutealiteacute maintenant proche (moins de cinq ans agrave coup sucircr) Les nouvelles techniques de seacutequenccedilage drsquoADN apparues depuis 2005 sont de plus en plus rapides et efficaces et degraves aujourdrsquohui la lecture inteacutegrale de lrsquoADN drsquoune personne revient agrave moins de 10 000 euro2 Les progregraves continuent agrave un rythme rapide et il est tregraves vraisemblable que le laquo geacutenome agrave 1000 dollars raquo devienne une reacutealiteacute drsquoici deux agrave trois ans Il sera alors bien plus rationnel drsquoobtenir cette information systeacutematiquement pour chaque individu (agrave la naissance par exemple) plutocirct que de pratiquer des analyses drsquoADN cibleacutees lorsque le besoin en apparaicirct
La traduction de cette information geacuteneacutetique en termes de physiopathologie (le passage du laquo geacutenotype raquo au laquo pheacutenotype raquo) est par contre encore tregraves imparfaite Bien entendu certaines mutations entraicircnent systeacutematiquement une pathologie preacutecise (comme pour la mucoviscidose les myopathies la choreacutee de Huntingtonhellip) mais en geacuteneacuteral la composante geacuteneacutetique drsquoune maladie implique des dizaines des centaines de gegravenes dont certains variants ont un effet aggravant ou au contraire protecteur Nos connaissances sont encore tregraves incomplegravetes et les entreprisequi agrave lrsquoeacutetranger (USA) offrent de reacutealiser un profil geacuteneacutetique (actuellement beaucoup moins preacutecis que le seacutequenccedilage inteacutegral) ne fournissent agrave leurs clients que des informations tregraves vagues (laquo risque drsquoarthrite rhumatoiumlde accru de 20 raquo crsquoestagrave-dire risque absolu passant de 1 agrave 1 2 ) La validiteacute mecircme de ces chiffres est sujette agrave caution dans la mesure ougrave ils ont eacuteteacute eacutetablis sur des groupes de population auxquels le client nrsquoappartient pas neacutecessaire-menthellip La
traduction meacutedicale de lrsquoinformation geacuteneacutetique est donc tregraves partielle et entacheacutee de grandes incertitudes
Photo Une vision du futur proche la carte Vitale contenant la seacutequence drsquoADN du patient
Cependant les choses changent rapidement Le passage prochain du pro-fil geacuteneacutetique (eacutetabli sur 500 000 agrave 1 000 000 de points dans le geacutenome) agrave la lecture inteacutegrale des trois milliards de bases de ce geacutenome va donner une information beaucoup plus fine ndash incluant en particulier les mutations rares qui pour des raisons techniques ne sont guegravere repreacutesenteacutees dans les profils actuels Et la poursuite des grandes eacutetudes de correacutelation entre pathologies et constitution geacuteneacutetique3 (eacutetudes qui vont elles aussi passer agrave la seacutequence) va ameacuteliorer peu agrave peu la traduction du geacutenotype en pheacutenotype y compris pour les maladies dont la part geacuteneacutetique est complexe (soit la grande majoriteacute) Cette transition est deacutejagrave bien amorceacutee pour divers types de cancers pour lesquels la connaissance des caracteacuteristiques geacuteneacutetiques de la cellule tumorale est deacuteterminante pour le choix du traitement4 On peut ainsi espeacuterer agrave terme eacuteradiquer la pratique de chimiotheacuterapies peu speacutecifiques et fortement deacutelabrantes et combiner la chirurgie avec le traitement par des moleacutecules ayant une action reacuteellement cibleacutee sur les cellules tumorales Il est certain que cette approche va srsquoeacutetendre au domaine de la santeacute en geacuteneacuteral et que lrsquoon va de plus en plus vers des traitements cibleacutes fondeacutes sur la connaissance du geacutenome du patient et sur des informations scientifiques constamment mises agrave jour
Au-delagrave de la geacuteneacutetique il faut drsquoailleurs eacutelargir le propos agrave lrsquoensemble des biomarqueurs qui deviennent accessibles Il peut srsquoagir de donneacutees concernant lrsquoADN comme ci-dessus mais aussi du niveau drsquoexpression drsquoun ensemble de gegravenes de la preacutesence de diverses proteacuteines de concentrations de meacutetabolites ou de lrsquoactiviteacute drsquoenzymes comme les kinases Le biomarqueur peut ecirctre simple ou le plus souvent complexe impliquant la mesure simultaneacutee drsquoun nombre important drsquoentiteacutes et donc une technologie sophistiqueacutee Le champ drsquoapplication des biomarqueurs est tregraves large et concerne potentiellement toutes les pathologies Ce domaine de recherches est en plein deacuteveloppement avec encore une fois beaucoup drsquoexageacuterations et drsquoaffirmations peu rigoureuses qursquoil srsquoagisse de la validiteacute statistique des correacutelations repeacutereacutees ou de lrsquoutiliteacute clinique reacuteelle de lrsquoinformation fournie On peut neacuteanmoins penser que la phase critique actuelle va deacuteboucher sur une clarification et un renforcement des exigences et que des biomarqueurs reacuteellement valides et utiles eacutemergeront de ces travaux il deviendra alors indispensable de les deacuteterminer avant tout traitement
Photo - Lrsquointerpreacutetation meacutedicale drsquoune seacutequence drsquoADN nrsquoest pas eacutevidente
La meacutedecine personnaliseacutee nrsquoest donc pas qursquoun fantasme le concept comporte une part de veacuteriteacute qui va aller croissant Les conseacutequences sur le systegraveme de santeacute sont multiples Les meacutedicaments vont de plus en plus srsquoadresser agrave un sous-ensemble de patients geacuteneacutetiquement deacutefini ce qui nrsquoest pas sans poser de seacuterieux problegravemes aux industriels de la pharmacie (deacutecheacuteance du modegravele de blockbuster5 mais peut paradoxalement permettre drsquoacceacuteleacuterer les essais cliniques en les pratiquant sur des groupes drsquoindividus seacutelectionneacutes Lrsquoimportance du diagnostic va srsquoaccentuer notamment ndash mais pas seulement ndash pour tous les cancers et la mise agrave jour incessante des connaissances sera essentielle pour tirer le maximum de sens clinique des informations geacuteneacutetiques et des
biomarqueurs en geacuteneacuteral Il faudra donc disposer agrave lrsquohocircpital drsquoinstallations et de personnels capables drsquoobtenir ces informations et de les interpreacuteter Le rocircle de moleacutecules cibleacutees efficaces et preacutesentant peu drsquoeffets secondaires va srsquoaccroicirctre au deacutetriment des theacuterapeutiques geacuteneacuteralistes et reacuteduire les temps drsquohospitalisation Il srsquoagit lagrave de tendances lourdes dont lrsquoorientation ne fait aucun doute Seul le calendrier preacutesente quelques incertitudes La pratique de la meacutedecine va donc changer Espeacuterons que notre systegraveme de santeacute qui est (encore) lrsquoun des meilleurs au monde saura srsquoadapter agrave cette nouvelle donnehellip
1 Biomarqueur tout paramegravetre biologique mesurable qui fournit des informations pour le diagnostic le pronostic ou le choix du traitement pour tout type de maladie
2 Il srsquoagit lagrave de donneacutees veacuterifieacutees et drsquooffres commerciales existantes et non drsquoextrapolations publicitaires ou journalistiques
3 Etudes dites WGAS Whole Genome Association Studies Il srsquoen est deacutejagrave pratiqueacute plus de 500 portant agrave chaque fois sur des milliers de malades et de teacutemoins
4 Pour les leuceacutemies la preacutesence drsquoun reacutearrangement chromosomique impliquant les gegravenes BCR et Abl permet un traitement tregraves efficace par le Gleevec
5 Meacutedicament largement prescrit et geacuteneacuterant plus drsquoun milliard de dollars de chiffre drsquoaffaires
Source httpwwwpseudo-sciencesorgspipphparticle1500
Mitochondrie ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Une mitochondrie (du grec mitos fil et chondros grain) est un organite agrave linteacuterieur dune cellule eucaryote dont la taille est de lordre du micromegravetre Son rocircle physiologique est primordial puisque cest dans les mitochondries que leacutenergie fournie par les moleacutecules organiques est reacutecupeacutereacutee sous forme dATP (eacutenergie contenue dans la liaison phosphate-phosphate) la source principale deacutenergie pour la cellule eucaryote par le processus doxydation phosphorylante
Lensemble des mitochondries dune cellule constitue ce que lon appelle son chondriome
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Structure
bull 3 Origine
bull 4 Geacutenome mitochondrial
bull 5 Proteacuteome mitochondrie
o 51 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome mitochondrial
o 52 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome nucleacuteaire
o 53 Chez lHomme
bull 6 Fonctionnement
bull 7 Poisons mitochondriaux
bull 8 Maladies mitochondriales
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiMitochondrie
Oncogegravene
Les oncogegravenes sont une cateacutegorie de gegravenes dont lexpression favorise la survenue de cancers Ce sont des gegravenes qui commandent la synthegravese doncoproteacuteines (proteacuteines anormales stimulant la division et la diffeacuterenciation cellulaire) et deacuteclenchent une prolifeacuteration deacutesordonneacutee des cellules Le terme vient du grec onkos signifiant vrac masse ou tumeur
Le terme oncogegravene peut deacutesigner aussi des virus qui provoquent lapparition de cancers On parle doncovirus
Sommaire
[masquer]
bull 1 Introduction
bull 2 Oncogegravenes
o 21 Seacutemantique et histoire du terme
o 22 Oncogegravenes et cancers
o 23 Diffeacuterents oncogegravenes
o 24 Les oncogegravenes comme cibles pour le deacuteveloppement de nouvelles
theacuterapies
bull 3 Notes et reacutefeacuterences
bull 4 Voir aussi
o 41 Article connexe
o 42 Liens externes
Introduction[modifier]
Notre organisme est composeacute denviron 1014 cellules reacuteparties dans plus de 200 types cellulaires diffeacuterents qui composent les tissus (cellules sanguines nerveuses germinales etc) La prolifeacuteration cellulaire au sein de ces tissus est rigoureusement controcircleacutee au cours de notre vie certaines cellules (les neurones) ne neacutecessitant pas un renouvellement constant dautres eacutetant perpeacutetuellement en cours de multiplication (cellules sanguines ou de la peau) Le controcircle de cette multiplication cellulaire normale se fait par lintermeacutediaire dun eacutequilibre permanent entre facteurs activateurs (stimulateurs de la division cellulaire) et facteurs inhibiteurs (freins de la division cellulaire) Toute alteacuteration de cet eacutequilibre ou homeacuteostasie cellulaire peut faire pencher la balance soit du cocircteacute inhibiteur dans ce cas la cellule meurt et disparaicirct soit du cocircteacute activateur et la cellule se divise de faccedilon incontrocircleacutee et peut donner naissance agrave un cancerDe maniegravere scheacutematique on peut faire une analogie entre une voiture et une cellule Lorsque les systegravemes qui controcirclent lrsquoacceacuteleacuterateur et les freins de la voiture sont en bon eacutetat celle-ci va donc pouvoir avoir une vitesse de croisiegravere parfaitement controcircleacutee Une voiture dans laquelle lrsquoacceacuteleacuterateur serait activeacute en permanence ou bien ayant une absence totale de frein est donc lanceacutee dans une course folle qui ne peut plus ecirctre arrecircteacutee sauf par une catastrophe Dans les cellules canceacutereuses cela se passe exactement de la mecircme faccedilon
Il y a trois grandes cateacutegories de gegravenes associeacutes aux pathologies canceacutereuses les oncogegravenes (cet article) les gegravenes suppresseur de tumeurs et les gegravenes de Reacuteparation de lADN
Les proto-oncogegravenes sont les reacutegulateurs positifs de la prolifeacuteration cellulaire (les acceacuteleacuterateurs) Ils deviennent hyper-actifs et leur modification (en oncogegravene) est dominante car il suffit quune des deux copies du gegravene soit modifieacutee On a identifieacute actuellement plus de 100 proto-oncogegravenes Les plus connus sont les gegravenes Ha-ras myc ou abl
La seconde cateacutegorie comprend les gegravenes suppresseurs de tumeurs qui sont des reacutegulateurs neacutegatifs de la prolifeacuteration cellulaire (les freins)
Il existe eacutegalement les gegravenes de reacuteparation qui sont capables de deacutetecter et de reacuteparer les leacutesions de lrsquoADN qui ont modifieacute les oncogegravenes ou les gegravenes suppresseurs de tumeur Ces systegravemes de reacuteparation sont eacutegalement inactiveacutes dans les cellules canceacutereuses
Les cancers sont des pathologies geacuteneacutetiques crsquoest-agrave-dire qursquoils ont pour origine une modification quantitative etou qualitative des gegravenes deacutecrits ci-dessus Comme il srsquoagit drsquoalteacuterations geacuteneacutetiques somatiques qui ne sont preacutesentes que dans le tissu malade la plupart des cancers ne sont donc pas heacutereacuteditaires Les cancers familiaux (10 des cancers humains) sont associeacutes agrave une alteacuteration constitutionnelle (ou germinale) drsquoun gegravene Cette alteacuteration est donc preacutesente dans toutes les cellules de notre organisme gamegravetes incluses elle peut donc ecirctre transmise agrave la descendance
Scheacutemas agrave consulter agrave la source- Lespegravece humaine possegravede 23 paires de chromosomes (tous les gegravenes sont donc preacutesent agrave leacutetat de deux copies par cellules agrave lexception des cellules germinales et on fait abstraction des chromosomes sexuels X et Y) Lalteacuteration dune copie dun proto-oncogegravene produit une proteacuteine dont lactiviteacute diffegravere fortement de celle du produit normale (par exemple expression tregraves augmenteacutee ou encore preacutesence du produit dans des cellules innapproprieacutes) Cette proteacuteine muteacutee stimule de faccedilon constante la division cellulaire qui ne sera plus reacuteguleacutee normalement Cette alteacuteration est dite dominante car la production de proteacuteine alteacutereacutee par une seule des deux copies du proto-oncogegravene est neacutecessaire et suffisante pour alteacuterer sa fonction
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiOncogC3A8ne
Phosphorylation oxydative ndash Article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biochimie Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
La phosphorylation oxydative est une voie meacutetabolique qui utilise leacutenergie libeacutereacutee par loxydation des nutriments pour la production dadeacutenosine triphosphate
Voir aussi
bull Chaicircne respiratoire
Source httpfrwikipediaorgwikiPhosphorylation_oxydative
Photosynthegravese - lsquoNote de Futura-Sciencesrsquo
La photosynthegravese est une reacuteaction biochimique eacutenergeacutetique qui se deacuteroule chez les plantes
Rocircle de la photosynthegravese
La photosynthegravese a pour but de creacuteer de leacutenergie (sous forme de glucide) agrave partir de leacutenergie lumineuse provenant du soleil Les organismes qui utilisent le meacutecanisme de photosynthegravese sont autotrophes car ils fabriquent des matiegraveres organiques agrave partir de matiegraveres inorganiques
Meacutecanisme de la photosynthegravese
Leacutenergie solaire est utiliseacutee pour oxyder leau et reacuteduire le gaz carbonique afin de syntheacutetiser des substances organiques (glucides) Ce pheacutenomegravene a lieu dans les choloroplastes un organite speacutecifique des plantes au niveau des membranes des thylacoiumldes ougrave se situent les photosystegravemes I et II et les cytochromes
Bilan eacutenergeacutetique de la photosynthegravese
Il faut six moleacutecules de dioxyde de carbone et six moleacutecules deau pour syntheacutetiser une moleacutecule de glucose relacircchant six moleacutecules de dioxygegravene gracircce agrave leacutenergie lumineuse
6 CO2 + 6 H2O + eacutenergie lumineuse rarr C6H12O6 (glucose) + 6 O2
Mais ce bilan est en fait deacutecomposeacute en deux eacutetapes successives
bull les reacuteactions photochimiques (phase claire) 12 H2O + lumiegravere rarr 6 O2 + eacutenergie chimique (24 H)
bull le cycle de Calvin (phase sombre) 6 CO2 + eacutenergie chimique (24 H) rarr C6H12O6 + 6 H2O
La photosynthegravese est un meacutecanisme speacutecifique des plantes vertes copy Jon Sullivan Wikimedia domaine publicSource httpwwwfutura-sciencescomfrdefinitiontbotanique-2dphotosynthese_227
Photosynthegravese - Introduction drsquoun article XWikipeacutedia
La photosynthegravese (grec φῶς phōs lumiegravere et σύνθεσις syacutenthesis composition) est le processus bioeacutenergeacutetique qui permet aux plantes et agrave certaines bacteacuteries de syntheacutetiser de la matiegravere organique en exploitant la lumiegravere du soleil Les besoins nutritifs de ces organismes sont du dioxyde de carbone de lrsquoeau et des sels mineacuteraux La photosynthegravese est agrave la base de lautotrophie de ces organismes La photosynthegravese est la principale voie de transformation du carbone mineacuteral en carbone organique En tout les organismes photosyntheacutetiques assimilent environ 100 milliards de tonnes de carbone en biomasse chaque anneacutee1
La photosynthegravese se deacuteroule dans les membranes des thylakoiumldes chez les plantes les algues et les cyanobacteacuteries ou dans la membrane plasmique chez les bacteacuteries photosyntheacutetiques Une conseacutequence importante est la libeacuteration de moleacutecules de dioxygegravene
Sommaire
bull 1 La deacutecouverte du meacutecanisme
bull 2 Vue geacuteneacuterale
bull 3 Le support de la photosynthegravese
bull 4 Les deux phases de la photosynthegravese
o 41 Les reacuteactions photochimiques ou phase claire
411 Le photosystegraveme II
412 Le photosystegraveme I
413 La photophosphorylation cyclique
o 42 Le cycle de Calvin ou phase chimique non photo-deacutependante (ou
laquo phase sombre raquo expression deacutesormais deacutesuegravete)
bull 5 Les diffeacuterents types de fixation du carbone
o 51 Le meacutecanisme des plantes en C3
o 52 Le meacutecanisme des plantes en C4
o 53 Le meacutecanisme des plantes CAM ( Crassulacean Acid Metabolism )
bull 6 Cas particuliers de photosynthegravese
o 61 Photosynthegravese chez un animal
o 62 Photosynthegravese artificielle
bull 7 Production doxygegravene amp captage deacutenergie
bull 8 Notes
bull 9 Reacutefeacuterences
bull 10 Voir aussi
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiPhotosynthC3A8se
Potentiel doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Le potentiel doxydo-reacuteduction ou potentiel redox est une grandeur empirique exprimeacutee en volt (de symbole V) et noteacutee E Ce potentiel est exprimeacute par rapport agrave une reacutefeacuterence souvent mesureacutee par une eacutelectrode normale agrave hydrogegravene (ENH) dougrave luniteacute VENH rencontreacutee dans certains ouvrages Cette mesure est appliqueacutee aux couples
doxydo-reacuteduction pour preacutevoir la reacuteactiviteacute des espegraveces chimiques entre elles Par convention le potentiel standard Edeg est mesureacute par rapport au couple protonhydrogegravene (H+ H2) de potentiel nul
Sommaire
bull 1 Mesure
o 11 Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
111 Exemples
bull 2 Oxydant et reacuteducteur
bull 3 Potentiels standard doxydo-reacuteduction agrave 25 degC
bull 4 laquo Noblesse raquo dun meacutetal
bull 5 Applications pratiques
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Articles connexes
Mesure [modifier]
La mesure dun potentiel deacutelectro-reacuteduction se fait expeacuterimentalement agrave laide de deux demi-piles Pour obtenir le potentiel standard dun couple redox lune de ces piles doit mettre en œuvre le couple de reacutefeacuterence H+ H2 et lautre celui dont on veut mesurer le potentiel
Concregravetement les deux demi-piles sont constitueacutees chacune dun soluteacute et dune eacutelectrode les soluteacutes sont relieacutes entre eux par un pont salin qui leur permet deacutechanger des ions et les eacutelectrodes sont relieacutees entre elles par un circuit eacutelectrique sur lequel est placeacute un voltmegravetre Les deux demi-piles une fois relieacutees forment une pile eacutelectrique fournissant un courant continu alimenteacute par les reacuteactions chimiques qui ont lieu spontaneacutement aux eacutelectrodes degraves lors quest formeacutee la pile
-Le sens de courant eacutelectrique donne le signe du potentiel (neacutegatif si les eacutelectrons vont vers H+H2 et positif au contraire)
-Le voltmegravetre donne la valeur du potentiel du couple redox
-Les couples ayant des Edeg eacuteleveacutes (positifs) impliquent des oxydants forts
-Les couples ayant des Edeg tregraves bas (neacutegatifs) impliquent des reacuteducteurs forts
Ce potentiel peut deacutependre du contexte chimique et notamment du pH et mecircme du contexte physique les effets de la lumiegravere sont mis agrave profit aussi bien par la nature dans la photosynthegravese que par lhomme dans la photographie
Les chimistes utilisent des tables deacutejagrave deacutefinies elles fournissent les potentiels mesureacutes dans les conditions standard de pression et de tempeacuterature (25 degC 1 bar) par rapport au couple H+ H2
Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo [modifier]
Pour une reacuteaction redox on peut deacutefinir la diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur)
Exemples [modifier]
a)NAD+ + 2H+ + 2 e- rarr NADH + H+ E0rsquo = -0320 V
b) Aceacutetaldeacutehyde + 2 H+ + 2 e- rarr Eacutethanol E0rsquo = -0197 V
Reacuteaction redox
Aceacutetaldeacutehyde + NADH + H+ rarr Eacutethanol + NAD+ ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur) = -0197 ndash (-0320) = + 0123 V
Regravegle geacuteneacuterale
Les reacuteactions redox spontaneacutees possegravedent un ΔE gt 0
Oxydant et reacuteducteur [modifier]
La reacutefeacuterence du potentiel doxydo-reacuteduction est celui de leau pure conventionnellement fixeacute agrave zeacutero Les corps dits laquo oxydants raquo sont les oxydants des couples ayant un potentiel positif (ils captent des eacutelectrons ce qui se traduit par une charge eacutelectrique neacutegative) les corps dits laquo reacuteducteurs raquo sont les reacuteducteurs des couples ayant un potentiel neacutegatif (ils cegravedent des eacutelectrons dougrave une charge eacutelectrique positive) Les valeurs caracteacuteristiques des potentiels sont de lordre de quelques volts
On voit lagrave que lon a deux significations diffeacuterentes pour les termes laquo oxydant raquo et laquo reacuteducteur raquo
bull la signification lieacutee agrave une reacuteaction doxydo-reacuteduction donneacutee (capteur ou eacutemetteur deacutelectron dans la reacuteaction)
bull la signification lieacutee au potentiel doxydo-reacuteduction un laquo reacuteducteur raquo est un corps qui joue le rocircle de reacuteducteur dans de nombreuses reacuteactions un laquo oxydant raquo est un corps qui joue le rocircle doxydant dans de nombreuses reacuteactions mais un laquo oxydant raquo peut parfois ecirctre un reacuteducteur sil est face agrave un laquo oxydant raquo plus fort et quil peut encore soxyder
Cest cette deuxiegraveme signification qui est utiliseacutee ici Les laquo oxydants raquo les plus forts ne peuvent pas soxyder eux-mecircmes et sont donc toujours des oxydants les laquo reacuteducteurs raquo les plus forts ne peuvent pas se reacuteduire eux-mecircmes et sont donc toujours des reacuteducteurs Mais certains corps peuvent ecirctre alternativement oxydants et reacuteducteurs comme par exemple leau ou le monoxyde de carbone
Les oxydants les plus forts dans cette eacutechelle sont les halogegravenes (F2 Cl2) lion permanganate (MnO4
-) en milieu acide lion hypochlorite (ClO-) le dioxygegravene (O2) le soufre (S)
Des reacuteducteurs classiques sont les meacutetaux le carbone et lhydrogegravene solide1
Lire lrsquoarticle complet sur httpfrwikipediaorgwikiPotentiel_d27oxydo-rC3A9duction
Reacuteaction doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Des informations de cet article ou section devraient ecirctre mieux relieacutees aux sources mentionneacutees dans la bibliographie ou en liens externes Ameacuteliorez sa veacuterifiabiliteacute en les associant par des reacutefeacuterences
Une reacuteaction doxydo-reacuteduction est une reacuteaction chimique au cours de laquelle se produit un eacutechange deacutelectrons Lespegravece chimique qui capte les eacutelectrons est appeleacutee laquo oxydant raquo celle qui les cegravede laquo reacuteducteur raquo On abregravege couramment loxydo-reacuteduction par redox
Les reacuteactions doxydo-reacuteductions constituent une grande famille comprenant de nombreuses reacuteactions chimiques puisquelles interviennent dans les combustions certains dosages meacutetallurgiques la corrosion des meacutetaux leacutelectrochimie ou la respiration cellulaire Ces reacuteactions jouent en particulier un rocircle fondamental en biologie dans la transformation de loxygegravene au sein des corps vivants Elles sont eacutegalement massivement utiliseacutees par lindustrie humaine agrave lexemple de lobtention de la fonte agrave partir de minerais composeacutes doxyde de fer par reacuteduction puis de fer et dacier agrave partir de la fonte par oxydation
Cette varieacuteteacute sexplique par la mobiliteacute la leacutegegravereteacute et lomnipreacutesence dans toutes les formes de la matiegravere de leacutelectron
Sommaire
bull 1 Deacutefinitions
o 11 Premiegravere deacutefinition
o 12 Deacutefinitions plus modernes
bull 2 Vocabulaire
bull 3 Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction
bull 4 Potentiel doxydo-reacuteduction
bull 5 Principaux couples doxydants-reacuteducteurs
bull 6 Reacuteactions doxydo-reacuteduction sans transfert eacutevident deacutelectrons [1]
o 61 Position du problegraveme
o 62 Geacuteneacuteralisation de la notion de transfert deacutelectrons
621 Formation dune liaison chimique et eacutelectroneacutegativiteacute
622 Transfert total deacutelectrons
623 Transfert total fictif (virtuel)
624 Application agrave la reacuteaction 2 H 2 + O2 rarr 2 H 2O
o 63 Nombre doxydation dun eacuteleacutement
o 64 Geacuteneacuteralisation de loxydo-reacuteduction
o 65 Utilisation des nombres doxydation
bull 7 Notes et reacutefeacuterences
bull 8 Bibliographie
bull 9 Voir aussi
o 91 Articles connexes
o 92 Liens externes
Deacutefinitions [modifier]
Premiegravere deacutefinition [modifier]
Suite agrave des expeacuteriences avec le mercure Lavoisier met en eacutevidence en 1772 le rocircle du dioxygegravene dans certaines reacuteactions doxydo-reacuteduction Il pose les premiegraveres deacutefinitions
bull Loxydation signifie laquo combinaison avec loxygegravene raquo Par exemple
2 Hg + O2 rarr Hg2O2
bull Une reacuteduction est laquo lextraction dun meacutetal de son oxyde raquo deacutefinition deacutejagrave utiliseacutee
en meacutetallurgie Par exemple
SO2 rarr S + O2
Dans le langage courant loxydation est la reacuteaction chimique dans laquelle un composeacute se combine avec un ou plusieurs atomes doxygegravene Comme loxydation du fer qui produit la rouille
4 Fe + 3O2 rarr 2 Fe2O3
Ce nest quau XX e siegravecle apregraves la deacutecouverte de leacutelectron (JJ Thomson 1897) et lintroduction du modegravele atomique de Bohr (1913) que les reacuteactions chimiques ont eacuteteacute reacuteexamineacutees agrave la lumiegravere de ces nouveaux modegraveles et que des similitudes observeacutees permirent de deacutegager progressivement le concept actuel doxydo-reacuteduction qui sexprime en termes de transferts deacutelectrons
Les reacuteactions doxydo-reacuteduction par voie segraveche (eacutechange de dioxygegravene) sont efficacement deacutecrites par les diagrammes Ellingham Loutil principal des reacuteactions redox en milieu aqueux eacutetant la formule de Nernst
Deacutefinitions plus modernes [modifier]
Pour faciliter leacutetude des reacuteactions on utilise un outil qui associe (parfois abstraitement) agrave chaque atome dun composeacute un nombre doxydation (no) qui symbolise la valeur de la charge porteacutee (Fe2+ a un nombre doxydation de 2)
bull Une oxydation est une perte deacutelectrons (donc une augmentation du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Zn rarr Zn2+ + 2 e-
bull Ce don deacutelectrons ne se produit que sil existe un corps susceptible de les
accepter
bull Le pheacutenomegravene inverse (acceptation des eacutelectrons) est appeleacute la reacuteduction
bull Une reacuteduction est un gain deacutelectrons (donc une diminution du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Cu2+ + 2 e- rarr Cu
Ainsi les laquo combinaisons avec loxygegravene raquo ne sont quun cas particulier des reacuteactions doxydo-reacuteduction Voici deux reacuteactions avec le cuivre
2Cu + O2 rarr 2CuO
Cu + Cl2 rarr CuCl2
La premiegravere combine le cuivre et le dioxygegravene tandis que la seconde combine le cuivre et le dichlore Le chlore et loxygegravene ont un point commun ce sont des eacuteleacutements plus eacutelectroneacutegatifs que le cuivre
Loxydation dun corps saccompagne toujours de la reacuteduction dun autre (les eacutelectrons ne peuvent pas circuler seuls et sont neacutecessairement capteacutes) on parle dune reacuteaction doxydo-reacuteduction Loxydation est une demi-reacuteaction de loxydo-reacuteduction et la reacuteduction est lautre demi-reacuteaction
Vocabulaire [modifier]
Scheacutema - Preacutevision du sens dune reacuteaction doxydo-reacuteduction en utilisant la regravegle du gamma
Dans une oxydo-reacuteduction
bull leacuteleacutement qui cegravede un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo reacuteducteur raquo
bull leacuteleacutement qui capte un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo oxydant raquo
Le reacuteducteur soxyde (reacuteaction doxydation) loxydant se reacuteduit (reacuteaction de reacuteduction) Loxydo-reacuteduction se compose donc de deux demi-reacuteactions une oxydation et une reacuteduction
bull Oxydationreacuteducteur(1) = oxydant(1) + ne- (les flegraveches napparaissent que si la reacuteaction est totale quand K gt 10 000)
bull Reacuteduction
oxydant(2) + ne- = reacuteducteur(2)
bull Oxydo-reacuteduction (laquo somme raquo de loxydation et de la reacuteduction)
oxydant(2) + reacuteducteur(1) rarr oxydant(1) + reacuteducteur(2)
Exemple
Ce4+ + e- = Ce3+ (Reacuteduction)
Fe2+ = Fe3+ + e- (Oxydation)
dougrave la reacuteaction bilan
Ce4+ + Fe2+ rarr Ce3+ + Fe3+
Un reacuteducteur oxydeacute (=forme oxydeacutee) est un oxydant et un oxydant reacuteduit (=forme reacuteduite) est un reacuteducteur On deacutefinit ainsi le couple oxydant-reacuteducteur (aussi appeleacute laquo couple redox raquo) qui se compose de loxydant et du reacuteducteur conjugueacute (loxydant reacuteduit) On le note sous la forme Oxydant Reacuteducteur
En biochimie et notamment agrave propos de la synthegravese des moleacutecules preacutebiotiques on parle de reacuteactions se produisant dans une atmosphegravere oxydante cest-agrave-dire en preacutesence doxygegravene par opposition agrave une atmosphegravere reacuteductrice contenant par exemple du gaz carbonique
Certain composeacutes chimiques peuvent se comporter aussi bien en oxydant quen reacuteducteur Cest notamment le cas de leau oxygeacuteneacutee dont on dit quelle se dismute et qui par conseacutequent ne peut ecirctre conserveacutee longtemps
H2O2 = 2H+ + O2 + 2e- (oxydation)
H2O2 + 2H+ + 2e- = 2H2O (reacuteduction)
Soit au final
2H2O2 rarr 2H2O + O2 (oxydo-reacuteduction)
On a par exemple les couples oxydant-reacuteducteur Cu 2+ Cu et Zn 2+ Zn qui donnent la reacuteaction en solution aqueuse
Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+
(aq) + Cu(s) (oxydo-reacuteduction)
Cette reacuteaction peut se deacutecomposer en une reacuteduction (de loxydant) et une oxydation (du reacuteducteur)
Zn(s) = Zn2+(aq) + 2e- (oxydation)
Cu2+(aq) + 2e- = Cu(s) (reacuteduction)
Les deux demi-reacuteactions doxydation et de reacuteduction peuvent reacuteellement ecirctre seacutepareacutees dans certains cas (cest-agrave-dire quelles ne se produisent pas au mecircme endroit) ce qui permet de geacuteneacuterer un courant eacutelectrique (cest ce qui se passe dans les piles eacutelectriques) Dans les autres cas par exemple dans lexemple donneacute elles nont quun inteacuterecirct formel (les eacutelectrons libres nexistent pas dans leau)
Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction hellip
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRC3A9action_d27oxydo-rC3A9duction
Respiration ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biologie et la meacutedecine Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
Dans le langage courant la respiration deacutesigne agrave la fois les eacutechanges gazeux (rejet de dioxyde de carbone CO2 appeleacute parfois de faccedilon impropre laquo gaz carbonique raquo et absorption de dioxygegravene O2 ou appeleacute couramment laquo oxygegravene raquo) et la respiration cellulaire qui permet en deacutegradant du glucose gracircce au dioxygegravene dobtenir de leacutenergie Les eacutechanges gazeux assistent la respiration cellulaire en lui fournissant le dioxygegravene et en le deacutebarrassant du dioxyde de carbone produit
Pour certains organismes ces eacutechanges se reacutealisent directement par diffusion aux travers des parois cellulaires Pour dautres des organes speacutecialiseacutes se sont formeacutes permettant ainsi daugmenter les quantiteacutes de gaz brasseacutes Il existe plusieurs types dorganes
bull les branchies qui sont les adaptations respiratoires des animaux aquatiques poissons mais aussi certains anneacutelides (vers) eacutechinodermes (eacutetoiles de mers) et mollusques
bull les poumons qui sont les adaptations des verteacutebreacutes terrestres
Dans le cas des animaux qui possegravedent des poumons on parle de ventilation pulmonaire pour deacutesigner lensemble des meacutecanismes qui permettent les transferts de gaz entre les milieux exteacuterieur et inteacuterieur (le sang)
Sommaire
bull 1 Aspect biochimique
bull 2 La respiration chez lecirctre humain
bull 3 Classification des sujets lieacutes agrave la respiration
o 31 Par maladie et urgences
o 32 Par meacutedication
o 33 Par soins intensifs et meacutedecine durgence
o 34 Par autres sujets meacutedicaux
bull 4 Voir aussi
o 41 Articles connexes
o 42 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRespiration
Tomographie par eacutemission de positons - Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
La tomographie par eacutemission de positons (TEP) deacutenommeacutee PET ou PET scan pour laquo positron emission tomography raquo dans la terminologie anglo-saxonne est une meacutethode
dimagerie meacutedicale pratiqueacutee par les speacutecialistes en meacutedecine nucleacuteaire qui permet de mesurer en trois dimensions lactiviteacute meacutetabolique dun organe gracircce aux eacutemissions produites par les positons (ou positrons) issus de la deacutesinteacutegration dun produit radioactif injecteacute au preacutealable
La TEP repose sur le principe geacuteneacuteral de la scintigraphie qui consiste agrave injecter un traceur dont on connaicirct le comportement et les proprieacuteteacutes biologiques pour obtenir une image du fonctionnement dun organe Ce traceur est marqueacute par un atome radioactif (carbone fluor azote oxygegravene) qui eacutemet des positons dont lannihilation produit elle-mecircme deux photons La deacutetection de la trajectoire de ces photons par le collimateur de la cameacutera TEP permet de localiser le lieu de leur eacutemission et donc la concentration du traceur en chaque point de lorgane Cest cette information quantitative que lon repreacutesente sous la forme dune image faisant apparaicirctre en couleurs les zones de forte concentration du traceur
Ainsi la TEP permet de visualiser les activiteacutes du meacutetabolisme des cellules on parle dimagerie fonctionnelle par opposition aux techniques dimagerie dite structurelle comme celles baseacutees sur les rayons X (radiologie ou CT-scan) qui reacutealisent des images de lanatomie Par conseacutequent la tomographie par eacutemission de positons est un outil diagnostique qui permet de deacuteceler certaines pathologies qui se traduisent par une alteacuteration de la physiologie normale comme les cancers La TEP est aussi utiliseacutee en recherche biomeacutedicale par exemple en imagerie ceacutereacutebrale ougrave elle permet de reacuteveacuteler les reacutegions actives du cerveau lors de telle ou telle activiteacute cognitive de maniegravere analogue agrave ce qui se fait avec limagerie par reacutesonance magneacutetique fonctionnelle (IRM)
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Deacutefinition
o 21 Principe
o 22 Exposition aux radiations et radioprotection
bull 3 Principaux traceurs utiliseacutes
o 31 Le 18 F FDG
bull 4 Deacuteroulement dun examen TEP
bull 5 Diagnostic
bull 6 Applications
o 61 Canceacuterologie
o 62 Imagerie ceacutereacutebrale et neurologie
o 63 Cardiologie
bull 7 Limites
bull 8 Avenir de la TEP
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Annexes
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiTomographie_par_C3A9mission_de_positons
Warburg ndash Selon Wikipeacutedia
Otto Heinrich Warburg (8 octobre 1883 agrave Fribourg-en-Brisgau Bade-Wurtemberg Allemagne - 1 er aoucirct 1970 agrave Berlin) est un meacutedecin physiologiste et biochimiste allemand Il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine de 19311
Sommaire
bull 1 Biographie
bull 2 Hypothegravese
bull 3 Le cas Warburg
bull 4 Notes et reacutefeacuterences
bull 5 Voir aussi
o 51 Liens externes
Biographie
Docteur en chimie et docteur en meacutedecine il a deacutecouvert des processus-cleacutes de la respiration cellulaire et de diffeacuterents systegravemes enzymatiques En 1931 il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine laquo pour sa deacutecouverte de la nature et du mode opeacuteratoire de lenzyme respiratoire1 raquo
Ayant deacutemontreacute que les cellules canceacutereuses changent leur meacutetabolisme pour passer agrave un meacutetabolisme anaeacuterobie il a formuleacute lhypothegravese non confirmeacutee que le cancer na pas besoin dun milieu riche en oxygegravene pour se deacutevelopper Parmi ses eacutetudiants le plus illustre est Hans Adolf Krebs prix Nobel en 1953
Hypothegravese
Il constata lors de ses observations sur des cellules canceacutereuses une concentration anormalement eacuteleveacutee dions lactates lun des sels de lacide lactique Or cet acide est typiquement le reacutesultat dune fermentation
En 1924 Warburg en tira une hypothegravese sur la formation de cellules canceacutereuses celles-ci tireraient principalement leur eacutenergie de la fermentation anaeacuterobie du glucose (glycolyse anaeacuterobie) et par conseacutequent la preacutesence doxygegravene ne serait pas neacutecessaire agrave leur deacuteveloppement
Lapparition du cancer serait due agrave un dysfonctionnement des mitochondries des cellules canceacutereuses au lieu de le consommer elles fermenteraient le glucose
Selon Warburg linduction dun eacutetat dacidification dans lorganisme est incompatible avec le meacutetabolisme des cellules canceacutereuses2
Le cas Warburg
Otto Warburg eacutetait juif Agrave ce titre il aurait ducirc ecirctre soit expulseacute dAllemagne soit deacuteporteacute dans les camps de concentration Il nen fut rien En effet parce quAdolf Hitler eacutetait particuliegraverement preacuteoccupeacute davoir un cancer et parce quil pensait que Warburg serait le seul scientifique susceptible de trouver un traitement efficace il donna donc des instructions pour quil fucirct preacuteserveacute de la deacuteportation3 Warburg est enterreacute au cimetiegravere de Dahlem agrave Berlin
Photo - Otto Heinrich Warburg en 1931
Notes et reacutefeacuterences
1 uarr a et b (en) laquo for his discovery of the nature and mode of action of the respiratory enzyme raquo in Personnel de reacutedaction laquo The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1931 [archive] raquo Fondation Nobel 2010 Consulteacute le 26 novembre 2010
2 uarr La theacuteorie de O H Warburg Nexus ndeg48 page 66
3 uarr Robert Paxton la France de Vichy 1940-1944 coll Points-Histoire eacuted Seuil 1973 p178
Source httpfrwikipediaorgwikiOtto_Heinrich_Warburg
Traduction deacutefinitions et compleacutements
Jacques Hallard Ing CNAM consultant indeacutependantRelecture et corrections Christiane Hallard-Lauffenburger professeur des eacutecoleshonoraireAdresse 585 19 Chemin du Malpas 13940 Molleacutegegraves FranceCourriel jacqueshallard921orangefr
Fichier ISIS Santeacute Cancer a Redox Disease French version3 alleacutegeacutee
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Afin de comprendre pourquoi et comment lrsquoindustrie de la santeacute tout entiegravere se tourne drsquoores et deacutejagrave vers la meacutedecine personnaliseacutee il est important de srsquoarrecircter un instant sur la reacutevolution scientifique qui a deacuteclencheacute ce changement de paradigme
Le diagnostic moleacuteculaire moteur sous-jacentTout au long des dix derniegraveres anneacutees lrsquoameacutelioration de la productiviteacute en R amp D a eacuteteacute lrsquoun des principaux enjeux pour les entreprises pharmaceutiques Alors que la plupart de leurs meacutedicaments les plus vendeurs tombent ou vont tomber dans le domaine public ndash depuis 2004 et jusqursquoagrave 2012 ndash et en lrsquoabsence drsquoun nombre suffisant de nouveaux produits pour compenser la perte associeacutee cette riche industrie a eacuteteacute confronteacutee agrave une pression croissante pour aller vers plus drsquoinnovation
Rationaliser la gestion des projets de R amp D former des alliances construire des accords agrave long terme avec des eacutequipes de recherche universitaires ou en biotechnologie breveter les projets de recherche dans le cadre de structures de partenariat sophistiqueacutees autant de reacuteponses qui caracteacuterisent ce deacutefi et qui parfois ont eacuteteacute tregraves efficaces Cependant aucune de ces approches nrsquoa vraiment abordeacute le problegraveme qui est aujourdrsquohui au cœur de la recherche et du deacuteveloppement pharmaceutique Pour trouver demain de nouveaux meacutedicaments les scientifiques auront besoin de mieux comprendre les processus moleacuteculaires qui reacutegissent les maladies et comment la diversiteacute geacuteneacutetique des patients influe sur les reacutesultats des traitements
Parallegravelement lrsquoindustrialisation des techniques de biologie moleacuteculaire a permis drsquoimportants progregraves dans la deacutetection et lrsquoanalyse de moleacutecules drsquoune complexiteacute toujours croissante telles que de longs fragments drsquoADN ARN des proteacuteines voire des cellules entiegraveres Ces techniques ont permis aux scientifiques de parvenir agrave une compreacutehension beaucoup plus preacutecise des processus moleacuteculaires qui sont agrave lrsquoorigine de nombreuses maladies Le potentiel de ce qursquoon appelle maintenant le diagnostic moleacuteculaire est immense non seulement en termes de R amp D mais aussi dans la pratique meacutedicale quotidienne
Agrave lrsquoautre extreacutemiteacute du spectre les systegravemes de santeacute sont de plus en plus sous pression Ils ne remboursent plus que les meacutedicaments qui apportent un reacuteel plus par rapport aux traitements deacutejagrave en place et dans certains cas ils ne paient que si le traitement a un reacutesultat positif Dans un nombre croissant de systegravemes de santeacute le besoin drsquoun retour sur investissement ndash sujet qui eacutetait tabou dans le passeacute ndash est en train de devenir une reacutealiteacute
Le diagnostic moleacuteculaire fournit agrave ces deux deacutefis la reacuteponse de la science non seulement il accroicirct la productiviteacute de R amp D mais il fournit aussi aux cliniciens des outils puissants pour mieux comprendre ce qursquoils font et quelle est lrsquoefficaciteacute reacuteelle de leurs deacutecisions theacuterapeutiques Au final ils traitent mieux leurs patients et pour un coucirct moindre
Diagnostic moleacuteculaire et biomarqueurs quelques deacutefinitionsLe diagnostic moleacuteculaire deacutetecte des cibles moleacuteculaires speacutecifiques par le truchement de sondes seacutelectives qui sont toujours associeacutees agrave une meacutethode de visualisation La valeur de ces cibles ndash appeleacutees biomarqueurs ndash est qursquoelles sont correacuteleacutees agrave une maladie parfois elles sont mecircme la racine du mal Les biomarqueurs peuvent ecirctre de natures tregraves diffeacuterentes allant de la simple petite moleacutecule (comme les meacutetabolites) agrave des structures complexes comme les proteacuteines les acides nucleacuteiques ou mecircme des cellules entiegraveres
Trouver le biomarqueur adeacutequat qui permettra aux cliniciens de comprendre et de suivre avec preacutecision lrsquoeacutevolution de la maladie ndash ou bien sa reacuteponse agrave un traitement ndash est lrsquoun des principaux enjeux de la recherche pharmaceutique aujourdrsquohui En effet il nrsquoy a souvent pas de lien de causaliteacute direct entre un biomarqueur et une maladie ou sa reacuteponse Certains biomarqueurs peuvent ecirctre repreacutesentatifs de plusieurs maladies et inversement il peut ecirctre neacutecessaire de deacutetecter plusieurs biomarqueurs afin de deacutepister une maladie donneacutee
Les technologies de deacutetection et drsquoamplification ont progresseacute agrave pas de geacuteant ces derniegraveres anneacutees et sont devenues les principaux moteurs du deacuteveloppement des outils de diagnostic moleacuteculaire La meacutethode la plus connue est la Reacuteaction en Chaicircne par Polymeacuterase (PCR) mais il en est drsquoautres telles que les puces agrave ADN et ARN (ou micro-arrays) lrsquohybridation in situ en fluorescence (FISH) lrsquoimmunohistochimie la cytomeacutetrie en flux (CMF FACS en anglais) et bien drsquoautres qui sont agrave preacutesent arriveacutees agrave maturiteacute
Le rocircle des biomarqueurs dans la chaicircne de valeur pharmaceutiqueLes biomarqueurs jouent un rocircle important agrave tous les niveaux de la chaicircne de valeur pharmaceutique ils interviennent tregraves tocirct dans le processus de deacutecouverte puis dans le deacuteveloppement du produit ils ont eacutegalement leur importance au niveau du patient notamment pour la preacutevention le suivi du traitement et la gestion de la maladie
Les biomarqueurs peuvent ecirctre trieacutes en trois cateacutegories leur rocircle deacutepend de leur positionnement dans la chaicircne de valeur
Les biomarqueurs de deacutecouverte sont des entiteacutes moleacuteculaires qui sont geacuteneacuteralement identifieacutees pendant les premiegraveres phases du processus de deacutecouverte drsquoun nouveau meacutedicament Ces biomarqueurs sont lieacutes agrave la cible biologique et sont utiliseacutes pour valider les meacutecanismes de la maladie pour sonder de potentiels effets toxicologiques ou pour anticiper les variations geacuteneacutetiques potentielles dans la reacuteponse de lrsquoorganisme aux meacutedicaments Lrsquoespoir pour les responsables de R amp D pharmaceutique est que ces biomarqueurs vont aider agrave atteindre plus rapidement chez lrsquohomme la preuve de concept ou deacutemonstration de validiteacute lrsquoideacutee est drsquoecirctre en mesure drsquoeffectuer des essais cliniques en toute seacutecuriteacute avec de tregraves faibles doses sur un petit nombre de patients et beaucoup plus preacutecocement avant mecircme que les essais preacutecliniques ne soit pleinement acheveacutes Les meacutedicaments qui srsquoaveacutereraient ne pas fonctionner lors de ces essais preacutecoces seraient alors eacutelimineacutes plus tocirct ce qui permettrait par conseacutequent de tester plus de substances
Plus tard dans le processus on trouve les biomarqueurs de deacuteveloppement qui peuvent eacutegalement ecirctre drsquoune grande utiliteacute Ce sont habituellement les mecircmes que ceux qui ont eacuteteacute identifieacutes lors du processus de deacutecouverte et qui sont utiliseacutes dans les essais cliniques pour fournir des informations preacuteliminaires sur lrsquoefficaciteacute du meacutedicament et sa seacutecuriteacute avant qursquoon ne soit agrave mecircme de mesurer des paramegravetres cliniques drsquoaucune sorte Gracircce agrave leur capaciteacute agrave fournir des informations qui ne seraient pas accessibles agrave travers un monitoring clinique classique ils contribuent parfois agrave acceacuteleacuterer sensiblement le processus de deacuteveloppement En un mot afin de mesurer lrsquoefficaciteacute drsquoun nouveau meacutedicament de simples tests sanguins peuvent agrave preacutesent (dans certains cas) remplacer des mois voire des anneacutees drsquoobservation clinique
Et enfin nous avons les biomarqueurs commerciaux Par commercial nous entendons les biomarqueurs qui ont eacuteteacute officiellement reconnus par les autoriteacutes sanitaires comme des outils apportant des informations utiles sur lrsquoeacutetat drsquoun patient et pouvant ecirctre utiliseacutes pour prendre des deacutecisions cliniques des outils de diagnostic recourant agrave ces biomarqueurs seront par ailleurs susceptibles drsquoecirctre rembourseacutes par les systegravemes de santeacute Ce type de biomarqueur nrsquoest pas nouveau Pour ne citer que deux exemples le glucose est reconnu comme biomarqueur du diabegravete depuis le XIXe siegravecle (aujourdrsquohui il a eacuteteacute remplaceacute par lrsquoHbA1c) et le PSA (Antigegravene prostatique speacutecifique) lrsquoest depuis les anneacutees 1980 pour le cancer de la prostate
Bien que lrsquoon utilise les biomarqueurs depuis fort longtemps le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire la bio-informatique et les meacutethodes de deacutetection innovantes ont deacutemultiplieacute les possibiliteacutes de faccedilon spectaculaire et un nouveau type drsquooutil a eacutemergeacute le diagnostic moleacuteculaire Les premiers exemples embleacutematiques de ces nouvelles et puissantes technologies sont les ldquodiagnostics compagnonsrdquo qui ont eacuteteacute introduits dans le traitement du cancer (drsquoabord avec lrsquoHerceptine que nous avons mentionneacutee plus haut) et plus reacutecemment du VIH ougrave certains traitements oneacutereux nrsquoont eacuteteacute prescrits qursquoagrave condition que le patient reacuteponde agrave un test geacuteneacutetique speacutecifique Drsquoautres exemples bien connus sont les tests de deacutepistage de routine des maladies infectieuses (VIH) dont le degreacute de speacutecificiteacute et de sensibiliteacute est tregraves eacuteleveacute
Les diagnostics moleacuteculaires sont les outils de la meacutedecine moderne Ils permettent aux cliniciens drsquoidentifier les signes avant-coureurs des maladies de choisir le bon traitement en fonction des profils geacuteneacutetiques (diagnostics ldquocompagnonsrdquo) de superviser lrsquoefficaciteacute des traitements et bien mieux informeacutes de prendre de meilleures deacutecisions en fonction du profil particulier de chaque patient et de sa reacuteaction aux traitements anteacuterieurs Les diagnostics moleacuteculaires ont eacutegalement un rocircle eacuteconomique agrave jouer car ils pourraient tregraves bien conduire dans certains cas agrave des eacuteconomies substantielles en eacutevitant au meacutedecin de prescrire inutilement des traitements coucircteux
Lrsquoimpact eacuteconomique de la meacutedecine personnaliseacuteeLa demande mondiale pour les produits et services de santeacute est estimeacutee agrave lrsquoheure actuelle agrave 5500 milliards de dollars et elle devrait atteindre 12 000 milliards de dollars agrave lrsquohorizon 2030 La meacutedecine personnaliseacutee va transformer ce marcheacute sur deux plans premiegraverement en fournissant des traitements plus efficaces et deuxiegravemement en offrant le moyen de faire des eacuteconomies
Des traitements plus efficaces Pour un meacutedecin la valeur intrinsegraveque du diagnostic moleacuteculaire ne reacuteside bien sucircr pas dans le traitement drsquoune maladie mais dans lrsquoinformation que ce diagnostic viendra fournir Cette information peut ecirctre inestimable car elle aide les meacutedecins agrave prendre de meilleures deacutecisions sur la faccedilon de traiter un patient Par ailleurs elle est parfois consideacutereacutee par les autoriteacutes sanitaires comme une condition preacutealable pour la prescription drsquoune moleacutecule comme crsquoest le cas en meacutedecine stratifieacutee
LrsquoHerceptine a eacuteteacute le premier meacutedicament issu de la meacutedecine stratifieacutee agrave ecirctre autoriseacute Elle traite le cancer du sein et fonctionne extrecircmement bien mais seulement pour des femmes qui surexpriment un gegravene speacutecifique appeleacute HER-2 Elle est donc commercialiseacutee avec un kit de diagnostic HER-2 et nrsquoest rembourseacutee par les systegravemes de santeacute que si le test est positif LrsquoHerceptine est lrsquoun des meacutedicaments les plus vendus
aujourdrsquohui (pour un total de plus de 5 milliards de dollars) A lrsquoavenir ce type de produit deviendra monnaie courante demain les assureurs de la santeacute ne paieront plus pour des meacutedicaments mais pour des reacutesultats Crsquoest preacuteciseacutement lagrave ce que la meacutedecine personnaliseacutee peut apporter une faccedilon de maximiser lrsquoefficaciteacute des traitements
La reacuteduction des deacutepenses Mecircme si certaines formes de meacutedecine personnaliseacutee (telles que les vaccins contre des cancers ou lrsquoingeacutenierie tissulaire) sont oneacutereuses et vont peser sur les systegravemes de santeacute drsquoautres vont contribuer agrave reacuteduire la facture La meacutedecine preacuteventive en particulier est une solution agrave long terme contre lrsquoexplosion des deacutepenses de santeacute comme chacun sait il est beaucoup moins cher de deacutepister et de preacutevenir une maladie que de la traiter lorsqursquoelle srsquoest deacuteclareacutee Il est deacutesormais possible par exemple de deacutetecter des ldquoindicateurs preacutecocesrdquo (biomarqueurs) de sorte que des mesures efficaces pourront ecirctre prises en amont ndash avant que la maladie ne se deacuteclenche Le coucirct total direct et indirect des maladies cardio-vasculaires et accidents vasculaires ceacutereacutebraux aux Etats-Unis a eacuteteacute estimeacute agrave 450 milliards de dollars en 2008 Reacuteduire la facture de seulement 10 aurait deacutejagrave un impact eacuteconomique eacutenorme
Les eacutevolutions agrave venirLa deacutecouverte de la structure en double heacutelice de lrsquoADN par Watson et Crick en 1953 a ouvert une nouvelle egravere le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire Durant la seconde moitieacute du XXe siegravecle les biologistes et les meacutedecins ont fait eacutenormeacutement progresser notre compreacutehension des meacutecanismes de la vie Cette progression a eacuteteacute consideacuterablement acceacuteleacutereacutee gracircce au deacuteveloppement drsquooutils de diagnostic moleacuteculaire qui permettent aujourdrsquohui aux meacutedecins de reacuteellement comprendre les meacutecanismes intimes moleacuteculaires des maladies Et ce que ces outils apportent crsquoest de lrsquoinformation de lrsquoinformation qui peut sauver ou prolonger la vie eacuteviter la douleur seacutecuriser le patient et aider le praticien agrave prendre la bonne deacutecision
Chaque ecirctre humain est une personne unique avec sa propre histoire ses besoins et ses objectifs personnels et veut ecirctre consideacutereacute en tant que tel La promesse de la meacutedecine personnaliseacutee est qursquoagrave lrsquoavenir la technologie permettra aux professionnels de la santeacute drsquoaccomplir quelques pas de plus pour se rapprocher de ce besoin fondamental
(Ce contenu est issu de ParisTech Review ougrave il a eacuteteacute publieacute agrave lrsquoorigine sous le titre Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche Nous vous invitons agrave vous abonner gratuitement agrave ParisTech Review) - Groupe lsquoLes eacutechosrsquo- Tous droits reacuteserveacutes - Les Echos 2012
Source httpblogslesechosfrparistech-reviewmedecine-personnalisee-la-revolution-est-en-marche-a7747html
Addenda - References
Academic
bull Steven M Paul et al ldquoHow to improve RampD productivity the pharmaceutical industryrsquos grand challengerdquo Nature Reviews 9 March 2010 203
bull Iain Miller et al ldquoMarket access challenges in the EU for high medical value
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bull Cepton Strategies ldquoLes perspectives de lrsquoindustrie pharmaceutique agrave lrsquohorizon 2020rdquo septembre 2011
Online
bull ldquo The revolution of molecular diagnosticsrdquo (Cepton Strategies)
bull ldquo Pharma 2015 le nouveau modegravelerdquo (Cepton Strategies)
This content is licensed under a Creative Commons Attribution 30 LicenseYou are free to share copy distribute and transmit this content - Source httpwwwparistechreviewcom20111108medecine-personnalisee-revolution
laquo Meacutedecine personnaliseacutee raquo la part du bluff et celle de la reacutealiteacute Document lsquoScience et pseudo-sciencesrsquo Auteur Bertrand Jordan biologiste moleacuteculaire Directeur de recherche eacutemeacuterite au CNRS Auteur de nombreux articles et drsquoune dizaine de livres sur la geacuteneacutetique et ses applicationshellip SPS ndeg 292 octobre 2010
Lrsquoideacutee (ou le fantasme) de la meacutedecine personnaliseacutee peut se reacutesumer ainsi on va tregraves prochainement pouvoir acceacuteder agrave la totaliteacute de lrsquoinformation geacuteneacutetique drsquoune personne en deacuteduire lrsquoensemble de ses preacutedispositions agrave diffeacuterentes maladies (et mecircme agrave certains comportements) ainsi que sa reacuteaction agrave diffeacuterents types de traitements et de meacutedicaments On pourra alors adopter des conduites de preacutevention cibleacutees et efficaces et traiter lrsquoaffection lorsqursquoelle apparaicirctra avec le meacutedicament preacutesentant le meilleur rapport entre efficaciteacute et effets indeacutesirables Au-delagrave de lrsquoinformation geacuteneacutetique proprement dite la mesure drsquoautres paramegravetres (niveau drsquoexpression de gegravenes preacutesence de diffeacuterentes proteacuteines eacutetat de certains reacutecepteurs) fournira des laquo biomarqueurs raquo1 suppleacutementaires permettant drsquoadapter finement le traitement agrave lrsquoeacutetat du patient
Au niveau de lrsquoaccegraves agrave lrsquoinformation geacuteneacutetique inteacutegrale il srsquoagit bien drsquoune reacutealiteacute maintenant proche (moins de cinq ans agrave coup sucircr) Les nouvelles techniques de seacutequenccedilage drsquoADN apparues depuis 2005 sont de plus en plus rapides et efficaces et degraves aujourdrsquohui la lecture inteacutegrale de lrsquoADN drsquoune personne revient agrave moins de 10 000 euro2 Les progregraves continuent agrave un rythme rapide et il est tregraves vraisemblable que le laquo geacutenome agrave 1000 dollars raquo devienne une reacutealiteacute drsquoici deux agrave trois ans Il sera alors bien plus rationnel drsquoobtenir cette information systeacutematiquement pour chaque individu (agrave la naissance par exemple) plutocirct que de pratiquer des analyses drsquoADN cibleacutees lorsque le besoin en apparaicirct
La traduction de cette information geacuteneacutetique en termes de physiopathologie (le passage du laquo geacutenotype raquo au laquo pheacutenotype raquo) est par contre encore tregraves imparfaite Bien entendu certaines mutations entraicircnent systeacutematiquement une pathologie preacutecise (comme pour la mucoviscidose les myopathies la choreacutee de Huntingtonhellip) mais en geacuteneacuteral la composante geacuteneacutetique drsquoune maladie implique des dizaines des centaines de gegravenes dont certains variants ont un effet aggravant ou au contraire protecteur Nos connaissances sont encore tregraves incomplegravetes et les entreprisequi agrave lrsquoeacutetranger (USA) offrent de reacutealiser un profil geacuteneacutetique (actuellement beaucoup moins preacutecis que le seacutequenccedilage inteacutegral) ne fournissent agrave leurs clients que des informations tregraves vagues (laquo risque drsquoarthrite rhumatoiumlde accru de 20 raquo crsquoestagrave-dire risque absolu passant de 1 agrave 1 2 ) La validiteacute mecircme de ces chiffres est sujette agrave caution dans la mesure ougrave ils ont eacuteteacute eacutetablis sur des groupes de population auxquels le client nrsquoappartient pas neacutecessaire-menthellip La
traduction meacutedicale de lrsquoinformation geacuteneacutetique est donc tregraves partielle et entacheacutee de grandes incertitudes
Photo Une vision du futur proche la carte Vitale contenant la seacutequence drsquoADN du patient
Cependant les choses changent rapidement Le passage prochain du pro-fil geacuteneacutetique (eacutetabli sur 500 000 agrave 1 000 000 de points dans le geacutenome) agrave la lecture inteacutegrale des trois milliards de bases de ce geacutenome va donner une information beaucoup plus fine ndash incluant en particulier les mutations rares qui pour des raisons techniques ne sont guegravere repreacutesenteacutees dans les profils actuels Et la poursuite des grandes eacutetudes de correacutelation entre pathologies et constitution geacuteneacutetique3 (eacutetudes qui vont elles aussi passer agrave la seacutequence) va ameacuteliorer peu agrave peu la traduction du geacutenotype en pheacutenotype y compris pour les maladies dont la part geacuteneacutetique est complexe (soit la grande majoriteacute) Cette transition est deacutejagrave bien amorceacutee pour divers types de cancers pour lesquels la connaissance des caracteacuteristiques geacuteneacutetiques de la cellule tumorale est deacuteterminante pour le choix du traitement4 On peut ainsi espeacuterer agrave terme eacuteradiquer la pratique de chimiotheacuterapies peu speacutecifiques et fortement deacutelabrantes et combiner la chirurgie avec le traitement par des moleacutecules ayant une action reacuteellement cibleacutee sur les cellules tumorales Il est certain que cette approche va srsquoeacutetendre au domaine de la santeacute en geacuteneacuteral et que lrsquoon va de plus en plus vers des traitements cibleacutes fondeacutes sur la connaissance du geacutenome du patient et sur des informations scientifiques constamment mises agrave jour
Au-delagrave de la geacuteneacutetique il faut drsquoailleurs eacutelargir le propos agrave lrsquoensemble des biomarqueurs qui deviennent accessibles Il peut srsquoagir de donneacutees concernant lrsquoADN comme ci-dessus mais aussi du niveau drsquoexpression drsquoun ensemble de gegravenes de la preacutesence de diverses proteacuteines de concentrations de meacutetabolites ou de lrsquoactiviteacute drsquoenzymes comme les kinases Le biomarqueur peut ecirctre simple ou le plus souvent complexe impliquant la mesure simultaneacutee drsquoun nombre important drsquoentiteacutes et donc une technologie sophistiqueacutee Le champ drsquoapplication des biomarqueurs est tregraves large et concerne potentiellement toutes les pathologies Ce domaine de recherches est en plein deacuteveloppement avec encore une fois beaucoup drsquoexageacuterations et drsquoaffirmations peu rigoureuses qursquoil srsquoagisse de la validiteacute statistique des correacutelations repeacutereacutees ou de lrsquoutiliteacute clinique reacuteelle de lrsquoinformation fournie On peut neacuteanmoins penser que la phase critique actuelle va deacuteboucher sur une clarification et un renforcement des exigences et que des biomarqueurs reacuteellement valides et utiles eacutemergeront de ces travaux il deviendra alors indispensable de les deacuteterminer avant tout traitement
Photo - Lrsquointerpreacutetation meacutedicale drsquoune seacutequence drsquoADN nrsquoest pas eacutevidente
La meacutedecine personnaliseacutee nrsquoest donc pas qursquoun fantasme le concept comporte une part de veacuteriteacute qui va aller croissant Les conseacutequences sur le systegraveme de santeacute sont multiples Les meacutedicaments vont de plus en plus srsquoadresser agrave un sous-ensemble de patients geacuteneacutetiquement deacutefini ce qui nrsquoest pas sans poser de seacuterieux problegravemes aux industriels de la pharmacie (deacutecheacuteance du modegravele de blockbuster5 mais peut paradoxalement permettre drsquoacceacuteleacuterer les essais cliniques en les pratiquant sur des groupes drsquoindividus seacutelectionneacutes Lrsquoimportance du diagnostic va srsquoaccentuer notamment ndash mais pas seulement ndash pour tous les cancers et la mise agrave jour incessante des connaissances sera essentielle pour tirer le maximum de sens clinique des informations geacuteneacutetiques et des
biomarqueurs en geacuteneacuteral Il faudra donc disposer agrave lrsquohocircpital drsquoinstallations et de personnels capables drsquoobtenir ces informations et de les interpreacuteter Le rocircle de moleacutecules cibleacutees efficaces et preacutesentant peu drsquoeffets secondaires va srsquoaccroicirctre au deacutetriment des theacuterapeutiques geacuteneacuteralistes et reacuteduire les temps drsquohospitalisation Il srsquoagit lagrave de tendances lourdes dont lrsquoorientation ne fait aucun doute Seul le calendrier preacutesente quelques incertitudes La pratique de la meacutedecine va donc changer Espeacuterons que notre systegraveme de santeacute qui est (encore) lrsquoun des meilleurs au monde saura srsquoadapter agrave cette nouvelle donnehellip
1 Biomarqueur tout paramegravetre biologique mesurable qui fournit des informations pour le diagnostic le pronostic ou le choix du traitement pour tout type de maladie
2 Il srsquoagit lagrave de donneacutees veacuterifieacutees et drsquooffres commerciales existantes et non drsquoextrapolations publicitaires ou journalistiques
3 Etudes dites WGAS Whole Genome Association Studies Il srsquoen est deacutejagrave pratiqueacute plus de 500 portant agrave chaque fois sur des milliers de malades et de teacutemoins
4 Pour les leuceacutemies la preacutesence drsquoun reacutearrangement chromosomique impliquant les gegravenes BCR et Abl permet un traitement tregraves efficace par le Gleevec
5 Meacutedicament largement prescrit et geacuteneacuterant plus drsquoun milliard de dollars de chiffre drsquoaffaires
Source httpwwwpseudo-sciencesorgspipphparticle1500
Mitochondrie ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Une mitochondrie (du grec mitos fil et chondros grain) est un organite agrave linteacuterieur dune cellule eucaryote dont la taille est de lordre du micromegravetre Son rocircle physiologique est primordial puisque cest dans les mitochondries que leacutenergie fournie par les moleacutecules organiques est reacutecupeacutereacutee sous forme dATP (eacutenergie contenue dans la liaison phosphate-phosphate) la source principale deacutenergie pour la cellule eucaryote par le processus doxydation phosphorylante
Lensemble des mitochondries dune cellule constitue ce que lon appelle son chondriome
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Structure
bull 3 Origine
bull 4 Geacutenome mitochondrial
bull 5 Proteacuteome mitochondrie
o 51 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome mitochondrial
o 52 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome nucleacuteaire
o 53 Chez lHomme
bull 6 Fonctionnement
bull 7 Poisons mitochondriaux
bull 8 Maladies mitochondriales
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiMitochondrie
Oncogegravene
Les oncogegravenes sont une cateacutegorie de gegravenes dont lexpression favorise la survenue de cancers Ce sont des gegravenes qui commandent la synthegravese doncoproteacuteines (proteacuteines anormales stimulant la division et la diffeacuterenciation cellulaire) et deacuteclenchent une prolifeacuteration deacutesordonneacutee des cellules Le terme vient du grec onkos signifiant vrac masse ou tumeur
Le terme oncogegravene peut deacutesigner aussi des virus qui provoquent lapparition de cancers On parle doncovirus
Sommaire
[masquer]
bull 1 Introduction
bull 2 Oncogegravenes
o 21 Seacutemantique et histoire du terme
o 22 Oncogegravenes et cancers
o 23 Diffeacuterents oncogegravenes
o 24 Les oncogegravenes comme cibles pour le deacuteveloppement de nouvelles
theacuterapies
bull 3 Notes et reacutefeacuterences
bull 4 Voir aussi
o 41 Article connexe
o 42 Liens externes
Introduction[modifier]
Notre organisme est composeacute denviron 1014 cellules reacuteparties dans plus de 200 types cellulaires diffeacuterents qui composent les tissus (cellules sanguines nerveuses germinales etc) La prolifeacuteration cellulaire au sein de ces tissus est rigoureusement controcircleacutee au cours de notre vie certaines cellules (les neurones) ne neacutecessitant pas un renouvellement constant dautres eacutetant perpeacutetuellement en cours de multiplication (cellules sanguines ou de la peau) Le controcircle de cette multiplication cellulaire normale se fait par lintermeacutediaire dun eacutequilibre permanent entre facteurs activateurs (stimulateurs de la division cellulaire) et facteurs inhibiteurs (freins de la division cellulaire) Toute alteacuteration de cet eacutequilibre ou homeacuteostasie cellulaire peut faire pencher la balance soit du cocircteacute inhibiteur dans ce cas la cellule meurt et disparaicirct soit du cocircteacute activateur et la cellule se divise de faccedilon incontrocircleacutee et peut donner naissance agrave un cancerDe maniegravere scheacutematique on peut faire une analogie entre une voiture et une cellule Lorsque les systegravemes qui controcirclent lrsquoacceacuteleacuterateur et les freins de la voiture sont en bon eacutetat celle-ci va donc pouvoir avoir une vitesse de croisiegravere parfaitement controcircleacutee Une voiture dans laquelle lrsquoacceacuteleacuterateur serait activeacute en permanence ou bien ayant une absence totale de frein est donc lanceacutee dans une course folle qui ne peut plus ecirctre arrecircteacutee sauf par une catastrophe Dans les cellules canceacutereuses cela se passe exactement de la mecircme faccedilon
Il y a trois grandes cateacutegories de gegravenes associeacutes aux pathologies canceacutereuses les oncogegravenes (cet article) les gegravenes suppresseur de tumeurs et les gegravenes de Reacuteparation de lADN
Les proto-oncogegravenes sont les reacutegulateurs positifs de la prolifeacuteration cellulaire (les acceacuteleacuterateurs) Ils deviennent hyper-actifs et leur modification (en oncogegravene) est dominante car il suffit quune des deux copies du gegravene soit modifieacutee On a identifieacute actuellement plus de 100 proto-oncogegravenes Les plus connus sont les gegravenes Ha-ras myc ou abl
La seconde cateacutegorie comprend les gegravenes suppresseurs de tumeurs qui sont des reacutegulateurs neacutegatifs de la prolifeacuteration cellulaire (les freins)
Il existe eacutegalement les gegravenes de reacuteparation qui sont capables de deacutetecter et de reacuteparer les leacutesions de lrsquoADN qui ont modifieacute les oncogegravenes ou les gegravenes suppresseurs de tumeur Ces systegravemes de reacuteparation sont eacutegalement inactiveacutes dans les cellules canceacutereuses
Les cancers sont des pathologies geacuteneacutetiques crsquoest-agrave-dire qursquoils ont pour origine une modification quantitative etou qualitative des gegravenes deacutecrits ci-dessus Comme il srsquoagit drsquoalteacuterations geacuteneacutetiques somatiques qui ne sont preacutesentes que dans le tissu malade la plupart des cancers ne sont donc pas heacutereacuteditaires Les cancers familiaux (10 des cancers humains) sont associeacutes agrave une alteacuteration constitutionnelle (ou germinale) drsquoun gegravene Cette alteacuteration est donc preacutesente dans toutes les cellules de notre organisme gamegravetes incluses elle peut donc ecirctre transmise agrave la descendance
Scheacutemas agrave consulter agrave la source- Lespegravece humaine possegravede 23 paires de chromosomes (tous les gegravenes sont donc preacutesent agrave leacutetat de deux copies par cellules agrave lexception des cellules germinales et on fait abstraction des chromosomes sexuels X et Y) Lalteacuteration dune copie dun proto-oncogegravene produit une proteacuteine dont lactiviteacute diffegravere fortement de celle du produit normale (par exemple expression tregraves augmenteacutee ou encore preacutesence du produit dans des cellules innapproprieacutes) Cette proteacuteine muteacutee stimule de faccedilon constante la division cellulaire qui ne sera plus reacuteguleacutee normalement Cette alteacuteration est dite dominante car la production de proteacuteine alteacutereacutee par une seule des deux copies du proto-oncogegravene est neacutecessaire et suffisante pour alteacuterer sa fonction
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiOncogC3A8ne
Phosphorylation oxydative ndash Article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biochimie Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
La phosphorylation oxydative est une voie meacutetabolique qui utilise leacutenergie libeacutereacutee par loxydation des nutriments pour la production dadeacutenosine triphosphate
Voir aussi
bull Chaicircne respiratoire
Source httpfrwikipediaorgwikiPhosphorylation_oxydative
Photosynthegravese - lsquoNote de Futura-Sciencesrsquo
La photosynthegravese est une reacuteaction biochimique eacutenergeacutetique qui se deacuteroule chez les plantes
Rocircle de la photosynthegravese
La photosynthegravese a pour but de creacuteer de leacutenergie (sous forme de glucide) agrave partir de leacutenergie lumineuse provenant du soleil Les organismes qui utilisent le meacutecanisme de photosynthegravese sont autotrophes car ils fabriquent des matiegraveres organiques agrave partir de matiegraveres inorganiques
Meacutecanisme de la photosynthegravese
Leacutenergie solaire est utiliseacutee pour oxyder leau et reacuteduire le gaz carbonique afin de syntheacutetiser des substances organiques (glucides) Ce pheacutenomegravene a lieu dans les choloroplastes un organite speacutecifique des plantes au niveau des membranes des thylacoiumldes ougrave se situent les photosystegravemes I et II et les cytochromes
Bilan eacutenergeacutetique de la photosynthegravese
Il faut six moleacutecules de dioxyde de carbone et six moleacutecules deau pour syntheacutetiser une moleacutecule de glucose relacircchant six moleacutecules de dioxygegravene gracircce agrave leacutenergie lumineuse
6 CO2 + 6 H2O + eacutenergie lumineuse rarr C6H12O6 (glucose) + 6 O2
Mais ce bilan est en fait deacutecomposeacute en deux eacutetapes successives
bull les reacuteactions photochimiques (phase claire) 12 H2O + lumiegravere rarr 6 O2 + eacutenergie chimique (24 H)
bull le cycle de Calvin (phase sombre) 6 CO2 + eacutenergie chimique (24 H) rarr C6H12O6 + 6 H2O
La photosynthegravese est un meacutecanisme speacutecifique des plantes vertes copy Jon Sullivan Wikimedia domaine publicSource httpwwwfutura-sciencescomfrdefinitiontbotanique-2dphotosynthese_227
Photosynthegravese - Introduction drsquoun article XWikipeacutedia
La photosynthegravese (grec φῶς phōs lumiegravere et σύνθεσις syacutenthesis composition) est le processus bioeacutenergeacutetique qui permet aux plantes et agrave certaines bacteacuteries de syntheacutetiser de la matiegravere organique en exploitant la lumiegravere du soleil Les besoins nutritifs de ces organismes sont du dioxyde de carbone de lrsquoeau et des sels mineacuteraux La photosynthegravese est agrave la base de lautotrophie de ces organismes La photosynthegravese est la principale voie de transformation du carbone mineacuteral en carbone organique En tout les organismes photosyntheacutetiques assimilent environ 100 milliards de tonnes de carbone en biomasse chaque anneacutee1
La photosynthegravese se deacuteroule dans les membranes des thylakoiumldes chez les plantes les algues et les cyanobacteacuteries ou dans la membrane plasmique chez les bacteacuteries photosyntheacutetiques Une conseacutequence importante est la libeacuteration de moleacutecules de dioxygegravene
Sommaire
bull 1 La deacutecouverte du meacutecanisme
bull 2 Vue geacuteneacuterale
bull 3 Le support de la photosynthegravese
bull 4 Les deux phases de la photosynthegravese
o 41 Les reacuteactions photochimiques ou phase claire
411 Le photosystegraveme II
412 Le photosystegraveme I
413 La photophosphorylation cyclique
o 42 Le cycle de Calvin ou phase chimique non photo-deacutependante (ou
laquo phase sombre raquo expression deacutesormais deacutesuegravete)
bull 5 Les diffeacuterents types de fixation du carbone
o 51 Le meacutecanisme des plantes en C3
o 52 Le meacutecanisme des plantes en C4
o 53 Le meacutecanisme des plantes CAM ( Crassulacean Acid Metabolism )
bull 6 Cas particuliers de photosynthegravese
o 61 Photosynthegravese chez un animal
o 62 Photosynthegravese artificielle
bull 7 Production doxygegravene amp captage deacutenergie
bull 8 Notes
bull 9 Reacutefeacuterences
bull 10 Voir aussi
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiPhotosynthC3A8se
Potentiel doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Le potentiel doxydo-reacuteduction ou potentiel redox est une grandeur empirique exprimeacutee en volt (de symbole V) et noteacutee E Ce potentiel est exprimeacute par rapport agrave une reacutefeacuterence souvent mesureacutee par une eacutelectrode normale agrave hydrogegravene (ENH) dougrave luniteacute VENH rencontreacutee dans certains ouvrages Cette mesure est appliqueacutee aux couples
doxydo-reacuteduction pour preacutevoir la reacuteactiviteacute des espegraveces chimiques entre elles Par convention le potentiel standard Edeg est mesureacute par rapport au couple protonhydrogegravene (H+ H2) de potentiel nul
Sommaire
bull 1 Mesure
o 11 Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
111 Exemples
bull 2 Oxydant et reacuteducteur
bull 3 Potentiels standard doxydo-reacuteduction agrave 25 degC
bull 4 laquo Noblesse raquo dun meacutetal
bull 5 Applications pratiques
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Articles connexes
Mesure [modifier]
La mesure dun potentiel deacutelectro-reacuteduction se fait expeacuterimentalement agrave laide de deux demi-piles Pour obtenir le potentiel standard dun couple redox lune de ces piles doit mettre en œuvre le couple de reacutefeacuterence H+ H2 et lautre celui dont on veut mesurer le potentiel
Concregravetement les deux demi-piles sont constitueacutees chacune dun soluteacute et dune eacutelectrode les soluteacutes sont relieacutes entre eux par un pont salin qui leur permet deacutechanger des ions et les eacutelectrodes sont relieacutees entre elles par un circuit eacutelectrique sur lequel est placeacute un voltmegravetre Les deux demi-piles une fois relieacutees forment une pile eacutelectrique fournissant un courant continu alimenteacute par les reacuteactions chimiques qui ont lieu spontaneacutement aux eacutelectrodes degraves lors quest formeacutee la pile
-Le sens de courant eacutelectrique donne le signe du potentiel (neacutegatif si les eacutelectrons vont vers H+H2 et positif au contraire)
-Le voltmegravetre donne la valeur du potentiel du couple redox
-Les couples ayant des Edeg eacuteleveacutes (positifs) impliquent des oxydants forts
-Les couples ayant des Edeg tregraves bas (neacutegatifs) impliquent des reacuteducteurs forts
Ce potentiel peut deacutependre du contexte chimique et notamment du pH et mecircme du contexte physique les effets de la lumiegravere sont mis agrave profit aussi bien par la nature dans la photosynthegravese que par lhomme dans la photographie
Les chimistes utilisent des tables deacutejagrave deacutefinies elles fournissent les potentiels mesureacutes dans les conditions standard de pression et de tempeacuterature (25 degC 1 bar) par rapport au couple H+ H2
Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo [modifier]
Pour une reacuteaction redox on peut deacutefinir la diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur)
Exemples [modifier]
a)NAD+ + 2H+ + 2 e- rarr NADH + H+ E0rsquo = -0320 V
b) Aceacutetaldeacutehyde + 2 H+ + 2 e- rarr Eacutethanol E0rsquo = -0197 V
Reacuteaction redox
Aceacutetaldeacutehyde + NADH + H+ rarr Eacutethanol + NAD+ ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur) = -0197 ndash (-0320) = + 0123 V
Regravegle geacuteneacuterale
Les reacuteactions redox spontaneacutees possegravedent un ΔE gt 0
Oxydant et reacuteducteur [modifier]
La reacutefeacuterence du potentiel doxydo-reacuteduction est celui de leau pure conventionnellement fixeacute agrave zeacutero Les corps dits laquo oxydants raquo sont les oxydants des couples ayant un potentiel positif (ils captent des eacutelectrons ce qui se traduit par une charge eacutelectrique neacutegative) les corps dits laquo reacuteducteurs raquo sont les reacuteducteurs des couples ayant un potentiel neacutegatif (ils cegravedent des eacutelectrons dougrave une charge eacutelectrique positive) Les valeurs caracteacuteristiques des potentiels sont de lordre de quelques volts
On voit lagrave que lon a deux significations diffeacuterentes pour les termes laquo oxydant raquo et laquo reacuteducteur raquo
bull la signification lieacutee agrave une reacuteaction doxydo-reacuteduction donneacutee (capteur ou eacutemetteur deacutelectron dans la reacuteaction)
bull la signification lieacutee au potentiel doxydo-reacuteduction un laquo reacuteducteur raquo est un corps qui joue le rocircle de reacuteducteur dans de nombreuses reacuteactions un laquo oxydant raquo est un corps qui joue le rocircle doxydant dans de nombreuses reacuteactions mais un laquo oxydant raquo peut parfois ecirctre un reacuteducteur sil est face agrave un laquo oxydant raquo plus fort et quil peut encore soxyder
Cest cette deuxiegraveme signification qui est utiliseacutee ici Les laquo oxydants raquo les plus forts ne peuvent pas soxyder eux-mecircmes et sont donc toujours des oxydants les laquo reacuteducteurs raquo les plus forts ne peuvent pas se reacuteduire eux-mecircmes et sont donc toujours des reacuteducteurs Mais certains corps peuvent ecirctre alternativement oxydants et reacuteducteurs comme par exemple leau ou le monoxyde de carbone
Les oxydants les plus forts dans cette eacutechelle sont les halogegravenes (F2 Cl2) lion permanganate (MnO4
-) en milieu acide lion hypochlorite (ClO-) le dioxygegravene (O2) le soufre (S)
Des reacuteducteurs classiques sont les meacutetaux le carbone et lhydrogegravene solide1
Lire lrsquoarticle complet sur httpfrwikipediaorgwikiPotentiel_d27oxydo-rC3A9duction
Reacuteaction doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Des informations de cet article ou section devraient ecirctre mieux relieacutees aux sources mentionneacutees dans la bibliographie ou en liens externes Ameacuteliorez sa veacuterifiabiliteacute en les associant par des reacutefeacuterences
Une reacuteaction doxydo-reacuteduction est une reacuteaction chimique au cours de laquelle se produit un eacutechange deacutelectrons Lespegravece chimique qui capte les eacutelectrons est appeleacutee laquo oxydant raquo celle qui les cegravede laquo reacuteducteur raquo On abregravege couramment loxydo-reacuteduction par redox
Les reacuteactions doxydo-reacuteductions constituent une grande famille comprenant de nombreuses reacuteactions chimiques puisquelles interviennent dans les combustions certains dosages meacutetallurgiques la corrosion des meacutetaux leacutelectrochimie ou la respiration cellulaire Ces reacuteactions jouent en particulier un rocircle fondamental en biologie dans la transformation de loxygegravene au sein des corps vivants Elles sont eacutegalement massivement utiliseacutees par lindustrie humaine agrave lexemple de lobtention de la fonte agrave partir de minerais composeacutes doxyde de fer par reacuteduction puis de fer et dacier agrave partir de la fonte par oxydation
Cette varieacuteteacute sexplique par la mobiliteacute la leacutegegravereteacute et lomnipreacutesence dans toutes les formes de la matiegravere de leacutelectron
Sommaire
bull 1 Deacutefinitions
o 11 Premiegravere deacutefinition
o 12 Deacutefinitions plus modernes
bull 2 Vocabulaire
bull 3 Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction
bull 4 Potentiel doxydo-reacuteduction
bull 5 Principaux couples doxydants-reacuteducteurs
bull 6 Reacuteactions doxydo-reacuteduction sans transfert eacutevident deacutelectrons [1]
o 61 Position du problegraveme
o 62 Geacuteneacuteralisation de la notion de transfert deacutelectrons
621 Formation dune liaison chimique et eacutelectroneacutegativiteacute
622 Transfert total deacutelectrons
623 Transfert total fictif (virtuel)
624 Application agrave la reacuteaction 2 H 2 + O2 rarr 2 H 2O
o 63 Nombre doxydation dun eacuteleacutement
o 64 Geacuteneacuteralisation de loxydo-reacuteduction
o 65 Utilisation des nombres doxydation
bull 7 Notes et reacutefeacuterences
bull 8 Bibliographie
bull 9 Voir aussi
o 91 Articles connexes
o 92 Liens externes
Deacutefinitions [modifier]
Premiegravere deacutefinition [modifier]
Suite agrave des expeacuteriences avec le mercure Lavoisier met en eacutevidence en 1772 le rocircle du dioxygegravene dans certaines reacuteactions doxydo-reacuteduction Il pose les premiegraveres deacutefinitions
bull Loxydation signifie laquo combinaison avec loxygegravene raquo Par exemple
2 Hg + O2 rarr Hg2O2
bull Une reacuteduction est laquo lextraction dun meacutetal de son oxyde raquo deacutefinition deacutejagrave utiliseacutee
en meacutetallurgie Par exemple
SO2 rarr S + O2
Dans le langage courant loxydation est la reacuteaction chimique dans laquelle un composeacute se combine avec un ou plusieurs atomes doxygegravene Comme loxydation du fer qui produit la rouille
4 Fe + 3O2 rarr 2 Fe2O3
Ce nest quau XX e siegravecle apregraves la deacutecouverte de leacutelectron (JJ Thomson 1897) et lintroduction du modegravele atomique de Bohr (1913) que les reacuteactions chimiques ont eacuteteacute reacuteexamineacutees agrave la lumiegravere de ces nouveaux modegraveles et que des similitudes observeacutees permirent de deacutegager progressivement le concept actuel doxydo-reacuteduction qui sexprime en termes de transferts deacutelectrons
Les reacuteactions doxydo-reacuteduction par voie segraveche (eacutechange de dioxygegravene) sont efficacement deacutecrites par les diagrammes Ellingham Loutil principal des reacuteactions redox en milieu aqueux eacutetant la formule de Nernst
Deacutefinitions plus modernes [modifier]
Pour faciliter leacutetude des reacuteactions on utilise un outil qui associe (parfois abstraitement) agrave chaque atome dun composeacute un nombre doxydation (no) qui symbolise la valeur de la charge porteacutee (Fe2+ a un nombre doxydation de 2)
bull Une oxydation est une perte deacutelectrons (donc une augmentation du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Zn rarr Zn2+ + 2 e-
bull Ce don deacutelectrons ne se produit que sil existe un corps susceptible de les
accepter
bull Le pheacutenomegravene inverse (acceptation des eacutelectrons) est appeleacute la reacuteduction
bull Une reacuteduction est un gain deacutelectrons (donc une diminution du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Cu2+ + 2 e- rarr Cu
Ainsi les laquo combinaisons avec loxygegravene raquo ne sont quun cas particulier des reacuteactions doxydo-reacuteduction Voici deux reacuteactions avec le cuivre
2Cu + O2 rarr 2CuO
Cu + Cl2 rarr CuCl2
La premiegravere combine le cuivre et le dioxygegravene tandis que la seconde combine le cuivre et le dichlore Le chlore et loxygegravene ont un point commun ce sont des eacuteleacutements plus eacutelectroneacutegatifs que le cuivre
Loxydation dun corps saccompagne toujours de la reacuteduction dun autre (les eacutelectrons ne peuvent pas circuler seuls et sont neacutecessairement capteacutes) on parle dune reacuteaction doxydo-reacuteduction Loxydation est une demi-reacuteaction de loxydo-reacuteduction et la reacuteduction est lautre demi-reacuteaction
Vocabulaire [modifier]
Scheacutema - Preacutevision du sens dune reacuteaction doxydo-reacuteduction en utilisant la regravegle du gamma
Dans une oxydo-reacuteduction
bull leacuteleacutement qui cegravede un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo reacuteducteur raquo
bull leacuteleacutement qui capte un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo oxydant raquo
Le reacuteducteur soxyde (reacuteaction doxydation) loxydant se reacuteduit (reacuteaction de reacuteduction) Loxydo-reacuteduction se compose donc de deux demi-reacuteactions une oxydation et une reacuteduction
bull Oxydationreacuteducteur(1) = oxydant(1) + ne- (les flegraveches napparaissent que si la reacuteaction est totale quand K gt 10 000)
bull Reacuteduction
oxydant(2) + ne- = reacuteducteur(2)
bull Oxydo-reacuteduction (laquo somme raquo de loxydation et de la reacuteduction)
oxydant(2) + reacuteducteur(1) rarr oxydant(1) + reacuteducteur(2)
Exemple
Ce4+ + e- = Ce3+ (Reacuteduction)
Fe2+ = Fe3+ + e- (Oxydation)
dougrave la reacuteaction bilan
Ce4+ + Fe2+ rarr Ce3+ + Fe3+
Un reacuteducteur oxydeacute (=forme oxydeacutee) est un oxydant et un oxydant reacuteduit (=forme reacuteduite) est un reacuteducteur On deacutefinit ainsi le couple oxydant-reacuteducteur (aussi appeleacute laquo couple redox raquo) qui se compose de loxydant et du reacuteducteur conjugueacute (loxydant reacuteduit) On le note sous la forme Oxydant Reacuteducteur
En biochimie et notamment agrave propos de la synthegravese des moleacutecules preacutebiotiques on parle de reacuteactions se produisant dans une atmosphegravere oxydante cest-agrave-dire en preacutesence doxygegravene par opposition agrave une atmosphegravere reacuteductrice contenant par exemple du gaz carbonique
Certain composeacutes chimiques peuvent se comporter aussi bien en oxydant quen reacuteducteur Cest notamment le cas de leau oxygeacuteneacutee dont on dit quelle se dismute et qui par conseacutequent ne peut ecirctre conserveacutee longtemps
H2O2 = 2H+ + O2 + 2e- (oxydation)
H2O2 + 2H+ + 2e- = 2H2O (reacuteduction)
Soit au final
2H2O2 rarr 2H2O + O2 (oxydo-reacuteduction)
On a par exemple les couples oxydant-reacuteducteur Cu 2+ Cu et Zn 2+ Zn qui donnent la reacuteaction en solution aqueuse
Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+
(aq) + Cu(s) (oxydo-reacuteduction)
Cette reacuteaction peut se deacutecomposer en une reacuteduction (de loxydant) et une oxydation (du reacuteducteur)
Zn(s) = Zn2+(aq) + 2e- (oxydation)
Cu2+(aq) + 2e- = Cu(s) (reacuteduction)
Les deux demi-reacuteactions doxydation et de reacuteduction peuvent reacuteellement ecirctre seacutepareacutees dans certains cas (cest-agrave-dire quelles ne se produisent pas au mecircme endroit) ce qui permet de geacuteneacuterer un courant eacutelectrique (cest ce qui se passe dans les piles eacutelectriques) Dans les autres cas par exemple dans lexemple donneacute elles nont quun inteacuterecirct formel (les eacutelectrons libres nexistent pas dans leau)
Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction hellip
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Respiration ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biologie et la meacutedecine Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
Dans le langage courant la respiration deacutesigne agrave la fois les eacutechanges gazeux (rejet de dioxyde de carbone CO2 appeleacute parfois de faccedilon impropre laquo gaz carbonique raquo et absorption de dioxygegravene O2 ou appeleacute couramment laquo oxygegravene raquo) et la respiration cellulaire qui permet en deacutegradant du glucose gracircce au dioxygegravene dobtenir de leacutenergie Les eacutechanges gazeux assistent la respiration cellulaire en lui fournissant le dioxygegravene et en le deacutebarrassant du dioxyde de carbone produit
Pour certains organismes ces eacutechanges se reacutealisent directement par diffusion aux travers des parois cellulaires Pour dautres des organes speacutecialiseacutes se sont formeacutes permettant ainsi daugmenter les quantiteacutes de gaz brasseacutes Il existe plusieurs types dorganes
bull les branchies qui sont les adaptations respiratoires des animaux aquatiques poissons mais aussi certains anneacutelides (vers) eacutechinodermes (eacutetoiles de mers) et mollusques
bull les poumons qui sont les adaptations des verteacutebreacutes terrestres
Dans le cas des animaux qui possegravedent des poumons on parle de ventilation pulmonaire pour deacutesigner lensemble des meacutecanismes qui permettent les transferts de gaz entre les milieux exteacuterieur et inteacuterieur (le sang)
Sommaire
bull 1 Aspect biochimique
bull 2 La respiration chez lecirctre humain
bull 3 Classification des sujets lieacutes agrave la respiration
o 31 Par maladie et urgences
o 32 Par meacutedication
o 33 Par soins intensifs et meacutedecine durgence
o 34 Par autres sujets meacutedicaux
bull 4 Voir aussi
o 41 Articles connexes
o 42 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRespiration
Tomographie par eacutemission de positons - Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
La tomographie par eacutemission de positons (TEP) deacutenommeacutee PET ou PET scan pour laquo positron emission tomography raquo dans la terminologie anglo-saxonne est une meacutethode
dimagerie meacutedicale pratiqueacutee par les speacutecialistes en meacutedecine nucleacuteaire qui permet de mesurer en trois dimensions lactiviteacute meacutetabolique dun organe gracircce aux eacutemissions produites par les positons (ou positrons) issus de la deacutesinteacutegration dun produit radioactif injecteacute au preacutealable
La TEP repose sur le principe geacuteneacuteral de la scintigraphie qui consiste agrave injecter un traceur dont on connaicirct le comportement et les proprieacuteteacutes biologiques pour obtenir une image du fonctionnement dun organe Ce traceur est marqueacute par un atome radioactif (carbone fluor azote oxygegravene) qui eacutemet des positons dont lannihilation produit elle-mecircme deux photons La deacutetection de la trajectoire de ces photons par le collimateur de la cameacutera TEP permet de localiser le lieu de leur eacutemission et donc la concentration du traceur en chaque point de lorgane Cest cette information quantitative que lon repreacutesente sous la forme dune image faisant apparaicirctre en couleurs les zones de forte concentration du traceur
Ainsi la TEP permet de visualiser les activiteacutes du meacutetabolisme des cellules on parle dimagerie fonctionnelle par opposition aux techniques dimagerie dite structurelle comme celles baseacutees sur les rayons X (radiologie ou CT-scan) qui reacutealisent des images de lanatomie Par conseacutequent la tomographie par eacutemission de positons est un outil diagnostique qui permet de deacuteceler certaines pathologies qui se traduisent par une alteacuteration de la physiologie normale comme les cancers La TEP est aussi utiliseacutee en recherche biomeacutedicale par exemple en imagerie ceacutereacutebrale ougrave elle permet de reacuteveacuteler les reacutegions actives du cerveau lors de telle ou telle activiteacute cognitive de maniegravere analogue agrave ce qui se fait avec limagerie par reacutesonance magneacutetique fonctionnelle (IRM)
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Deacutefinition
o 21 Principe
o 22 Exposition aux radiations et radioprotection
bull 3 Principaux traceurs utiliseacutes
o 31 Le 18 F FDG
bull 4 Deacuteroulement dun examen TEP
bull 5 Diagnostic
bull 6 Applications
o 61 Canceacuterologie
o 62 Imagerie ceacutereacutebrale et neurologie
o 63 Cardiologie
bull 7 Limites
bull 8 Avenir de la TEP
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Annexes
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiTomographie_par_C3A9mission_de_positons
Warburg ndash Selon Wikipeacutedia
Otto Heinrich Warburg (8 octobre 1883 agrave Fribourg-en-Brisgau Bade-Wurtemberg Allemagne - 1 er aoucirct 1970 agrave Berlin) est un meacutedecin physiologiste et biochimiste allemand Il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine de 19311
Sommaire
bull 1 Biographie
bull 2 Hypothegravese
bull 3 Le cas Warburg
bull 4 Notes et reacutefeacuterences
bull 5 Voir aussi
o 51 Liens externes
Biographie
Docteur en chimie et docteur en meacutedecine il a deacutecouvert des processus-cleacutes de la respiration cellulaire et de diffeacuterents systegravemes enzymatiques En 1931 il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine laquo pour sa deacutecouverte de la nature et du mode opeacuteratoire de lenzyme respiratoire1 raquo
Ayant deacutemontreacute que les cellules canceacutereuses changent leur meacutetabolisme pour passer agrave un meacutetabolisme anaeacuterobie il a formuleacute lhypothegravese non confirmeacutee que le cancer na pas besoin dun milieu riche en oxygegravene pour se deacutevelopper Parmi ses eacutetudiants le plus illustre est Hans Adolf Krebs prix Nobel en 1953
Hypothegravese
Il constata lors de ses observations sur des cellules canceacutereuses une concentration anormalement eacuteleveacutee dions lactates lun des sels de lacide lactique Or cet acide est typiquement le reacutesultat dune fermentation
En 1924 Warburg en tira une hypothegravese sur la formation de cellules canceacutereuses celles-ci tireraient principalement leur eacutenergie de la fermentation anaeacuterobie du glucose (glycolyse anaeacuterobie) et par conseacutequent la preacutesence doxygegravene ne serait pas neacutecessaire agrave leur deacuteveloppement
Lapparition du cancer serait due agrave un dysfonctionnement des mitochondries des cellules canceacutereuses au lieu de le consommer elles fermenteraient le glucose
Selon Warburg linduction dun eacutetat dacidification dans lorganisme est incompatible avec le meacutetabolisme des cellules canceacutereuses2
Le cas Warburg
Otto Warburg eacutetait juif Agrave ce titre il aurait ducirc ecirctre soit expulseacute dAllemagne soit deacuteporteacute dans les camps de concentration Il nen fut rien En effet parce quAdolf Hitler eacutetait particuliegraverement preacuteoccupeacute davoir un cancer et parce quil pensait que Warburg serait le seul scientifique susceptible de trouver un traitement efficace il donna donc des instructions pour quil fucirct preacuteserveacute de la deacuteportation3 Warburg est enterreacute au cimetiegravere de Dahlem agrave Berlin
Photo - Otto Heinrich Warburg en 1931
Notes et reacutefeacuterences
1 uarr a et b (en) laquo for his discovery of the nature and mode of action of the respiratory enzyme raquo in Personnel de reacutedaction laquo The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1931 [archive] raquo Fondation Nobel 2010 Consulteacute le 26 novembre 2010
2 uarr La theacuteorie de O H Warburg Nexus ndeg48 page 66
3 uarr Robert Paxton la France de Vichy 1940-1944 coll Points-Histoire eacuted Seuil 1973 p178
Source httpfrwikipediaorgwikiOtto_Heinrich_Warburg
Traduction deacutefinitions et compleacutements
Jacques Hallard Ing CNAM consultant indeacutependantRelecture et corrections Christiane Hallard-Lauffenburger professeur des eacutecoleshonoraireAdresse 585 19 Chemin du Malpas 13940 Molleacutegegraves FranceCourriel jacqueshallard921orangefr
Fichier ISIS Santeacute Cancer a Redox Disease French version3 alleacutegeacutee
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Trouver le biomarqueur adeacutequat qui permettra aux cliniciens de comprendre et de suivre avec preacutecision lrsquoeacutevolution de la maladie ndash ou bien sa reacuteponse agrave un traitement ndash est lrsquoun des principaux enjeux de la recherche pharmaceutique aujourdrsquohui En effet il nrsquoy a souvent pas de lien de causaliteacute direct entre un biomarqueur et une maladie ou sa reacuteponse Certains biomarqueurs peuvent ecirctre repreacutesentatifs de plusieurs maladies et inversement il peut ecirctre neacutecessaire de deacutetecter plusieurs biomarqueurs afin de deacutepister une maladie donneacutee
Les technologies de deacutetection et drsquoamplification ont progresseacute agrave pas de geacuteant ces derniegraveres anneacutees et sont devenues les principaux moteurs du deacuteveloppement des outils de diagnostic moleacuteculaire La meacutethode la plus connue est la Reacuteaction en Chaicircne par Polymeacuterase (PCR) mais il en est drsquoautres telles que les puces agrave ADN et ARN (ou micro-arrays) lrsquohybridation in situ en fluorescence (FISH) lrsquoimmunohistochimie la cytomeacutetrie en flux (CMF FACS en anglais) et bien drsquoautres qui sont agrave preacutesent arriveacutees agrave maturiteacute
Le rocircle des biomarqueurs dans la chaicircne de valeur pharmaceutiqueLes biomarqueurs jouent un rocircle important agrave tous les niveaux de la chaicircne de valeur pharmaceutique ils interviennent tregraves tocirct dans le processus de deacutecouverte puis dans le deacuteveloppement du produit ils ont eacutegalement leur importance au niveau du patient notamment pour la preacutevention le suivi du traitement et la gestion de la maladie
Les biomarqueurs peuvent ecirctre trieacutes en trois cateacutegories leur rocircle deacutepend de leur positionnement dans la chaicircne de valeur
Les biomarqueurs de deacutecouverte sont des entiteacutes moleacuteculaires qui sont geacuteneacuteralement identifieacutees pendant les premiegraveres phases du processus de deacutecouverte drsquoun nouveau meacutedicament Ces biomarqueurs sont lieacutes agrave la cible biologique et sont utiliseacutes pour valider les meacutecanismes de la maladie pour sonder de potentiels effets toxicologiques ou pour anticiper les variations geacuteneacutetiques potentielles dans la reacuteponse de lrsquoorganisme aux meacutedicaments Lrsquoespoir pour les responsables de R amp D pharmaceutique est que ces biomarqueurs vont aider agrave atteindre plus rapidement chez lrsquohomme la preuve de concept ou deacutemonstration de validiteacute lrsquoideacutee est drsquoecirctre en mesure drsquoeffectuer des essais cliniques en toute seacutecuriteacute avec de tregraves faibles doses sur un petit nombre de patients et beaucoup plus preacutecocement avant mecircme que les essais preacutecliniques ne soit pleinement acheveacutes Les meacutedicaments qui srsquoaveacutereraient ne pas fonctionner lors de ces essais preacutecoces seraient alors eacutelimineacutes plus tocirct ce qui permettrait par conseacutequent de tester plus de substances
Plus tard dans le processus on trouve les biomarqueurs de deacuteveloppement qui peuvent eacutegalement ecirctre drsquoune grande utiliteacute Ce sont habituellement les mecircmes que ceux qui ont eacuteteacute identifieacutes lors du processus de deacutecouverte et qui sont utiliseacutes dans les essais cliniques pour fournir des informations preacuteliminaires sur lrsquoefficaciteacute du meacutedicament et sa seacutecuriteacute avant qursquoon ne soit agrave mecircme de mesurer des paramegravetres cliniques drsquoaucune sorte Gracircce agrave leur capaciteacute agrave fournir des informations qui ne seraient pas accessibles agrave travers un monitoring clinique classique ils contribuent parfois agrave acceacuteleacuterer sensiblement le processus de deacuteveloppement En un mot afin de mesurer lrsquoefficaciteacute drsquoun nouveau meacutedicament de simples tests sanguins peuvent agrave preacutesent (dans certains cas) remplacer des mois voire des anneacutees drsquoobservation clinique
Et enfin nous avons les biomarqueurs commerciaux Par commercial nous entendons les biomarqueurs qui ont eacuteteacute officiellement reconnus par les autoriteacutes sanitaires comme des outils apportant des informations utiles sur lrsquoeacutetat drsquoun patient et pouvant ecirctre utiliseacutes pour prendre des deacutecisions cliniques des outils de diagnostic recourant agrave ces biomarqueurs seront par ailleurs susceptibles drsquoecirctre rembourseacutes par les systegravemes de santeacute Ce type de biomarqueur nrsquoest pas nouveau Pour ne citer que deux exemples le glucose est reconnu comme biomarqueur du diabegravete depuis le XIXe siegravecle (aujourdrsquohui il a eacuteteacute remplaceacute par lrsquoHbA1c) et le PSA (Antigegravene prostatique speacutecifique) lrsquoest depuis les anneacutees 1980 pour le cancer de la prostate
Bien que lrsquoon utilise les biomarqueurs depuis fort longtemps le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire la bio-informatique et les meacutethodes de deacutetection innovantes ont deacutemultiplieacute les possibiliteacutes de faccedilon spectaculaire et un nouveau type drsquooutil a eacutemergeacute le diagnostic moleacuteculaire Les premiers exemples embleacutematiques de ces nouvelles et puissantes technologies sont les ldquodiagnostics compagnonsrdquo qui ont eacuteteacute introduits dans le traitement du cancer (drsquoabord avec lrsquoHerceptine que nous avons mentionneacutee plus haut) et plus reacutecemment du VIH ougrave certains traitements oneacutereux nrsquoont eacuteteacute prescrits qursquoagrave condition que le patient reacuteponde agrave un test geacuteneacutetique speacutecifique Drsquoautres exemples bien connus sont les tests de deacutepistage de routine des maladies infectieuses (VIH) dont le degreacute de speacutecificiteacute et de sensibiliteacute est tregraves eacuteleveacute
Les diagnostics moleacuteculaires sont les outils de la meacutedecine moderne Ils permettent aux cliniciens drsquoidentifier les signes avant-coureurs des maladies de choisir le bon traitement en fonction des profils geacuteneacutetiques (diagnostics ldquocompagnonsrdquo) de superviser lrsquoefficaciteacute des traitements et bien mieux informeacutes de prendre de meilleures deacutecisions en fonction du profil particulier de chaque patient et de sa reacuteaction aux traitements anteacuterieurs Les diagnostics moleacuteculaires ont eacutegalement un rocircle eacuteconomique agrave jouer car ils pourraient tregraves bien conduire dans certains cas agrave des eacuteconomies substantielles en eacutevitant au meacutedecin de prescrire inutilement des traitements coucircteux
Lrsquoimpact eacuteconomique de la meacutedecine personnaliseacuteeLa demande mondiale pour les produits et services de santeacute est estimeacutee agrave lrsquoheure actuelle agrave 5500 milliards de dollars et elle devrait atteindre 12 000 milliards de dollars agrave lrsquohorizon 2030 La meacutedecine personnaliseacutee va transformer ce marcheacute sur deux plans premiegraverement en fournissant des traitements plus efficaces et deuxiegravemement en offrant le moyen de faire des eacuteconomies
Des traitements plus efficaces Pour un meacutedecin la valeur intrinsegraveque du diagnostic moleacuteculaire ne reacuteside bien sucircr pas dans le traitement drsquoune maladie mais dans lrsquoinformation que ce diagnostic viendra fournir Cette information peut ecirctre inestimable car elle aide les meacutedecins agrave prendre de meilleures deacutecisions sur la faccedilon de traiter un patient Par ailleurs elle est parfois consideacutereacutee par les autoriteacutes sanitaires comme une condition preacutealable pour la prescription drsquoune moleacutecule comme crsquoest le cas en meacutedecine stratifieacutee
LrsquoHerceptine a eacuteteacute le premier meacutedicament issu de la meacutedecine stratifieacutee agrave ecirctre autoriseacute Elle traite le cancer du sein et fonctionne extrecircmement bien mais seulement pour des femmes qui surexpriment un gegravene speacutecifique appeleacute HER-2 Elle est donc commercialiseacutee avec un kit de diagnostic HER-2 et nrsquoest rembourseacutee par les systegravemes de santeacute que si le test est positif LrsquoHerceptine est lrsquoun des meacutedicaments les plus vendus
aujourdrsquohui (pour un total de plus de 5 milliards de dollars) A lrsquoavenir ce type de produit deviendra monnaie courante demain les assureurs de la santeacute ne paieront plus pour des meacutedicaments mais pour des reacutesultats Crsquoest preacuteciseacutement lagrave ce que la meacutedecine personnaliseacutee peut apporter une faccedilon de maximiser lrsquoefficaciteacute des traitements
La reacuteduction des deacutepenses Mecircme si certaines formes de meacutedecine personnaliseacutee (telles que les vaccins contre des cancers ou lrsquoingeacutenierie tissulaire) sont oneacutereuses et vont peser sur les systegravemes de santeacute drsquoautres vont contribuer agrave reacuteduire la facture La meacutedecine preacuteventive en particulier est une solution agrave long terme contre lrsquoexplosion des deacutepenses de santeacute comme chacun sait il est beaucoup moins cher de deacutepister et de preacutevenir une maladie que de la traiter lorsqursquoelle srsquoest deacuteclareacutee Il est deacutesormais possible par exemple de deacutetecter des ldquoindicateurs preacutecocesrdquo (biomarqueurs) de sorte que des mesures efficaces pourront ecirctre prises en amont ndash avant que la maladie ne se deacuteclenche Le coucirct total direct et indirect des maladies cardio-vasculaires et accidents vasculaires ceacutereacutebraux aux Etats-Unis a eacuteteacute estimeacute agrave 450 milliards de dollars en 2008 Reacuteduire la facture de seulement 10 aurait deacutejagrave un impact eacuteconomique eacutenorme
Les eacutevolutions agrave venirLa deacutecouverte de la structure en double heacutelice de lrsquoADN par Watson et Crick en 1953 a ouvert une nouvelle egravere le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire Durant la seconde moitieacute du XXe siegravecle les biologistes et les meacutedecins ont fait eacutenormeacutement progresser notre compreacutehension des meacutecanismes de la vie Cette progression a eacuteteacute consideacuterablement acceacuteleacutereacutee gracircce au deacuteveloppement drsquooutils de diagnostic moleacuteculaire qui permettent aujourdrsquohui aux meacutedecins de reacuteellement comprendre les meacutecanismes intimes moleacuteculaires des maladies Et ce que ces outils apportent crsquoest de lrsquoinformation de lrsquoinformation qui peut sauver ou prolonger la vie eacuteviter la douleur seacutecuriser le patient et aider le praticien agrave prendre la bonne deacutecision
Chaque ecirctre humain est une personne unique avec sa propre histoire ses besoins et ses objectifs personnels et veut ecirctre consideacutereacute en tant que tel La promesse de la meacutedecine personnaliseacutee est qursquoagrave lrsquoavenir la technologie permettra aux professionnels de la santeacute drsquoaccomplir quelques pas de plus pour se rapprocher de ce besoin fondamental
(Ce contenu est issu de ParisTech Review ougrave il a eacuteteacute publieacute agrave lrsquoorigine sous le titre Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche Nous vous invitons agrave vous abonner gratuitement agrave ParisTech Review) - Groupe lsquoLes eacutechosrsquo- Tous droits reacuteserveacutes - Les Echos 2012
Source httpblogslesechosfrparistech-reviewmedecine-personnalisee-la-revolution-est-en-marche-a7747html
Addenda - References
Academic
bull Steven M Paul et al ldquoHow to improve RampD productivity the pharmaceutical industryrsquos grand challengerdquo Nature Reviews 9 March 2010 203
bull Iain Miller et al ldquoMarket access challenges in the EU for high medical value
diagnostic testsrdquo Personalized Medicine (2011) 8(2)
bull Cepton Strategies ldquoLes perspectives de lrsquoindustrie pharmaceutique agrave lrsquohorizon 2020rdquo septembre 2011
Online
bull ldquo The revolution of molecular diagnosticsrdquo (Cepton Strategies)
bull ldquo Pharma 2015 le nouveau modegravelerdquo (Cepton Strategies)
This content is licensed under a Creative Commons Attribution 30 LicenseYou are free to share copy distribute and transmit this content - Source httpwwwparistechreviewcom20111108medecine-personnalisee-revolution
laquo Meacutedecine personnaliseacutee raquo la part du bluff et celle de la reacutealiteacute Document lsquoScience et pseudo-sciencesrsquo Auteur Bertrand Jordan biologiste moleacuteculaire Directeur de recherche eacutemeacuterite au CNRS Auteur de nombreux articles et drsquoune dizaine de livres sur la geacuteneacutetique et ses applicationshellip SPS ndeg 292 octobre 2010
Lrsquoideacutee (ou le fantasme) de la meacutedecine personnaliseacutee peut se reacutesumer ainsi on va tregraves prochainement pouvoir acceacuteder agrave la totaliteacute de lrsquoinformation geacuteneacutetique drsquoune personne en deacuteduire lrsquoensemble de ses preacutedispositions agrave diffeacuterentes maladies (et mecircme agrave certains comportements) ainsi que sa reacuteaction agrave diffeacuterents types de traitements et de meacutedicaments On pourra alors adopter des conduites de preacutevention cibleacutees et efficaces et traiter lrsquoaffection lorsqursquoelle apparaicirctra avec le meacutedicament preacutesentant le meilleur rapport entre efficaciteacute et effets indeacutesirables Au-delagrave de lrsquoinformation geacuteneacutetique proprement dite la mesure drsquoautres paramegravetres (niveau drsquoexpression de gegravenes preacutesence de diffeacuterentes proteacuteines eacutetat de certains reacutecepteurs) fournira des laquo biomarqueurs raquo1 suppleacutementaires permettant drsquoadapter finement le traitement agrave lrsquoeacutetat du patient
Au niveau de lrsquoaccegraves agrave lrsquoinformation geacuteneacutetique inteacutegrale il srsquoagit bien drsquoune reacutealiteacute maintenant proche (moins de cinq ans agrave coup sucircr) Les nouvelles techniques de seacutequenccedilage drsquoADN apparues depuis 2005 sont de plus en plus rapides et efficaces et degraves aujourdrsquohui la lecture inteacutegrale de lrsquoADN drsquoune personne revient agrave moins de 10 000 euro2 Les progregraves continuent agrave un rythme rapide et il est tregraves vraisemblable que le laquo geacutenome agrave 1000 dollars raquo devienne une reacutealiteacute drsquoici deux agrave trois ans Il sera alors bien plus rationnel drsquoobtenir cette information systeacutematiquement pour chaque individu (agrave la naissance par exemple) plutocirct que de pratiquer des analyses drsquoADN cibleacutees lorsque le besoin en apparaicirct
La traduction de cette information geacuteneacutetique en termes de physiopathologie (le passage du laquo geacutenotype raquo au laquo pheacutenotype raquo) est par contre encore tregraves imparfaite Bien entendu certaines mutations entraicircnent systeacutematiquement une pathologie preacutecise (comme pour la mucoviscidose les myopathies la choreacutee de Huntingtonhellip) mais en geacuteneacuteral la composante geacuteneacutetique drsquoune maladie implique des dizaines des centaines de gegravenes dont certains variants ont un effet aggravant ou au contraire protecteur Nos connaissances sont encore tregraves incomplegravetes et les entreprisequi agrave lrsquoeacutetranger (USA) offrent de reacutealiser un profil geacuteneacutetique (actuellement beaucoup moins preacutecis que le seacutequenccedilage inteacutegral) ne fournissent agrave leurs clients que des informations tregraves vagues (laquo risque drsquoarthrite rhumatoiumlde accru de 20 raquo crsquoestagrave-dire risque absolu passant de 1 agrave 1 2 ) La validiteacute mecircme de ces chiffres est sujette agrave caution dans la mesure ougrave ils ont eacuteteacute eacutetablis sur des groupes de population auxquels le client nrsquoappartient pas neacutecessaire-menthellip La
traduction meacutedicale de lrsquoinformation geacuteneacutetique est donc tregraves partielle et entacheacutee de grandes incertitudes
Photo Une vision du futur proche la carte Vitale contenant la seacutequence drsquoADN du patient
Cependant les choses changent rapidement Le passage prochain du pro-fil geacuteneacutetique (eacutetabli sur 500 000 agrave 1 000 000 de points dans le geacutenome) agrave la lecture inteacutegrale des trois milliards de bases de ce geacutenome va donner une information beaucoup plus fine ndash incluant en particulier les mutations rares qui pour des raisons techniques ne sont guegravere repreacutesenteacutees dans les profils actuels Et la poursuite des grandes eacutetudes de correacutelation entre pathologies et constitution geacuteneacutetique3 (eacutetudes qui vont elles aussi passer agrave la seacutequence) va ameacuteliorer peu agrave peu la traduction du geacutenotype en pheacutenotype y compris pour les maladies dont la part geacuteneacutetique est complexe (soit la grande majoriteacute) Cette transition est deacutejagrave bien amorceacutee pour divers types de cancers pour lesquels la connaissance des caracteacuteristiques geacuteneacutetiques de la cellule tumorale est deacuteterminante pour le choix du traitement4 On peut ainsi espeacuterer agrave terme eacuteradiquer la pratique de chimiotheacuterapies peu speacutecifiques et fortement deacutelabrantes et combiner la chirurgie avec le traitement par des moleacutecules ayant une action reacuteellement cibleacutee sur les cellules tumorales Il est certain que cette approche va srsquoeacutetendre au domaine de la santeacute en geacuteneacuteral et que lrsquoon va de plus en plus vers des traitements cibleacutes fondeacutes sur la connaissance du geacutenome du patient et sur des informations scientifiques constamment mises agrave jour
Au-delagrave de la geacuteneacutetique il faut drsquoailleurs eacutelargir le propos agrave lrsquoensemble des biomarqueurs qui deviennent accessibles Il peut srsquoagir de donneacutees concernant lrsquoADN comme ci-dessus mais aussi du niveau drsquoexpression drsquoun ensemble de gegravenes de la preacutesence de diverses proteacuteines de concentrations de meacutetabolites ou de lrsquoactiviteacute drsquoenzymes comme les kinases Le biomarqueur peut ecirctre simple ou le plus souvent complexe impliquant la mesure simultaneacutee drsquoun nombre important drsquoentiteacutes et donc une technologie sophistiqueacutee Le champ drsquoapplication des biomarqueurs est tregraves large et concerne potentiellement toutes les pathologies Ce domaine de recherches est en plein deacuteveloppement avec encore une fois beaucoup drsquoexageacuterations et drsquoaffirmations peu rigoureuses qursquoil srsquoagisse de la validiteacute statistique des correacutelations repeacutereacutees ou de lrsquoutiliteacute clinique reacuteelle de lrsquoinformation fournie On peut neacuteanmoins penser que la phase critique actuelle va deacuteboucher sur une clarification et un renforcement des exigences et que des biomarqueurs reacuteellement valides et utiles eacutemergeront de ces travaux il deviendra alors indispensable de les deacuteterminer avant tout traitement
Photo - Lrsquointerpreacutetation meacutedicale drsquoune seacutequence drsquoADN nrsquoest pas eacutevidente
La meacutedecine personnaliseacutee nrsquoest donc pas qursquoun fantasme le concept comporte une part de veacuteriteacute qui va aller croissant Les conseacutequences sur le systegraveme de santeacute sont multiples Les meacutedicaments vont de plus en plus srsquoadresser agrave un sous-ensemble de patients geacuteneacutetiquement deacutefini ce qui nrsquoest pas sans poser de seacuterieux problegravemes aux industriels de la pharmacie (deacutecheacuteance du modegravele de blockbuster5 mais peut paradoxalement permettre drsquoacceacuteleacuterer les essais cliniques en les pratiquant sur des groupes drsquoindividus seacutelectionneacutes Lrsquoimportance du diagnostic va srsquoaccentuer notamment ndash mais pas seulement ndash pour tous les cancers et la mise agrave jour incessante des connaissances sera essentielle pour tirer le maximum de sens clinique des informations geacuteneacutetiques et des
biomarqueurs en geacuteneacuteral Il faudra donc disposer agrave lrsquohocircpital drsquoinstallations et de personnels capables drsquoobtenir ces informations et de les interpreacuteter Le rocircle de moleacutecules cibleacutees efficaces et preacutesentant peu drsquoeffets secondaires va srsquoaccroicirctre au deacutetriment des theacuterapeutiques geacuteneacuteralistes et reacuteduire les temps drsquohospitalisation Il srsquoagit lagrave de tendances lourdes dont lrsquoorientation ne fait aucun doute Seul le calendrier preacutesente quelques incertitudes La pratique de la meacutedecine va donc changer Espeacuterons que notre systegraveme de santeacute qui est (encore) lrsquoun des meilleurs au monde saura srsquoadapter agrave cette nouvelle donnehellip
1 Biomarqueur tout paramegravetre biologique mesurable qui fournit des informations pour le diagnostic le pronostic ou le choix du traitement pour tout type de maladie
2 Il srsquoagit lagrave de donneacutees veacuterifieacutees et drsquooffres commerciales existantes et non drsquoextrapolations publicitaires ou journalistiques
3 Etudes dites WGAS Whole Genome Association Studies Il srsquoen est deacutejagrave pratiqueacute plus de 500 portant agrave chaque fois sur des milliers de malades et de teacutemoins
4 Pour les leuceacutemies la preacutesence drsquoun reacutearrangement chromosomique impliquant les gegravenes BCR et Abl permet un traitement tregraves efficace par le Gleevec
5 Meacutedicament largement prescrit et geacuteneacuterant plus drsquoun milliard de dollars de chiffre drsquoaffaires
Source httpwwwpseudo-sciencesorgspipphparticle1500
Mitochondrie ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Une mitochondrie (du grec mitos fil et chondros grain) est un organite agrave linteacuterieur dune cellule eucaryote dont la taille est de lordre du micromegravetre Son rocircle physiologique est primordial puisque cest dans les mitochondries que leacutenergie fournie par les moleacutecules organiques est reacutecupeacutereacutee sous forme dATP (eacutenergie contenue dans la liaison phosphate-phosphate) la source principale deacutenergie pour la cellule eucaryote par le processus doxydation phosphorylante
Lensemble des mitochondries dune cellule constitue ce que lon appelle son chondriome
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Structure
bull 3 Origine
bull 4 Geacutenome mitochondrial
bull 5 Proteacuteome mitochondrie
o 51 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome mitochondrial
o 52 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome nucleacuteaire
o 53 Chez lHomme
bull 6 Fonctionnement
bull 7 Poisons mitochondriaux
bull 8 Maladies mitochondriales
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiMitochondrie
Oncogegravene
Les oncogegravenes sont une cateacutegorie de gegravenes dont lexpression favorise la survenue de cancers Ce sont des gegravenes qui commandent la synthegravese doncoproteacuteines (proteacuteines anormales stimulant la division et la diffeacuterenciation cellulaire) et deacuteclenchent une prolifeacuteration deacutesordonneacutee des cellules Le terme vient du grec onkos signifiant vrac masse ou tumeur
Le terme oncogegravene peut deacutesigner aussi des virus qui provoquent lapparition de cancers On parle doncovirus
Sommaire
[masquer]
bull 1 Introduction
bull 2 Oncogegravenes
o 21 Seacutemantique et histoire du terme
o 22 Oncogegravenes et cancers
o 23 Diffeacuterents oncogegravenes
o 24 Les oncogegravenes comme cibles pour le deacuteveloppement de nouvelles
theacuterapies
bull 3 Notes et reacutefeacuterences
bull 4 Voir aussi
o 41 Article connexe
o 42 Liens externes
Introduction[modifier]
Notre organisme est composeacute denviron 1014 cellules reacuteparties dans plus de 200 types cellulaires diffeacuterents qui composent les tissus (cellules sanguines nerveuses germinales etc) La prolifeacuteration cellulaire au sein de ces tissus est rigoureusement controcircleacutee au cours de notre vie certaines cellules (les neurones) ne neacutecessitant pas un renouvellement constant dautres eacutetant perpeacutetuellement en cours de multiplication (cellules sanguines ou de la peau) Le controcircle de cette multiplication cellulaire normale se fait par lintermeacutediaire dun eacutequilibre permanent entre facteurs activateurs (stimulateurs de la division cellulaire) et facteurs inhibiteurs (freins de la division cellulaire) Toute alteacuteration de cet eacutequilibre ou homeacuteostasie cellulaire peut faire pencher la balance soit du cocircteacute inhibiteur dans ce cas la cellule meurt et disparaicirct soit du cocircteacute activateur et la cellule se divise de faccedilon incontrocircleacutee et peut donner naissance agrave un cancerDe maniegravere scheacutematique on peut faire une analogie entre une voiture et une cellule Lorsque les systegravemes qui controcirclent lrsquoacceacuteleacuterateur et les freins de la voiture sont en bon eacutetat celle-ci va donc pouvoir avoir une vitesse de croisiegravere parfaitement controcircleacutee Une voiture dans laquelle lrsquoacceacuteleacuterateur serait activeacute en permanence ou bien ayant une absence totale de frein est donc lanceacutee dans une course folle qui ne peut plus ecirctre arrecircteacutee sauf par une catastrophe Dans les cellules canceacutereuses cela se passe exactement de la mecircme faccedilon
Il y a trois grandes cateacutegories de gegravenes associeacutes aux pathologies canceacutereuses les oncogegravenes (cet article) les gegravenes suppresseur de tumeurs et les gegravenes de Reacuteparation de lADN
Les proto-oncogegravenes sont les reacutegulateurs positifs de la prolifeacuteration cellulaire (les acceacuteleacuterateurs) Ils deviennent hyper-actifs et leur modification (en oncogegravene) est dominante car il suffit quune des deux copies du gegravene soit modifieacutee On a identifieacute actuellement plus de 100 proto-oncogegravenes Les plus connus sont les gegravenes Ha-ras myc ou abl
La seconde cateacutegorie comprend les gegravenes suppresseurs de tumeurs qui sont des reacutegulateurs neacutegatifs de la prolifeacuteration cellulaire (les freins)
Il existe eacutegalement les gegravenes de reacuteparation qui sont capables de deacutetecter et de reacuteparer les leacutesions de lrsquoADN qui ont modifieacute les oncogegravenes ou les gegravenes suppresseurs de tumeur Ces systegravemes de reacuteparation sont eacutegalement inactiveacutes dans les cellules canceacutereuses
Les cancers sont des pathologies geacuteneacutetiques crsquoest-agrave-dire qursquoils ont pour origine une modification quantitative etou qualitative des gegravenes deacutecrits ci-dessus Comme il srsquoagit drsquoalteacuterations geacuteneacutetiques somatiques qui ne sont preacutesentes que dans le tissu malade la plupart des cancers ne sont donc pas heacutereacuteditaires Les cancers familiaux (10 des cancers humains) sont associeacutes agrave une alteacuteration constitutionnelle (ou germinale) drsquoun gegravene Cette alteacuteration est donc preacutesente dans toutes les cellules de notre organisme gamegravetes incluses elle peut donc ecirctre transmise agrave la descendance
Scheacutemas agrave consulter agrave la source- Lespegravece humaine possegravede 23 paires de chromosomes (tous les gegravenes sont donc preacutesent agrave leacutetat de deux copies par cellules agrave lexception des cellules germinales et on fait abstraction des chromosomes sexuels X et Y) Lalteacuteration dune copie dun proto-oncogegravene produit une proteacuteine dont lactiviteacute diffegravere fortement de celle du produit normale (par exemple expression tregraves augmenteacutee ou encore preacutesence du produit dans des cellules innapproprieacutes) Cette proteacuteine muteacutee stimule de faccedilon constante la division cellulaire qui ne sera plus reacuteguleacutee normalement Cette alteacuteration est dite dominante car la production de proteacuteine alteacutereacutee par une seule des deux copies du proto-oncogegravene est neacutecessaire et suffisante pour alteacuterer sa fonction
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiOncogC3A8ne
Phosphorylation oxydative ndash Article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biochimie Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
La phosphorylation oxydative est une voie meacutetabolique qui utilise leacutenergie libeacutereacutee par loxydation des nutriments pour la production dadeacutenosine triphosphate
Voir aussi
bull Chaicircne respiratoire
Source httpfrwikipediaorgwikiPhosphorylation_oxydative
Photosynthegravese - lsquoNote de Futura-Sciencesrsquo
La photosynthegravese est une reacuteaction biochimique eacutenergeacutetique qui se deacuteroule chez les plantes
Rocircle de la photosynthegravese
La photosynthegravese a pour but de creacuteer de leacutenergie (sous forme de glucide) agrave partir de leacutenergie lumineuse provenant du soleil Les organismes qui utilisent le meacutecanisme de photosynthegravese sont autotrophes car ils fabriquent des matiegraveres organiques agrave partir de matiegraveres inorganiques
Meacutecanisme de la photosynthegravese
Leacutenergie solaire est utiliseacutee pour oxyder leau et reacuteduire le gaz carbonique afin de syntheacutetiser des substances organiques (glucides) Ce pheacutenomegravene a lieu dans les choloroplastes un organite speacutecifique des plantes au niveau des membranes des thylacoiumldes ougrave se situent les photosystegravemes I et II et les cytochromes
Bilan eacutenergeacutetique de la photosynthegravese
Il faut six moleacutecules de dioxyde de carbone et six moleacutecules deau pour syntheacutetiser une moleacutecule de glucose relacircchant six moleacutecules de dioxygegravene gracircce agrave leacutenergie lumineuse
6 CO2 + 6 H2O + eacutenergie lumineuse rarr C6H12O6 (glucose) + 6 O2
Mais ce bilan est en fait deacutecomposeacute en deux eacutetapes successives
bull les reacuteactions photochimiques (phase claire) 12 H2O + lumiegravere rarr 6 O2 + eacutenergie chimique (24 H)
bull le cycle de Calvin (phase sombre) 6 CO2 + eacutenergie chimique (24 H) rarr C6H12O6 + 6 H2O
La photosynthegravese est un meacutecanisme speacutecifique des plantes vertes copy Jon Sullivan Wikimedia domaine publicSource httpwwwfutura-sciencescomfrdefinitiontbotanique-2dphotosynthese_227
Photosynthegravese - Introduction drsquoun article XWikipeacutedia
La photosynthegravese (grec φῶς phōs lumiegravere et σύνθεσις syacutenthesis composition) est le processus bioeacutenergeacutetique qui permet aux plantes et agrave certaines bacteacuteries de syntheacutetiser de la matiegravere organique en exploitant la lumiegravere du soleil Les besoins nutritifs de ces organismes sont du dioxyde de carbone de lrsquoeau et des sels mineacuteraux La photosynthegravese est agrave la base de lautotrophie de ces organismes La photosynthegravese est la principale voie de transformation du carbone mineacuteral en carbone organique En tout les organismes photosyntheacutetiques assimilent environ 100 milliards de tonnes de carbone en biomasse chaque anneacutee1
La photosynthegravese se deacuteroule dans les membranes des thylakoiumldes chez les plantes les algues et les cyanobacteacuteries ou dans la membrane plasmique chez les bacteacuteries photosyntheacutetiques Une conseacutequence importante est la libeacuteration de moleacutecules de dioxygegravene
Sommaire
bull 1 La deacutecouverte du meacutecanisme
bull 2 Vue geacuteneacuterale
bull 3 Le support de la photosynthegravese
bull 4 Les deux phases de la photosynthegravese
o 41 Les reacuteactions photochimiques ou phase claire
411 Le photosystegraveme II
412 Le photosystegraveme I
413 La photophosphorylation cyclique
o 42 Le cycle de Calvin ou phase chimique non photo-deacutependante (ou
laquo phase sombre raquo expression deacutesormais deacutesuegravete)
bull 5 Les diffeacuterents types de fixation du carbone
o 51 Le meacutecanisme des plantes en C3
o 52 Le meacutecanisme des plantes en C4
o 53 Le meacutecanisme des plantes CAM ( Crassulacean Acid Metabolism )
bull 6 Cas particuliers de photosynthegravese
o 61 Photosynthegravese chez un animal
o 62 Photosynthegravese artificielle
bull 7 Production doxygegravene amp captage deacutenergie
bull 8 Notes
bull 9 Reacutefeacuterences
bull 10 Voir aussi
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiPhotosynthC3A8se
Potentiel doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Le potentiel doxydo-reacuteduction ou potentiel redox est une grandeur empirique exprimeacutee en volt (de symbole V) et noteacutee E Ce potentiel est exprimeacute par rapport agrave une reacutefeacuterence souvent mesureacutee par une eacutelectrode normale agrave hydrogegravene (ENH) dougrave luniteacute VENH rencontreacutee dans certains ouvrages Cette mesure est appliqueacutee aux couples
doxydo-reacuteduction pour preacutevoir la reacuteactiviteacute des espegraveces chimiques entre elles Par convention le potentiel standard Edeg est mesureacute par rapport au couple protonhydrogegravene (H+ H2) de potentiel nul
Sommaire
bull 1 Mesure
o 11 Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
111 Exemples
bull 2 Oxydant et reacuteducteur
bull 3 Potentiels standard doxydo-reacuteduction agrave 25 degC
bull 4 laquo Noblesse raquo dun meacutetal
bull 5 Applications pratiques
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Articles connexes
Mesure [modifier]
La mesure dun potentiel deacutelectro-reacuteduction se fait expeacuterimentalement agrave laide de deux demi-piles Pour obtenir le potentiel standard dun couple redox lune de ces piles doit mettre en œuvre le couple de reacutefeacuterence H+ H2 et lautre celui dont on veut mesurer le potentiel
Concregravetement les deux demi-piles sont constitueacutees chacune dun soluteacute et dune eacutelectrode les soluteacutes sont relieacutes entre eux par un pont salin qui leur permet deacutechanger des ions et les eacutelectrodes sont relieacutees entre elles par un circuit eacutelectrique sur lequel est placeacute un voltmegravetre Les deux demi-piles une fois relieacutees forment une pile eacutelectrique fournissant un courant continu alimenteacute par les reacuteactions chimiques qui ont lieu spontaneacutement aux eacutelectrodes degraves lors quest formeacutee la pile
-Le sens de courant eacutelectrique donne le signe du potentiel (neacutegatif si les eacutelectrons vont vers H+H2 et positif au contraire)
-Le voltmegravetre donne la valeur du potentiel du couple redox
-Les couples ayant des Edeg eacuteleveacutes (positifs) impliquent des oxydants forts
-Les couples ayant des Edeg tregraves bas (neacutegatifs) impliquent des reacuteducteurs forts
Ce potentiel peut deacutependre du contexte chimique et notamment du pH et mecircme du contexte physique les effets de la lumiegravere sont mis agrave profit aussi bien par la nature dans la photosynthegravese que par lhomme dans la photographie
Les chimistes utilisent des tables deacutejagrave deacutefinies elles fournissent les potentiels mesureacutes dans les conditions standard de pression et de tempeacuterature (25 degC 1 bar) par rapport au couple H+ H2
Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo [modifier]
Pour une reacuteaction redox on peut deacutefinir la diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur)
Exemples [modifier]
a)NAD+ + 2H+ + 2 e- rarr NADH + H+ E0rsquo = -0320 V
b) Aceacutetaldeacutehyde + 2 H+ + 2 e- rarr Eacutethanol E0rsquo = -0197 V
Reacuteaction redox
Aceacutetaldeacutehyde + NADH + H+ rarr Eacutethanol + NAD+ ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur) = -0197 ndash (-0320) = + 0123 V
Regravegle geacuteneacuterale
Les reacuteactions redox spontaneacutees possegravedent un ΔE gt 0
Oxydant et reacuteducteur [modifier]
La reacutefeacuterence du potentiel doxydo-reacuteduction est celui de leau pure conventionnellement fixeacute agrave zeacutero Les corps dits laquo oxydants raquo sont les oxydants des couples ayant un potentiel positif (ils captent des eacutelectrons ce qui se traduit par une charge eacutelectrique neacutegative) les corps dits laquo reacuteducteurs raquo sont les reacuteducteurs des couples ayant un potentiel neacutegatif (ils cegravedent des eacutelectrons dougrave une charge eacutelectrique positive) Les valeurs caracteacuteristiques des potentiels sont de lordre de quelques volts
On voit lagrave que lon a deux significations diffeacuterentes pour les termes laquo oxydant raquo et laquo reacuteducteur raquo
bull la signification lieacutee agrave une reacuteaction doxydo-reacuteduction donneacutee (capteur ou eacutemetteur deacutelectron dans la reacuteaction)
bull la signification lieacutee au potentiel doxydo-reacuteduction un laquo reacuteducteur raquo est un corps qui joue le rocircle de reacuteducteur dans de nombreuses reacuteactions un laquo oxydant raquo est un corps qui joue le rocircle doxydant dans de nombreuses reacuteactions mais un laquo oxydant raquo peut parfois ecirctre un reacuteducteur sil est face agrave un laquo oxydant raquo plus fort et quil peut encore soxyder
Cest cette deuxiegraveme signification qui est utiliseacutee ici Les laquo oxydants raquo les plus forts ne peuvent pas soxyder eux-mecircmes et sont donc toujours des oxydants les laquo reacuteducteurs raquo les plus forts ne peuvent pas se reacuteduire eux-mecircmes et sont donc toujours des reacuteducteurs Mais certains corps peuvent ecirctre alternativement oxydants et reacuteducteurs comme par exemple leau ou le monoxyde de carbone
Les oxydants les plus forts dans cette eacutechelle sont les halogegravenes (F2 Cl2) lion permanganate (MnO4
-) en milieu acide lion hypochlorite (ClO-) le dioxygegravene (O2) le soufre (S)
Des reacuteducteurs classiques sont les meacutetaux le carbone et lhydrogegravene solide1
Lire lrsquoarticle complet sur httpfrwikipediaorgwikiPotentiel_d27oxydo-rC3A9duction
Reacuteaction doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Des informations de cet article ou section devraient ecirctre mieux relieacutees aux sources mentionneacutees dans la bibliographie ou en liens externes Ameacuteliorez sa veacuterifiabiliteacute en les associant par des reacutefeacuterences
Une reacuteaction doxydo-reacuteduction est une reacuteaction chimique au cours de laquelle se produit un eacutechange deacutelectrons Lespegravece chimique qui capte les eacutelectrons est appeleacutee laquo oxydant raquo celle qui les cegravede laquo reacuteducteur raquo On abregravege couramment loxydo-reacuteduction par redox
Les reacuteactions doxydo-reacuteductions constituent une grande famille comprenant de nombreuses reacuteactions chimiques puisquelles interviennent dans les combustions certains dosages meacutetallurgiques la corrosion des meacutetaux leacutelectrochimie ou la respiration cellulaire Ces reacuteactions jouent en particulier un rocircle fondamental en biologie dans la transformation de loxygegravene au sein des corps vivants Elles sont eacutegalement massivement utiliseacutees par lindustrie humaine agrave lexemple de lobtention de la fonte agrave partir de minerais composeacutes doxyde de fer par reacuteduction puis de fer et dacier agrave partir de la fonte par oxydation
Cette varieacuteteacute sexplique par la mobiliteacute la leacutegegravereteacute et lomnipreacutesence dans toutes les formes de la matiegravere de leacutelectron
Sommaire
bull 1 Deacutefinitions
o 11 Premiegravere deacutefinition
o 12 Deacutefinitions plus modernes
bull 2 Vocabulaire
bull 3 Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction
bull 4 Potentiel doxydo-reacuteduction
bull 5 Principaux couples doxydants-reacuteducteurs
bull 6 Reacuteactions doxydo-reacuteduction sans transfert eacutevident deacutelectrons [1]
o 61 Position du problegraveme
o 62 Geacuteneacuteralisation de la notion de transfert deacutelectrons
621 Formation dune liaison chimique et eacutelectroneacutegativiteacute
622 Transfert total deacutelectrons
623 Transfert total fictif (virtuel)
624 Application agrave la reacuteaction 2 H 2 + O2 rarr 2 H 2O
o 63 Nombre doxydation dun eacuteleacutement
o 64 Geacuteneacuteralisation de loxydo-reacuteduction
o 65 Utilisation des nombres doxydation
bull 7 Notes et reacutefeacuterences
bull 8 Bibliographie
bull 9 Voir aussi
o 91 Articles connexes
o 92 Liens externes
Deacutefinitions [modifier]
Premiegravere deacutefinition [modifier]
Suite agrave des expeacuteriences avec le mercure Lavoisier met en eacutevidence en 1772 le rocircle du dioxygegravene dans certaines reacuteactions doxydo-reacuteduction Il pose les premiegraveres deacutefinitions
bull Loxydation signifie laquo combinaison avec loxygegravene raquo Par exemple
2 Hg + O2 rarr Hg2O2
bull Une reacuteduction est laquo lextraction dun meacutetal de son oxyde raquo deacutefinition deacutejagrave utiliseacutee
en meacutetallurgie Par exemple
SO2 rarr S + O2
Dans le langage courant loxydation est la reacuteaction chimique dans laquelle un composeacute se combine avec un ou plusieurs atomes doxygegravene Comme loxydation du fer qui produit la rouille
4 Fe + 3O2 rarr 2 Fe2O3
Ce nest quau XX e siegravecle apregraves la deacutecouverte de leacutelectron (JJ Thomson 1897) et lintroduction du modegravele atomique de Bohr (1913) que les reacuteactions chimiques ont eacuteteacute reacuteexamineacutees agrave la lumiegravere de ces nouveaux modegraveles et que des similitudes observeacutees permirent de deacutegager progressivement le concept actuel doxydo-reacuteduction qui sexprime en termes de transferts deacutelectrons
Les reacuteactions doxydo-reacuteduction par voie segraveche (eacutechange de dioxygegravene) sont efficacement deacutecrites par les diagrammes Ellingham Loutil principal des reacuteactions redox en milieu aqueux eacutetant la formule de Nernst
Deacutefinitions plus modernes [modifier]
Pour faciliter leacutetude des reacuteactions on utilise un outil qui associe (parfois abstraitement) agrave chaque atome dun composeacute un nombre doxydation (no) qui symbolise la valeur de la charge porteacutee (Fe2+ a un nombre doxydation de 2)
bull Une oxydation est une perte deacutelectrons (donc une augmentation du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Zn rarr Zn2+ + 2 e-
bull Ce don deacutelectrons ne se produit que sil existe un corps susceptible de les
accepter
bull Le pheacutenomegravene inverse (acceptation des eacutelectrons) est appeleacute la reacuteduction
bull Une reacuteduction est un gain deacutelectrons (donc une diminution du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Cu2+ + 2 e- rarr Cu
Ainsi les laquo combinaisons avec loxygegravene raquo ne sont quun cas particulier des reacuteactions doxydo-reacuteduction Voici deux reacuteactions avec le cuivre
2Cu + O2 rarr 2CuO
Cu + Cl2 rarr CuCl2
La premiegravere combine le cuivre et le dioxygegravene tandis que la seconde combine le cuivre et le dichlore Le chlore et loxygegravene ont un point commun ce sont des eacuteleacutements plus eacutelectroneacutegatifs que le cuivre
Loxydation dun corps saccompagne toujours de la reacuteduction dun autre (les eacutelectrons ne peuvent pas circuler seuls et sont neacutecessairement capteacutes) on parle dune reacuteaction doxydo-reacuteduction Loxydation est une demi-reacuteaction de loxydo-reacuteduction et la reacuteduction est lautre demi-reacuteaction
Vocabulaire [modifier]
Scheacutema - Preacutevision du sens dune reacuteaction doxydo-reacuteduction en utilisant la regravegle du gamma
Dans une oxydo-reacuteduction
bull leacuteleacutement qui cegravede un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo reacuteducteur raquo
bull leacuteleacutement qui capte un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo oxydant raquo
Le reacuteducteur soxyde (reacuteaction doxydation) loxydant se reacuteduit (reacuteaction de reacuteduction) Loxydo-reacuteduction se compose donc de deux demi-reacuteactions une oxydation et une reacuteduction
bull Oxydationreacuteducteur(1) = oxydant(1) + ne- (les flegraveches napparaissent que si la reacuteaction est totale quand K gt 10 000)
bull Reacuteduction
oxydant(2) + ne- = reacuteducteur(2)
bull Oxydo-reacuteduction (laquo somme raquo de loxydation et de la reacuteduction)
oxydant(2) + reacuteducteur(1) rarr oxydant(1) + reacuteducteur(2)
Exemple
Ce4+ + e- = Ce3+ (Reacuteduction)
Fe2+ = Fe3+ + e- (Oxydation)
dougrave la reacuteaction bilan
Ce4+ + Fe2+ rarr Ce3+ + Fe3+
Un reacuteducteur oxydeacute (=forme oxydeacutee) est un oxydant et un oxydant reacuteduit (=forme reacuteduite) est un reacuteducteur On deacutefinit ainsi le couple oxydant-reacuteducteur (aussi appeleacute laquo couple redox raquo) qui se compose de loxydant et du reacuteducteur conjugueacute (loxydant reacuteduit) On le note sous la forme Oxydant Reacuteducteur
En biochimie et notamment agrave propos de la synthegravese des moleacutecules preacutebiotiques on parle de reacuteactions se produisant dans une atmosphegravere oxydante cest-agrave-dire en preacutesence doxygegravene par opposition agrave une atmosphegravere reacuteductrice contenant par exemple du gaz carbonique
Certain composeacutes chimiques peuvent se comporter aussi bien en oxydant quen reacuteducteur Cest notamment le cas de leau oxygeacuteneacutee dont on dit quelle se dismute et qui par conseacutequent ne peut ecirctre conserveacutee longtemps
H2O2 = 2H+ + O2 + 2e- (oxydation)
H2O2 + 2H+ + 2e- = 2H2O (reacuteduction)
Soit au final
2H2O2 rarr 2H2O + O2 (oxydo-reacuteduction)
On a par exemple les couples oxydant-reacuteducteur Cu 2+ Cu et Zn 2+ Zn qui donnent la reacuteaction en solution aqueuse
Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+
(aq) + Cu(s) (oxydo-reacuteduction)
Cette reacuteaction peut se deacutecomposer en une reacuteduction (de loxydant) et une oxydation (du reacuteducteur)
Zn(s) = Zn2+(aq) + 2e- (oxydation)
Cu2+(aq) + 2e- = Cu(s) (reacuteduction)
Les deux demi-reacuteactions doxydation et de reacuteduction peuvent reacuteellement ecirctre seacutepareacutees dans certains cas (cest-agrave-dire quelles ne se produisent pas au mecircme endroit) ce qui permet de geacuteneacuterer un courant eacutelectrique (cest ce qui se passe dans les piles eacutelectriques) Dans les autres cas par exemple dans lexemple donneacute elles nont quun inteacuterecirct formel (les eacutelectrons libres nexistent pas dans leau)
Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction hellip
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Respiration ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biologie et la meacutedecine Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
Dans le langage courant la respiration deacutesigne agrave la fois les eacutechanges gazeux (rejet de dioxyde de carbone CO2 appeleacute parfois de faccedilon impropre laquo gaz carbonique raquo et absorption de dioxygegravene O2 ou appeleacute couramment laquo oxygegravene raquo) et la respiration cellulaire qui permet en deacutegradant du glucose gracircce au dioxygegravene dobtenir de leacutenergie Les eacutechanges gazeux assistent la respiration cellulaire en lui fournissant le dioxygegravene et en le deacutebarrassant du dioxyde de carbone produit
Pour certains organismes ces eacutechanges se reacutealisent directement par diffusion aux travers des parois cellulaires Pour dautres des organes speacutecialiseacutes se sont formeacutes permettant ainsi daugmenter les quantiteacutes de gaz brasseacutes Il existe plusieurs types dorganes
bull les branchies qui sont les adaptations respiratoires des animaux aquatiques poissons mais aussi certains anneacutelides (vers) eacutechinodermes (eacutetoiles de mers) et mollusques
bull les poumons qui sont les adaptations des verteacutebreacutes terrestres
Dans le cas des animaux qui possegravedent des poumons on parle de ventilation pulmonaire pour deacutesigner lensemble des meacutecanismes qui permettent les transferts de gaz entre les milieux exteacuterieur et inteacuterieur (le sang)
Sommaire
bull 1 Aspect biochimique
bull 2 La respiration chez lecirctre humain
bull 3 Classification des sujets lieacutes agrave la respiration
o 31 Par maladie et urgences
o 32 Par meacutedication
o 33 Par soins intensifs et meacutedecine durgence
o 34 Par autres sujets meacutedicaux
bull 4 Voir aussi
o 41 Articles connexes
o 42 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRespiration
Tomographie par eacutemission de positons - Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
La tomographie par eacutemission de positons (TEP) deacutenommeacutee PET ou PET scan pour laquo positron emission tomography raquo dans la terminologie anglo-saxonne est une meacutethode
dimagerie meacutedicale pratiqueacutee par les speacutecialistes en meacutedecine nucleacuteaire qui permet de mesurer en trois dimensions lactiviteacute meacutetabolique dun organe gracircce aux eacutemissions produites par les positons (ou positrons) issus de la deacutesinteacutegration dun produit radioactif injecteacute au preacutealable
La TEP repose sur le principe geacuteneacuteral de la scintigraphie qui consiste agrave injecter un traceur dont on connaicirct le comportement et les proprieacuteteacutes biologiques pour obtenir une image du fonctionnement dun organe Ce traceur est marqueacute par un atome radioactif (carbone fluor azote oxygegravene) qui eacutemet des positons dont lannihilation produit elle-mecircme deux photons La deacutetection de la trajectoire de ces photons par le collimateur de la cameacutera TEP permet de localiser le lieu de leur eacutemission et donc la concentration du traceur en chaque point de lorgane Cest cette information quantitative que lon repreacutesente sous la forme dune image faisant apparaicirctre en couleurs les zones de forte concentration du traceur
Ainsi la TEP permet de visualiser les activiteacutes du meacutetabolisme des cellules on parle dimagerie fonctionnelle par opposition aux techniques dimagerie dite structurelle comme celles baseacutees sur les rayons X (radiologie ou CT-scan) qui reacutealisent des images de lanatomie Par conseacutequent la tomographie par eacutemission de positons est un outil diagnostique qui permet de deacuteceler certaines pathologies qui se traduisent par une alteacuteration de la physiologie normale comme les cancers La TEP est aussi utiliseacutee en recherche biomeacutedicale par exemple en imagerie ceacutereacutebrale ougrave elle permet de reacuteveacuteler les reacutegions actives du cerveau lors de telle ou telle activiteacute cognitive de maniegravere analogue agrave ce qui se fait avec limagerie par reacutesonance magneacutetique fonctionnelle (IRM)
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Deacutefinition
o 21 Principe
o 22 Exposition aux radiations et radioprotection
bull 3 Principaux traceurs utiliseacutes
o 31 Le 18 F FDG
bull 4 Deacuteroulement dun examen TEP
bull 5 Diagnostic
bull 6 Applications
o 61 Canceacuterologie
o 62 Imagerie ceacutereacutebrale et neurologie
o 63 Cardiologie
bull 7 Limites
bull 8 Avenir de la TEP
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Annexes
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiTomographie_par_C3A9mission_de_positons
Warburg ndash Selon Wikipeacutedia
Otto Heinrich Warburg (8 octobre 1883 agrave Fribourg-en-Brisgau Bade-Wurtemberg Allemagne - 1 er aoucirct 1970 agrave Berlin) est un meacutedecin physiologiste et biochimiste allemand Il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine de 19311
Sommaire
bull 1 Biographie
bull 2 Hypothegravese
bull 3 Le cas Warburg
bull 4 Notes et reacutefeacuterences
bull 5 Voir aussi
o 51 Liens externes
Biographie
Docteur en chimie et docteur en meacutedecine il a deacutecouvert des processus-cleacutes de la respiration cellulaire et de diffeacuterents systegravemes enzymatiques En 1931 il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine laquo pour sa deacutecouverte de la nature et du mode opeacuteratoire de lenzyme respiratoire1 raquo
Ayant deacutemontreacute que les cellules canceacutereuses changent leur meacutetabolisme pour passer agrave un meacutetabolisme anaeacuterobie il a formuleacute lhypothegravese non confirmeacutee que le cancer na pas besoin dun milieu riche en oxygegravene pour se deacutevelopper Parmi ses eacutetudiants le plus illustre est Hans Adolf Krebs prix Nobel en 1953
Hypothegravese
Il constata lors de ses observations sur des cellules canceacutereuses une concentration anormalement eacuteleveacutee dions lactates lun des sels de lacide lactique Or cet acide est typiquement le reacutesultat dune fermentation
En 1924 Warburg en tira une hypothegravese sur la formation de cellules canceacutereuses celles-ci tireraient principalement leur eacutenergie de la fermentation anaeacuterobie du glucose (glycolyse anaeacuterobie) et par conseacutequent la preacutesence doxygegravene ne serait pas neacutecessaire agrave leur deacuteveloppement
Lapparition du cancer serait due agrave un dysfonctionnement des mitochondries des cellules canceacutereuses au lieu de le consommer elles fermenteraient le glucose
Selon Warburg linduction dun eacutetat dacidification dans lorganisme est incompatible avec le meacutetabolisme des cellules canceacutereuses2
Le cas Warburg
Otto Warburg eacutetait juif Agrave ce titre il aurait ducirc ecirctre soit expulseacute dAllemagne soit deacuteporteacute dans les camps de concentration Il nen fut rien En effet parce quAdolf Hitler eacutetait particuliegraverement preacuteoccupeacute davoir un cancer et parce quil pensait que Warburg serait le seul scientifique susceptible de trouver un traitement efficace il donna donc des instructions pour quil fucirct preacuteserveacute de la deacuteportation3 Warburg est enterreacute au cimetiegravere de Dahlem agrave Berlin
Photo - Otto Heinrich Warburg en 1931
Notes et reacutefeacuterences
1 uarr a et b (en) laquo for his discovery of the nature and mode of action of the respiratory enzyme raquo in Personnel de reacutedaction laquo The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1931 [archive] raquo Fondation Nobel 2010 Consulteacute le 26 novembre 2010
2 uarr La theacuteorie de O H Warburg Nexus ndeg48 page 66
3 uarr Robert Paxton la France de Vichy 1940-1944 coll Points-Histoire eacuted Seuil 1973 p178
Source httpfrwikipediaorgwikiOtto_Heinrich_Warburg
Traduction deacutefinitions et compleacutements
Jacques Hallard Ing CNAM consultant indeacutependantRelecture et corrections Christiane Hallard-Lauffenburger professeur des eacutecoleshonoraireAdresse 585 19 Chemin du Malpas 13940 Molleacutegegraves FranceCourriel jacqueshallard921orangefr
Fichier ISIS Santeacute Cancer a Redox Disease French version3 alleacutegeacutee
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Et enfin nous avons les biomarqueurs commerciaux Par commercial nous entendons les biomarqueurs qui ont eacuteteacute officiellement reconnus par les autoriteacutes sanitaires comme des outils apportant des informations utiles sur lrsquoeacutetat drsquoun patient et pouvant ecirctre utiliseacutes pour prendre des deacutecisions cliniques des outils de diagnostic recourant agrave ces biomarqueurs seront par ailleurs susceptibles drsquoecirctre rembourseacutes par les systegravemes de santeacute Ce type de biomarqueur nrsquoest pas nouveau Pour ne citer que deux exemples le glucose est reconnu comme biomarqueur du diabegravete depuis le XIXe siegravecle (aujourdrsquohui il a eacuteteacute remplaceacute par lrsquoHbA1c) et le PSA (Antigegravene prostatique speacutecifique) lrsquoest depuis les anneacutees 1980 pour le cancer de la prostate
Bien que lrsquoon utilise les biomarqueurs depuis fort longtemps le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire la bio-informatique et les meacutethodes de deacutetection innovantes ont deacutemultiplieacute les possibiliteacutes de faccedilon spectaculaire et un nouveau type drsquooutil a eacutemergeacute le diagnostic moleacuteculaire Les premiers exemples embleacutematiques de ces nouvelles et puissantes technologies sont les ldquodiagnostics compagnonsrdquo qui ont eacuteteacute introduits dans le traitement du cancer (drsquoabord avec lrsquoHerceptine que nous avons mentionneacutee plus haut) et plus reacutecemment du VIH ougrave certains traitements oneacutereux nrsquoont eacuteteacute prescrits qursquoagrave condition que le patient reacuteponde agrave un test geacuteneacutetique speacutecifique Drsquoautres exemples bien connus sont les tests de deacutepistage de routine des maladies infectieuses (VIH) dont le degreacute de speacutecificiteacute et de sensibiliteacute est tregraves eacuteleveacute
Les diagnostics moleacuteculaires sont les outils de la meacutedecine moderne Ils permettent aux cliniciens drsquoidentifier les signes avant-coureurs des maladies de choisir le bon traitement en fonction des profils geacuteneacutetiques (diagnostics ldquocompagnonsrdquo) de superviser lrsquoefficaciteacute des traitements et bien mieux informeacutes de prendre de meilleures deacutecisions en fonction du profil particulier de chaque patient et de sa reacuteaction aux traitements anteacuterieurs Les diagnostics moleacuteculaires ont eacutegalement un rocircle eacuteconomique agrave jouer car ils pourraient tregraves bien conduire dans certains cas agrave des eacuteconomies substantielles en eacutevitant au meacutedecin de prescrire inutilement des traitements coucircteux
Lrsquoimpact eacuteconomique de la meacutedecine personnaliseacuteeLa demande mondiale pour les produits et services de santeacute est estimeacutee agrave lrsquoheure actuelle agrave 5500 milliards de dollars et elle devrait atteindre 12 000 milliards de dollars agrave lrsquohorizon 2030 La meacutedecine personnaliseacutee va transformer ce marcheacute sur deux plans premiegraverement en fournissant des traitements plus efficaces et deuxiegravemement en offrant le moyen de faire des eacuteconomies
Des traitements plus efficaces Pour un meacutedecin la valeur intrinsegraveque du diagnostic moleacuteculaire ne reacuteside bien sucircr pas dans le traitement drsquoune maladie mais dans lrsquoinformation que ce diagnostic viendra fournir Cette information peut ecirctre inestimable car elle aide les meacutedecins agrave prendre de meilleures deacutecisions sur la faccedilon de traiter un patient Par ailleurs elle est parfois consideacutereacutee par les autoriteacutes sanitaires comme une condition preacutealable pour la prescription drsquoune moleacutecule comme crsquoest le cas en meacutedecine stratifieacutee
LrsquoHerceptine a eacuteteacute le premier meacutedicament issu de la meacutedecine stratifieacutee agrave ecirctre autoriseacute Elle traite le cancer du sein et fonctionne extrecircmement bien mais seulement pour des femmes qui surexpriment un gegravene speacutecifique appeleacute HER-2 Elle est donc commercialiseacutee avec un kit de diagnostic HER-2 et nrsquoest rembourseacutee par les systegravemes de santeacute que si le test est positif LrsquoHerceptine est lrsquoun des meacutedicaments les plus vendus
aujourdrsquohui (pour un total de plus de 5 milliards de dollars) A lrsquoavenir ce type de produit deviendra monnaie courante demain les assureurs de la santeacute ne paieront plus pour des meacutedicaments mais pour des reacutesultats Crsquoest preacuteciseacutement lagrave ce que la meacutedecine personnaliseacutee peut apporter une faccedilon de maximiser lrsquoefficaciteacute des traitements
La reacuteduction des deacutepenses Mecircme si certaines formes de meacutedecine personnaliseacutee (telles que les vaccins contre des cancers ou lrsquoingeacutenierie tissulaire) sont oneacutereuses et vont peser sur les systegravemes de santeacute drsquoautres vont contribuer agrave reacuteduire la facture La meacutedecine preacuteventive en particulier est une solution agrave long terme contre lrsquoexplosion des deacutepenses de santeacute comme chacun sait il est beaucoup moins cher de deacutepister et de preacutevenir une maladie que de la traiter lorsqursquoelle srsquoest deacuteclareacutee Il est deacutesormais possible par exemple de deacutetecter des ldquoindicateurs preacutecocesrdquo (biomarqueurs) de sorte que des mesures efficaces pourront ecirctre prises en amont ndash avant que la maladie ne se deacuteclenche Le coucirct total direct et indirect des maladies cardio-vasculaires et accidents vasculaires ceacutereacutebraux aux Etats-Unis a eacuteteacute estimeacute agrave 450 milliards de dollars en 2008 Reacuteduire la facture de seulement 10 aurait deacutejagrave un impact eacuteconomique eacutenorme
Les eacutevolutions agrave venirLa deacutecouverte de la structure en double heacutelice de lrsquoADN par Watson et Crick en 1953 a ouvert une nouvelle egravere le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire Durant la seconde moitieacute du XXe siegravecle les biologistes et les meacutedecins ont fait eacutenormeacutement progresser notre compreacutehension des meacutecanismes de la vie Cette progression a eacuteteacute consideacuterablement acceacuteleacutereacutee gracircce au deacuteveloppement drsquooutils de diagnostic moleacuteculaire qui permettent aujourdrsquohui aux meacutedecins de reacuteellement comprendre les meacutecanismes intimes moleacuteculaires des maladies Et ce que ces outils apportent crsquoest de lrsquoinformation de lrsquoinformation qui peut sauver ou prolonger la vie eacuteviter la douleur seacutecuriser le patient et aider le praticien agrave prendre la bonne deacutecision
Chaque ecirctre humain est une personne unique avec sa propre histoire ses besoins et ses objectifs personnels et veut ecirctre consideacutereacute en tant que tel La promesse de la meacutedecine personnaliseacutee est qursquoagrave lrsquoavenir la technologie permettra aux professionnels de la santeacute drsquoaccomplir quelques pas de plus pour se rapprocher de ce besoin fondamental
(Ce contenu est issu de ParisTech Review ougrave il a eacuteteacute publieacute agrave lrsquoorigine sous le titre Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche Nous vous invitons agrave vous abonner gratuitement agrave ParisTech Review) - Groupe lsquoLes eacutechosrsquo- Tous droits reacuteserveacutes - Les Echos 2012
Source httpblogslesechosfrparistech-reviewmedecine-personnalisee-la-revolution-est-en-marche-a7747html
Addenda - References
Academic
bull Steven M Paul et al ldquoHow to improve RampD productivity the pharmaceutical industryrsquos grand challengerdquo Nature Reviews 9 March 2010 203
bull Iain Miller et al ldquoMarket access challenges in the EU for high medical value
diagnostic testsrdquo Personalized Medicine (2011) 8(2)
bull Cepton Strategies ldquoLes perspectives de lrsquoindustrie pharmaceutique agrave lrsquohorizon 2020rdquo septembre 2011
Online
bull ldquo The revolution of molecular diagnosticsrdquo (Cepton Strategies)
bull ldquo Pharma 2015 le nouveau modegravelerdquo (Cepton Strategies)
This content is licensed under a Creative Commons Attribution 30 LicenseYou are free to share copy distribute and transmit this content - Source httpwwwparistechreviewcom20111108medecine-personnalisee-revolution
laquo Meacutedecine personnaliseacutee raquo la part du bluff et celle de la reacutealiteacute Document lsquoScience et pseudo-sciencesrsquo Auteur Bertrand Jordan biologiste moleacuteculaire Directeur de recherche eacutemeacuterite au CNRS Auteur de nombreux articles et drsquoune dizaine de livres sur la geacuteneacutetique et ses applicationshellip SPS ndeg 292 octobre 2010
Lrsquoideacutee (ou le fantasme) de la meacutedecine personnaliseacutee peut se reacutesumer ainsi on va tregraves prochainement pouvoir acceacuteder agrave la totaliteacute de lrsquoinformation geacuteneacutetique drsquoune personne en deacuteduire lrsquoensemble de ses preacutedispositions agrave diffeacuterentes maladies (et mecircme agrave certains comportements) ainsi que sa reacuteaction agrave diffeacuterents types de traitements et de meacutedicaments On pourra alors adopter des conduites de preacutevention cibleacutees et efficaces et traiter lrsquoaffection lorsqursquoelle apparaicirctra avec le meacutedicament preacutesentant le meilleur rapport entre efficaciteacute et effets indeacutesirables Au-delagrave de lrsquoinformation geacuteneacutetique proprement dite la mesure drsquoautres paramegravetres (niveau drsquoexpression de gegravenes preacutesence de diffeacuterentes proteacuteines eacutetat de certains reacutecepteurs) fournira des laquo biomarqueurs raquo1 suppleacutementaires permettant drsquoadapter finement le traitement agrave lrsquoeacutetat du patient
Au niveau de lrsquoaccegraves agrave lrsquoinformation geacuteneacutetique inteacutegrale il srsquoagit bien drsquoune reacutealiteacute maintenant proche (moins de cinq ans agrave coup sucircr) Les nouvelles techniques de seacutequenccedilage drsquoADN apparues depuis 2005 sont de plus en plus rapides et efficaces et degraves aujourdrsquohui la lecture inteacutegrale de lrsquoADN drsquoune personne revient agrave moins de 10 000 euro2 Les progregraves continuent agrave un rythme rapide et il est tregraves vraisemblable que le laquo geacutenome agrave 1000 dollars raquo devienne une reacutealiteacute drsquoici deux agrave trois ans Il sera alors bien plus rationnel drsquoobtenir cette information systeacutematiquement pour chaque individu (agrave la naissance par exemple) plutocirct que de pratiquer des analyses drsquoADN cibleacutees lorsque le besoin en apparaicirct
La traduction de cette information geacuteneacutetique en termes de physiopathologie (le passage du laquo geacutenotype raquo au laquo pheacutenotype raquo) est par contre encore tregraves imparfaite Bien entendu certaines mutations entraicircnent systeacutematiquement une pathologie preacutecise (comme pour la mucoviscidose les myopathies la choreacutee de Huntingtonhellip) mais en geacuteneacuteral la composante geacuteneacutetique drsquoune maladie implique des dizaines des centaines de gegravenes dont certains variants ont un effet aggravant ou au contraire protecteur Nos connaissances sont encore tregraves incomplegravetes et les entreprisequi agrave lrsquoeacutetranger (USA) offrent de reacutealiser un profil geacuteneacutetique (actuellement beaucoup moins preacutecis que le seacutequenccedilage inteacutegral) ne fournissent agrave leurs clients que des informations tregraves vagues (laquo risque drsquoarthrite rhumatoiumlde accru de 20 raquo crsquoestagrave-dire risque absolu passant de 1 agrave 1 2 ) La validiteacute mecircme de ces chiffres est sujette agrave caution dans la mesure ougrave ils ont eacuteteacute eacutetablis sur des groupes de population auxquels le client nrsquoappartient pas neacutecessaire-menthellip La
traduction meacutedicale de lrsquoinformation geacuteneacutetique est donc tregraves partielle et entacheacutee de grandes incertitudes
Photo Une vision du futur proche la carte Vitale contenant la seacutequence drsquoADN du patient
Cependant les choses changent rapidement Le passage prochain du pro-fil geacuteneacutetique (eacutetabli sur 500 000 agrave 1 000 000 de points dans le geacutenome) agrave la lecture inteacutegrale des trois milliards de bases de ce geacutenome va donner une information beaucoup plus fine ndash incluant en particulier les mutations rares qui pour des raisons techniques ne sont guegravere repreacutesenteacutees dans les profils actuels Et la poursuite des grandes eacutetudes de correacutelation entre pathologies et constitution geacuteneacutetique3 (eacutetudes qui vont elles aussi passer agrave la seacutequence) va ameacuteliorer peu agrave peu la traduction du geacutenotype en pheacutenotype y compris pour les maladies dont la part geacuteneacutetique est complexe (soit la grande majoriteacute) Cette transition est deacutejagrave bien amorceacutee pour divers types de cancers pour lesquels la connaissance des caracteacuteristiques geacuteneacutetiques de la cellule tumorale est deacuteterminante pour le choix du traitement4 On peut ainsi espeacuterer agrave terme eacuteradiquer la pratique de chimiotheacuterapies peu speacutecifiques et fortement deacutelabrantes et combiner la chirurgie avec le traitement par des moleacutecules ayant une action reacuteellement cibleacutee sur les cellules tumorales Il est certain que cette approche va srsquoeacutetendre au domaine de la santeacute en geacuteneacuteral et que lrsquoon va de plus en plus vers des traitements cibleacutes fondeacutes sur la connaissance du geacutenome du patient et sur des informations scientifiques constamment mises agrave jour
Au-delagrave de la geacuteneacutetique il faut drsquoailleurs eacutelargir le propos agrave lrsquoensemble des biomarqueurs qui deviennent accessibles Il peut srsquoagir de donneacutees concernant lrsquoADN comme ci-dessus mais aussi du niveau drsquoexpression drsquoun ensemble de gegravenes de la preacutesence de diverses proteacuteines de concentrations de meacutetabolites ou de lrsquoactiviteacute drsquoenzymes comme les kinases Le biomarqueur peut ecirctre simple ou le plus souvent complexe impliquant la mesure simultaneacutee drsquoun nombre important drsquoentiteacutes et donc une technologie sophistiqueacutee Le champ drsquoapplication des biomarqueurs est tregraves large et concerne potentiellement toutes les pathologies Ce domaine de recherches est en plein deacuteveloppement avec encore une fois beaucoup drsquoexageacuterations et drsquoaffirmations peu rigoureuses qursquoil srsquoagisse de la validiteacute statistique des correacutelations repeacutereacutees ou de lrsquoutiliteacute clinique reacuteelle de lrsquoinformation fournie On peut neacuteanmoins penser que la phase critique actuelle va deacuteboucher sur une clarification et un renforcement des exigences et que des biomarqueurs reacuteellement valides et utiles eacutemergeront de ces travaux il deviendra alors indispensable de les deacuteterminer avant tout traitement
Photo - Lrsquointerpreacutetation meacutedicale drsquoune seacutequence drsquoADN nrsquoest pas eacutevidente
La meacutedecine personnaliseacutee nrsquoest donc pas qursquoun fantasme le concept comporte une part de veacuteriteacute qui va aller croissant Les conseacutequences sur le systegraveme de santeacute sont multiples Les meacutedicaments vont de plus en plus srsquoadresser agrave un sous-ensemble de patients geacuteneacutetiquement deacutefini ce qui nrsquoest pas sans poser de seacuterieux problegravemes aux industriels de la pharmacie (deacutecheacuteance du modegravele de blockbuster5 mais peut paradoxalement permettre drsquoacceacuteleacuterer les essais cliniques en les pratiquant sur des groupes drsquoindividus seacutelectionneacutes Lrsquoimportance du diagnostic va srsquoaccentuer notamment ndash mais pas seulement ndash pour tous les cancers et la mise agrave jour incessante des connaissances sera essentielle pour tirer le maximum de sens clinique des informations geacuteneacutetiques et des
biomarqueurs en geacuteneacuteral Il faudra donc disposer agrave lrsquohocircpital drsquoinstallations et de personnels capables drsquoobtenir ces informations et de les interpreacuteter Le rocircle de moleacutecules cibleacutees efficaces et preacutesentant peu drsquoeffets secondaires va srsquoaccroicirctre au deacutetriment des theacuterapeutiques geacuteneacuteralistes et reacuteduire les temps drsquohospitalisation Il srsquoagit lagrave de tendances lourdes dont lrsquoorientation ne fait aucun doute Seul le calendrier preacutesente quelques incertitudes La pratique de la meacutedecine va donc changer Espeacuterons que notre systegraveme de santeacute qui est (encore) lrsquoun des meilleurs au monde saura srsquoadapter agrave cette nouvelle donnehellip
1 Biomarqueur tout paramegravetre biologique mesurable qui fournit des informations pour le diagnostic le pronostic ou le choix du traitement pour tout type de maladie
2 Il srsquoagit lagrave de donneacutees veacuterifieacutees et drsquooffres commerciales existantes et non drsquoextrapolations publicitaires ou journalistiques
3 Etudes dites WGAS Whole Genome Association Studies Il srsquoen est deacutejagrave pratiqueacute plus de 500 portant agrave chaque fois sur des milliers de malades et de teacutemoins
4 Pour les leuceacutemies la preacutesence drsquoun reacutearrangement chromosomique impliquant les gegravenes BCR et Abl permet un traitement tregraves efficace par le Gleevec
5 Meacutedicament largement prescrit et geacuteneacuterant plus drsquoun milliard de dollars de chiffre drsquoaffaires
Source httpwwwpseudo-sciencesorgspipphparticle1500
Mitochondrie ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Une mitochondrie (du grec mitos fil et chondros grain) est un organite agrave linteacuterieur dune cellule eucaryote dont la taille est de lordre du micromegravetre Son rocircle physiologique est primordial puisque cest dans les mitochondries que leacutenergie fournie par les moleacutecules organiques est reacutecupeacutereacutee sous forme dATP (eacutenergie contenue dans la liaison phosphate-phosphate) la source principale deacutenergie pour la cellule eucaryote par le processus doxydation phosphorylante
Lensemble des mitochondries dune cellule constitue ce que lon appelle son chondriome
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Structure
bull 3 Origine
bull 4 Geacutenome mitochondrial
bull 5 Proteacuteome mitochondrie
o 51 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome mitochondrial
o 52 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome nucleacuteaire
o 53 Chez lHomme
bull 6 Fonctionnement
bull 7 Poisons mitochondriaux
bull 8 Maladies mitochondriales
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiMitochondrie
Oncogegravene
Les oncogegravenes sont une cateacutegorie de gegravenes dont lexpression favorise la survenue de cancers Ce sont des gegravenes qui commandent la synthegravese doncoproteacuteines (proteacuteines anormales stimulant la division et la diffeacuterenciation cellulaire) et deacuteclenchent une prolifeacuteration deacutesordonneacutee des cellules Le terme vient du grec onkos signifiant vrac masse ou tumeur
Le terme oncogegravene peut deacutesigner aussi des virus qui provoquent lapparition de cancers On parle doncovirus
Sommaire
[masquer]
bull 1 Introduction
bull 2 Oncogegravenes
o 21 Seacutemantique et histoire du terme
o 22 Oncogegravenes et cancers
o 23 Diffeacuterents oncogegravenes
o 24 Les oncogegravenes comme cibles pour le deacuteveloppement de nouvelles
theacuterapies
bull 3 Notes et reacutefeacuterences
bull 4 Voir aussi
o 41 Article connexe
o 42 Liens externes
Introduction[modifier]
Notre organisme est composeacute denviron 1014 cellules reacuteparties dans plus de 200 types cellulaires diffeacuterents qui composent les tissus (cellules sanguines nerveuses germinales etc) La prolifeacuteration cellulaire au sein de ces tissus est rigoureusement controcircleacutee au cours de notre vie certaines cellules (les neurones) ne neacutecessitant pas un renouvellement constant dautres eacutetant perpeacutetuellement en cours de multiplication (cellules sanguines ou de la peau) Le controcircle de cette multiplication cellulaire normale se fait par lintermeacutediaire dun eacutequilibre permanent entre facteurs activateurs (stimulateurs de la division cellulaire) et facteurs inhibiteurs (freins de la division cellulaire) Toute alteacuteration de cet eacutequilibre ou homeacuteostasie cellulaire peut faire pencher la balance soit du cocircteacute inhibiteur dans ce cas la cellule meurt et disparaicirct soit du cocircteacute activateur et la cellule se divise de faccedilon incontrocircleacutee et peut donner naissance agrave un cancerDe maniegravere scheacutematique on peut faire une analogie entre une voiture et une cellule Lorsque les systegravemes qui controcirclent lrsquoacceacuteleacuterateur et les freins de la voiture sont en bon eacutetat celle-ci va donc pouvoir avoir une vitesse de croisiegravere parfaitement controcircleacutee Une voiture dans laquelle lrsquoacceacuteleacuterateur serait activeacute en permanence ou bien ayant une absence totale de frein est donc lanceacutee dans une course folle qui ne peut plus ecirctre arrecircteacutee sauf par une catastrophe Dans les cellules canceacutereuses cela se passe exactement de la mecircme faccedilon
Il y a trois grandes cateacutegories de gegravenes associeacutes aux pathologies canceacutereuses les oncogegravenes (cet article) les gegravenes suppresseur de tumeurs et les gegravenes de Reacuteparation de lADN
Les proto-oncogegravenes sont les reacutegulateurs positifs de la prolifeacuteration cellulaire (les acceacuteleacuterateurs) Ils deviennent hyper-actifs et leur modification (en oncogegravene) est dominante car il suffit quune des deux copies du gegravene soit modifieacutee On a identifieacute actuellement plus de 100 proto-oncogegravenes Les plus connus sont les gegravenes Ha-ras myc ou abl
La seconde cateacutegorie comprend les gegravenes suppresseurs de tumeurs qui sont des reacutegulateurs neacutegatifs de la prolifeacuteration cellulaire (les freins)
Il existe eacutegalement les gegravenes de reacuteparation qui sont capables de deacutetecter et de reacuteparer les leacutesions de lrsquoADN qui ont modifieacute les oncogegravenes ou les gegravenes suppresseurs de tumeur Ces systegravemes de reacuteparation sont eacutegalement inactiveacutes dans les cellules canceacutereuses
Les cancers sont des pathologies geacuteneacutetiques crsquoest-agrave-dire qursquoils ont pour origine une modification quantitative etou qualitative des gegravenes deacutecrits ci-dessus Comme il srsquoagit drsquoalteacuterations geacuteneacutetiques somatiques qui ne sont preacutesentes que dans le tissu malade la plupart des cancers ne sont donc pas heacutereacuteditaires Les cancers familiaux (10 des cancers humains) sont associeacutes agrave une alteacuteration constitutionnelle (ou germinale) drsquoun gegravene Cette alteacuteration est donc preacutesente dans toutes les cellules de notre organisme gamegravetes incluses elle peut donc ecirctre transmise agrave la descendance
Scheacutemas agrave consulter agrave la source- Lespegravece humaine possegravede 23 paires de chromosomes (tous les gegravenes sont donc preacutesent agrave leacutetat de deux copies par cellules agrave lexception des cellules germinales et on fait abstraction des chromosomes sexuels X et Y) Lalteacuteration dune copie dun proto-oncogegravene produit une proteacuteine dont lactiviteacute diffegravere fortement de celle du produit normale (par exemple expression tregraves augmenteacutee ou encore preacutesence du produit dans des cellules innapproprieacutes) Cette proteacuteine muteacutee stimule de faccedilon constante la division cellulaire qui ne sera plus reacuteguleacutee normalement Cette alteacuteration est dite dominante car la production de proteacuteine alteacutereacutee par une seule des deux copies du proto-oncogegravene est neacutecessaire et suffisante pour alteacuterer sa fonction
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiOncogC3A8ne
Phosphorylation oxydative ndash Article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biochimie Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
La phosphorylation oxydative est une voie meacutetabolique qui utilise leacutenergie libeacutereacutee par loxydation des nutriments pour la production dadeacutenosine triphosphate
Voir aussi
bull Chaicircne respiratoire
Source httpfrwikipediaorgwikiPhosphorylation_oxydative
Photosynthegravese - lsquoNote de Futura-Sciencesrsquo
La photosynthegravese est une reacuteaction biochimique eacutenergeacutetique qui se deacuteroule chez les plantes
Rocircle de la photosynthegravese
La photosynthegravese a pour but de creacuteer de leacutenergie (sous forme de glucide) agrave partir de leacutenergie lumineuse provenant du soleil Les organismes qui utilisent le meacutecanisme de photosynthegravese sont autotrophes car ils fabriquent des matiegraveres organiques agrave partir de matiegraveres inorganiques
Meacutecanisme de la photosynthegravese
Leacutenergie solaire est utiliseacutee pour oxyder leau et reacuteduire le gaz carbonique afin de syntheacutetiser des substances organiques (glucides) Ce pheacutenomegravene a lieu dans les choloroplastes un organite speacutecifique des plantes au niveau des membranes des thylacoiumldes ougrave se situent les photosystegravemes I et II et les cytochromes
Bilan eacutenergeacutetique de la photosynthegravese
Il faut six moleacutecules de dioxyde de carbone et six moleacutecules deau pour syntheacutetiser une moleacutecule de glucose relacircchant six moleacutecules de dioxygegravene gracircce agrave leacutenergie lumineuse
6 CO2 + 6 H2O + eacutenergie lumineuse rarr C6H12O6 (glucose) + 6 O2
Mais ce bilan est en fait deacutecomposeacute en deux eacutetapes successives
bull les reacuteactions photochimiques (phase claire) 12 H2O + lumiegravere rarr 6 O2 + eacutenergie chimique (24 H)
bull le cycle de Calvin (phase sombre) 6 CO2 + eacutenergie chimique (24 H) rarr C6H12O6 + 6 H2O
La photosynthegravese est un meacutecanisme speacutecifique des plantes vertes copy Jon Sullivan Wikimedia domaine publicSource httpwwwfutura-sciencescomfrdefinitiontbotanique-2dphotosynthese_227
Photosynthegravese - Introduction drsquoun article XWikipeacutedia
La photosynthegravese (grec φῶς phōs lumiegravere et σύνθεσις syacutenthesis composition) est le processus bioeacutenergeacutetique qui permet aux plantes et agrave certaines bacteacuteries de syntheacutetiser de la matiegravere organique en exploitant la lumiegravere du soleil Les besoins nutritifs de ces organismes sont du dioxyde de carbone de lrsquoeau et des sels mineacuteraux La photosynthegravese est agrave la base de lautotrophie de ces organismes La photosynthegravese est la principale voie de transformation du carbone mineacuteral en carbone organique En tout les organismes photosyntheacutetiques assimilent environ 100 milliards de tonnes de carbone en biomasse chaque anneacutee1
La photosynthegravese se deacuteroule dans les membranes des thylakoiumldes chez les plantes les algues et les cyanobacteacuteries ou dans la membrane plasmique chez les bacteacuteries photosyntheacutetiques Une conseacutequence importante est la libeacuteration de moleacutecules de dioxygegravene
Sommaire
bull 1 La deacutecouverte du meacutecanisme
bull 2 Vue geacuteneacuterale
bull 3 Le support de la photosynthegravese
bull 4 Les deux phases de la photosynthegravese
o 41 Les reacuteactions photochimiques ou phase claire
411 Le photosystegraveme II
412 Le photosystegraveme I
413 La photophosphorylation cyclique
o 42 Le cycle de Calvin ou phase chimique non photo-deacutependante (ou
laquo phase sombre raquo expression deacutesormais deacutesuegravete)
bull 5 Les diffeacuterents types de fixation du carbone
o 51 Le meacutecanisme des plantes en C3
o 52 Le meacutecanisme des plantes en C4
o 53 Le meacutecanisme des plantes CAM ( Crassulacean Acid Metabolism )
bull 6 Cas particuliers de photosynthegravese
o 61 Photosynthegravese chez un animal
o 62 Photosynthegravese artificielle
bull 7 Production doxygegravene amp captage deacutenergie
bull 8 Notes
bull 9 Reacutefeacuterences
bull 10 Voir aussi
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiPhotosynthC3A8se
Potentiel doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Le potentiel doxydo-reacuteduction ou potentiel redox est une grandeur empirique exprimeacutee en volt (de symbole V) et noteacutee E Ce potentiel est exprimeacute par rapport agrave une reacutefeacuterence souvent mesureacutee par une eacutelectrode normale agrave hydrogegravene (ENH) dougrave luniteacute VENH rencontreacutee dans certains ouvrages Cette mesure est appliqueacutee aux couples
doxydo-reacuteduction pour preacutevoir la reacuteactiviteacute des espegraveces chimiques entre elles Par convention le potentiel standard Edeg est mesureacute par rapport au couple protonhydrogegravene (H+ H2) de potentiel nul
Sommaire
bull 1 Mesure
o 11 Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
111 Exemples
bull 2 Oxydant et reacuteducteur
bull 3 Potentiels standard doxydo-reacuteduction agrave 25 degC
bull 4 laquo Noblesse raquo dun meacutetal
bull 5 Applications pratiques
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Articles connexes
Mesure [modifier]
La mesure dun potentiel deacutelectro-reacuteduction se fait expeacuterimentalement agrave laide de deux demi-piles Pour obtenir le potentiel standard dun couple redox lune de ces piles doit mettre en œuvre le couple de reacutefeacuterence H+ H2 et lautre celui dont on veut mesurer le potentiel
Concregravetement les deux demi-piles sont constitueacutees chacune dun soluteacute et dune eacutelectrode les soluteacutes sont relieacutes entre eux par un pont salin qui leur permet deacutechanger des ions et les eacutelectrodes sont relieacutees entre elles par un circuit eacutelectrique sur lequel est placeacute un voltmegravetre Les deux demi-piles une fois relieacutees forment une pile eacutelectrique fournissant un courant continu alimenteacute par les reacuteactions chimiques qui ont lieu spontaneacutement aux eacutelectrodes degraves lors quest formeacutee la pile
-Le sens de courant eacutelectrique donne le signe du potentiel (neacutegatif si les eacutelectrons vont vers H+H2 et positif au contraire)
-Le voltmegravetre donne la valeur du potentiel du couple redox
-Les couples ayant des Edeg eacuteleveacutes (positifs) impliquent des oxydants forts
-Les couples ayant des Edeg tregraves bas (neacutegatifs) impliquent des reacuteducteurs forts
Ce potentiel peut deacutependre du contexte chimique et notamment du pH et mecircme du contexte physique les effets de la lumiegravere sont mis agrave profit aussi bien par la nature dans la photosynthegravese que par lhomme dans la photographie
Les chimistes utilisent des tables deacutejagrave deacutefinies elles fournissent les potentiels mesureacutes dans les conditions standard de pression et de tempeacuterature (25 degC 1 bar) par rapport au couple H+ H2
Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo [modifier]
Pour une reacuteaction redox on peut deacutefinir la diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur)
Exemples [modifier]
a)NAD+ + 2H+ + 2 e- rarr NADH + H+ E0rsquo = -0320 V
b) Aceacutetaldeacutehyde + 2 H+ + 2 e- rarr Eacutethanol E0rsquo = -0197 V
Reacuteaction redox
Aceacutetaldeacutehyde + NADH + H+ rarr Eacutethanol + NAD+ ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur) = -0197 ndash (-0320) = + 0123 V
Regravegle geacuteneacuterale
Les reacuteactions redox spontaneacutees possegravedent un ΔE gt 0
Oxydant et reacuteducteur [modifier]
La reacutefeacuterence du potentiel doxydo-reacuteduction est celui de leau pure conventionnellement fixeacute agrave zeacutero Les corps dits laquo oxydants raquo sont les oxydants des couples ayant un potentiel positif (ils captent des eacutelectrons ce qui se traduit par une charge eacutelectrique neacutegative) les corps dits laquo reacuteducteurs raquo sont les reacuteducteurs des couples ayant un potentiel neacutegatif (ils cegravedent des eacutelectrons dougrave une charge eacutelectrique positive) Les valeurs caracteacuteristiques des potentiels sont de lordre de quelques volts
On voit lagrave que lon a deux significations diffeacuterentes pour les termes laquo oxydant raquo et laquo reacuteducteur raquo
bull la signification lieacutee agrave une reacuteaction doxydo-reacuteduction donneacutee (capteur ou eacutemetteur deacutelectron dans la reacuteaction)
bull la signification lieacutee au potentiel doxydo-reacuteduction un laquo reacuteducteur raquo est un corps qui joue le rocircle de reacuteducteur dans de nombreuses reacuteactions un laquo oxydant raquo est un corps qui joue le rocircle doxydant dans de nombreuses reacuteactions mais un laquo oxydant raquo peut parfois ecirctre un reacuteducteur sil est face agrave un laquo oxydant raquo plus fort et quil peut encore soxyder
Cest cette deuxiegraveme signification qui est utiliseacutee ici Les laquo oxydants raquo les plus forts ne peuvent pas soxyder eux-mecircmes et sont donc toujours des oxydants les laquo reacuteducteurs raquo les plus forts ne peuvent pas se reacuteduire eux-mecircmes et sont donc toujours des reacuteducteurs Mais certains corps peuvent ecirctre alternativement oxydants et reacuteducteurs comme par exemple leau ou le monoxyde de carbone
Les oxydants les plus forts dans cette eacutechelle sont les halogegravenes (F2 Cl2) lion permanganate (MnO4
-) en milieu acide lion hypochlorite (ClO-) le dioxygegravene (O2) le soufre (S)
Des reacuteducteurs classiques sont les meacutetaux le carbone et lhydrogegravene solide1
Lire lrsquoarticle complet sur httpfrwikipediaorgwikiPotentiel_d27oxydo-rC3A9duction
Reacuteaction doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Des informations de cet article ou section devraient ecirctre mieux relieacutees aux sources mentionneacutees dans la bibliographie ou en liens externes Ameacuteliorez sa veacuterifiabiliteacute en les associant par des reacutefeacuterences
Une reacuteaction doxydo-reacuteduction est une reacuteaction chimique au cours de laquelle se produit un eacutechange deacutelectrons Lespegravece chimique qui capte les eacutelectrons est appeleacutee laquo oxydant raquo celle qui les cegravede laquo reacuteducteur raquo On abregravege couramment loxydo-reacuteduction par redox
Les reacuteactions doxydo-reacuteductions constituent une grande famille comprenant de nombreuses reacuteactions chimiques puisquelles interviennent dans les combustions certains dosages meacutetallurgiques la corrosion des meacutetaux leacutelectrochimie ou la respiration cellulaire Ces reacuteactions jouent en particulier un rocircle fondamental en biologie dans la transformation de loxygegravene au sein des corps vivants Elles sont eacutegalement massivement utiliseacutees par lindustrie humaine agrave lexemple de lobtention de la fonte agrave partir de minerais composeacutes doxyde de fer par reacuteduction puis de fer et dacier agrave partir de la fonte par oxydation
Cette varieacuteteacute sexplique par la mobiliteacute la leacutegegravereteacute et lomnipreacutesence dans toutes les formes de la matiegravere de leacutelectron
Sommaire
bull 1 Deacutefinitions
o 11 Premiegravere deacutefinition
o 12 Deacutefinitions plus modernes
bull 2 Vocabulaire
bull 3 Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction
bull 4 Potentiel doxydo-reacuteduction
bull 5 Principaux couples doxydants-reacuteducteurs
bull 6 Reacuteactions doxydo-reacuteduction sans transfert eacutevident deacutelectrons [1]
o 61 Position du problegraveme
o 62 Geacuteneacuteralisation de la notion de transfert deacutelectrons
621 Formation dune liaison chimique et eacutelectroneacutegativiteacute
622 Transfert total deacutelectrons
623 Transfert total fictif (virtuel)
624 Application agrave la reacuteaction 2 H 2 + O2 rarr 2 H 2O
o 63 Nombre doxydation dun eacuteleacutement
o 64 Geacuteneacuteralisation de loxydo-reacuteduction
o 65 Utilisation des nombres doxydation
bull 7 Notes et reacutefeacuterences
bull 8 Bibliographie
bull 9 Voir aussi
o 91 Articles connexes
o 92 Liens externes
Deacutefinitions [modifier]
Premiegravere deacutefinition [modifier]
Suite agrave des expeacuteriences avec le mercure Lavoisier met en eacutevidence en 1772 le rocircle du dioxygegravene dans certaines reacuteactions doxydo-reacuteduction Il pose les premiegraveres deacutefinitions
bull Loxydation signifie laquo combinaison avec loxygegravene raquo Par exemple
2 Hg + O2 rarr Hg2O2
bull Une reacuteduction est laquo lextraction dun meacutetal de son oxyde raquo deacutefinition deacutejagrave utiliseacutee
en meacutetallurgie Par exemple
SO2 rarr S + O2
Dans le langage courant loxydation est la reacuteaction chimique dans laquelle un composeacute se combine avec un ou plusieurs atomes doxygegravene Comme loxydation du fer qui produit la rouille
4 Fe + 3O2 rarr 2 Fe2O3
Ce nest quau XX e siegravecle apregraves la deacutecouverte de leacutelectron (JJ Thomson 1897) et lintroduction du modegravele atomique de Bohr (1913) que les reacuteactions chimiques ont eacuteteacute reacuteexamineacutees agrave la lumiegravere de ces nouveaux modegraveles et que des similitudes observeacutees permirent de deacutegager progressivement le concept actuel doxydo-reacuteduction qui sexprime en termes de transferts deacutelectrons
Les reacuteactions doxydo-reacuteduction par voie segraveche (eacutechange de dioxygegravene) sont efficacement deacutecrites par les diagrammes Ellingham Loutil principal des reacuteactions redox en milieu aqueux eacutetant la formule de Nernst
Deacutefinitions plus modernes [modifier]
Pour faciliter leacutetude des reacuteactions on utilise un outil qui associe (parfois abstraitement) agrave chaque atome dun composeacute un nombre doxydation (no) qui symbolise la valeur de la charge porteacutee (Fe2+ a un nombre doxydation de 2)
bull Une oxydation est une perte deacutelectrons (donc une augmentation du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Zn rarr Zn2+ + 2 e-
bull Ce don deacutelectrons ne se produit que sil existe un corps susceptible de les
accepter
bull Le pheacutenomegravene inverse (acceptation des eacutelectrons) est appeleacute la reacuteduction
bull Une reacuteduction est un gain deacutelectrons (donc une diminution du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Cu2+ + 2 e- rarr Cu
Ainsi les laquo combinaisons avec loxygegravene raquo ne sont quun cas particulier des reacuteactions doxydo-reacuteduction Voici deux reacuteactions avec le cuivre
2Cu + O2 rarr 2CuO
Cu + Cl2 rarr CuCl2
La premiegravere combine le cuivre et le dioxygegravene tandis que la seconde combine le cuivre et le dichlore Le chlore et loxygegravene ont un point commun ce sont des eacuteleacutements plus eacutelectroneacutegatifs que le cuivre
Loxydation dun corps saccompagne toujours de la reacuteduction dun autre (les eacutelectrons ne peuvent pas circuler seuls et sont neacutecessairement capteacutes) on parle dune reacuteaction doxydo-reacuteduction Loxydation est une demi-reacuteaction de loxydo-reacuteduction et la reacuteduction est lautre demi-reacuteaction
Vocabulaire [modifier]
Scheacutema - Preacutevision du sens dune reacuteaction doxydo-reacuteduction en utilisant la regravegle du gamma
Dans une oxydo-reacuteduction
bull leacuteleacutement qui cegravede un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo reacuteducteur raquo
bull leacuteleacutement qui capte un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo oxydant raquo
Le reacuteducteur soxyde (reacuteaction doxydation) loxydant se reacuteduit (reacuteaction de reacuteduction) Loxydo-reacuteduction se compose donc de deux demi-reacuteactions une oxydation et une reacuteduction
bull Oxydationreacuteducteur(1) = oxydant(1) + ne- (les flegraveches napparaissent que si la reacuteaction est totale quand K gt 10 000)
bull Reacuteduction
oxydant(2) + ne- = reacuteducteur(2)
bull Oxydo-reacuteduction (laquo somme raquo de loxydation et de la reacuteduction)
oxydant(2) + reacuteducteur(1) rarr oxydant(1) + reacuteducteur(2)
Exemple
Ce4+ + e- = Ce3+ (Reacuteduction)
Fe2+ = Fe3+ + e- (Oxydation)
dougrave la reacuteaction bilan
Ce4+ + Fe2+ rarr Ce3+ + Fe3+
Un reacuteducteur oxydeacute (=forme oxydeacutee) est un oxydant et un oxydant reacuteduit (=forme reacuteduite) est un reacuteducteur On deacutefinit ainsi le couple oxydant-reacuteducteur (aussi appeleacute laquo couple redox raquo) qui se compose de loxydant et du reacuteducteur conjugueacute (loxydant reacuteduit) On le note sous la forme Oxydant Reacuteducteur
En biochimie et notamment agrave propos de la synthegravese des moleacutecules preacutebiotiques on parle de reacuteactions se produisant dans une atmosphegravere oxydante cest-agrave-dire en preacutesence doxygegravene par opposition agrave une atmosphegravere reacuteductrice contenant par exemple du gaz carbonique
Certain composeacutes chimiques peuvent se comporter aussi bien en oxydant quen reacuteducteur Cest notamment le cas de leau oxygeacuteneacutee dont on dit quelle se dismute et qui par conseacutequent ne peut ecirctre conserveacutee longtemps
H2O2 = 2H+ + O2 + 2e- (oxydation)
H2O2 + 2H+ + 2e- = 2H2O (reacuteduction)
Soit au final
2H2O2 rarr 2H2O + O2 (oxydo-reacuteduction)
On a par exemple les couples oxydant-reacuteducteur Cu 2+ Cu et Zn 2+ Zn qui donnent la reacuteaction en solution aqueuse
Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+
(aq) + Cu(s) (oxydo-reacuteduction)
Cette reacuteaction peut se deacutecomposer en une reacuteduction (de loxydant) et une oxydation (du reacuteducteur)
Zn(s) = Zn2+(aq) + 2e- (oxydation)
Cu2+(aq) + 2e- = Cu(s) (reacuteduction)
Les deux demi-reacuteactions doxydation et de reacuteduction peuvent reacuteellement ecirctre seacutepareacutees dans certains cas (cest-agrave-dire quelles ne se produisent pas au mecircme endroit) ce qui permet de geacuteneacuterer un courant eacutelectrique (cest ce qui se passe dans les piles eacutelectriques) Dans les autres cas par exemple dans lexemple donneacute elles nont quun inteacuterecirct formel (les eacutelectrons libres nexistent pas dans leau)
Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction hellip
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Respiration ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biologie et la meacutedecine Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
Dans le langage courant la respiration deacutesigne agrave la fois les eacutechanges gazeux (rejet de dioxyde de carbone CO2 appeleacute parfois de faccedilon impropre laquo gaz carbonique raquo et absorption de dioxygegravene O2 ou appeleacute couramment laquo oxygegravene raquo) et la respiration cellulaire qui permet en deacutegradant du glucose gracircce au dioxygegravene dobtenir de leacutenergie Les eacutechanges gazeux assistent la respiration cellulaire en lui fournissant le dioxygegravene et en le deacutebarrassant du dioxyde de carbone produit
Pour certains organismes ces eacutechanges se reacutealisent directement par diffusion aux travers des parois cellulaires Pour dautres des organes speacutecialiseacutes se sont formeacutes permettant ainsi daugmenter les quantiteacutes de gaz brasseacutes Il existe plusieurs types dorganes
bull les branchies qui sont les adaptations respiratoires des animaux aquatiques poissons mais aussi certains anneacutelides (vers) eacutechinodermes (eacutetoiles de mers) et mollusques
bull les poumons qui sont les adaptations des verteacutebreacutes terrestres
Dans le cas des animaux qui possegravedent des poumons on parle de ventilation pulmonaire pour deacutesigner lensemble des meacutecanismes qui permettent les transferts de gaz entre les milieux exteacuterieur et inteacuterieur (le sang)
Sommaire
bull 1 Aspect biochimique
bull 2 La respiration chez lecirctre humain
bull 3 Classification des sujets lieacutes agrave la respiration
o 31 Par maladie et urgences
o 32 Par meacutedication
o 33 Par soins intensifs et meacutedecine durgence
o 34 Par autres sujets meacutedicaux
bull 4 Voir aussi
o 41 Articles connexes
o 42 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRespiration
Tomographie par eacutemission de positons - Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
La tomographie par eacutemission de positons (TEP) deacutenommeacutee PET ou PET scan pour laquo positron emission tomography raquo dans la terminologie anglo-saxonne est une meacutethode
dimagerie meacutedicale pratiqueacutee par les speacutecialistes en meacutedecine nucleacuteaire qui permet de mesurer en trois dimensions lactiviteacute meacutetabolique dun organe gracircce aux eacutemissions produites par les positons (ou positrons) issus de la deacutesinteacutegration dun produit radioactif injecteacute au preacutealable
La TEP repose sur le principe geacuteneacuteral de la scintigraphie qui consiste agrave injecter un traceur dont on connaicirct le comportement et les proprieacuteteacutes biologiques pour obtenir une image du fonctionnement dun organe Ce traceur est marqueacute par un atome radioactif (carbone fluor azote oxygegravene) qui eacutemet des positons dont lannihilation produit elle-mecircme deux photons La deacutetection de la trajectoire de ces photons par le collimateur de la cameacutera TEP permet de localiser le lieu de leur eacutemission et donc la concentration du traceur en chaque point de lorgane Cest cette information quantitative que lon repreacutesente sous la forme dune image faisant apparaicirctre en couleurs les zones de forte concentration du traceur
Ainsi la TEP permet de visualiser les activiteacutes du meacutetabolisme des cellules on parle dimagerie fonctionnelle par opposition aux techniques dimagerie dite structurelle comme celles baseacutees sur les rayons X (radiologie ou CT-scan) qui reacutealisent des images de lanatomie Par conseacutequent la tomographie par eacutemission de positons est un outil diagnostique qui permet de deacuteceler certaines pathologies qui se traduisent par une alteacuteration de la physiologie normale comme les cancers La TEP est aussi utiliseacutee en recherche biomeacutedicale par exemple en imagerie ceacutereacutebrale ougrave elle permet de reacuteveacuteler les reacutegions actives du cerveau lors de telle ou telle activiteacute cognitive de maniegravere analogue agrave ce qui se fait avec limagerie par reacutesonance magneacutetique fonctionnelle (IRM)
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Deacutefinition
o 21 Principe
o 22 Exposition aux radiations et radioprotection
bull 3 Principaux traceurs utiliseacutes
o 31 Le 18 F FDG
bull 4 Deacuteroulement dun examen TEP
bull 5 Diagnostic
bull 6 Applications
o 61 Canceacuterologie
o 62 Imagerie ceacutereacutebrale et neurologie
o 63 Cardiologie
bull 7 Limites
bull 8 Avenir de la TEP
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Annexes
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiTomographie_par_C3A9mission_de_positons
Warburg ndash Selon Wikipeacutedia
Otto Heinrich Warburg (8 octobre 1883 agrave Fribourg-en-Brisgau Bade-Wurtemberg Allemagne - 1 er aoucirct 1970 agrave Berlin) est un meacutedecin physiologiste et biochimiste allemand Il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine de 19311
Sommaire
bull 1 Biographie
bull 2 Hypothegravese
bull 3 Le cas Warburg
bull 4 Notes et reacutefeacuterences
bull 5 Voir aussi
o 51 Liens externes
Biographie
Docteur en chimie et docteur en meacutedecine il a deacutecouvert des processus-cleacutes de la respiration cellulaire et de diffeacuterents systegravemes enzymatiques En 1931 il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine laquo pour sa deacutecouverte de la nature et du mode opeacuteratoire de lenzyme respiratoire1 raquo
Ayant deacutemontreacute que les cellules canceacutereuses changent leur meacutetabolisme pour passer agrave un meacutetabolisme anaeacuterobie il a formuleacute lhypothegravese non confirmeacutee que le cancer na pas besoin dun milieu riche en oxygegravene pour se deacutevelopper Parmi ses eacutetudiants le plus illustre est Hans Adolf Krebs prix Nobel en 1953
Hypothegravese
Il constata lors de ses observations sur des cellules canceacutereuses une concentration anormalement eacuteleveacutee dions lactates lun des sels de lacide lactique Or cet acide est typiquement le reacutesultat dune fermentation
En 1924 Warburg en tira une hypothegravese sur la formation de cellules canceacutereuses celles-ci tireraient principalement leur eacutenergie de la fermentation anaeacuterobie du glucose (glycolyse anaeacuterobie) et par conseacutequent la preacutesence doxygegravene ne serait pas neacutecessaire agrave leur deacuteveloppement
Lapparition du cancer serait due agrave un dysfonctionnement des mitochondries des cellules canceacutereuses au lieu de le consommer elles fermenteraient le glucose
Selon Warburg linduction dun eacutetat dacidification dans lorganisme est incompatible avec le meacutetabolisme des cellules canceacutereuses2
Le cas Warburg
Otto Warburg eacutetait juif Agrave ce titre il aurait ducirc ecirctre soit expulseacute dAllemagne soit deacuteporteacute dans les camps de concentration Il nen fut rien En effet parce quAdolf Hitler eacutetait particuliegraverement preacuteoccupeacute davoir un cancer et parce quil pensait que Warburg serait le seul scientifique susceptible de trouver un traitement efficace il donna donc des instructions pour quil fucirct preacuteserveacute de la deacuteportation3 Warburg est enterreacute au cimetiegravere de Dahlem agrave Berlin
Photo - Otto Heinrich Warburg en 1931
Notes et reacutefeacuterences
1 uarr a et b (en) laquo for his discovery of the nature and mode of action of the respiratory enzyme raquo in Personnel de reacutedaction laquo The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1931 [archive] raquo Fondation Nobel 2010 Consulteacute le 26 novembre 2010
2 uarr La theacuteorie de O H Warburg Nexus ndeg48 page 66
3 uarr Robert Paxton la France de Vichy 1940-1944 coll Points-Histoire eacuted Seuil 1973 p178
Source httpfrwikipediaorgwikiOtto_Heinrich_Warburg
Traduction deacutefinitions et compleacutements
Jacques Hallard Ing CNAM consultant indeacutependantRelecture et corrections Christiane Hallard-Lauffenburger professeur des eacutecoleshonoraireAdresse 585 19 Chemin du Malpas 13940 Molleacutegegraves FranceCourriel jacqueshallard921orangefr
Fichier ISIS Santeacute Cancer a Redox Disease French version3 alleacutegeacutee
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aujourdrsquohui (pour un total de plus de 5 milliards de dollars) A lrsquoavenir ce type de produit deviendra monnaie courante demain les assureurs de la santeacute ne paieront plus pour des meacutedicaments mais pour des reacutesultats Crsquoest preacuteciseacutement lagrave ce que la meacutedecine personnaliseacutee peut apporter une faccedilon de maximiser lrsquoefficaciteacute des traitements
La reacuteduction des deacutepenses Mecircme si certaines formes de meacutedecine personnaliseacutee (telles que les vaccins contre des cancers ou lrsquoingeacutenierie tissulaire) sont oneacutereuses et vont peser sur les systegravemes de santeacute drsquoautres vont contribuer agrave reacuteduire la facture La meacutedecine preacuteventive en particulier est une solution agrave long terme contre lrsquoexplosion des deacutepenses de santeacute comme chacun sait il est beaucoup moins cher de deacutepister et de preacutevenir une maladie que de la traiter lorsqursquoelle srsquoest deacuteclareacutee Il est deacutesormais possible par exemple de deacutetecter des ldquoindicateurs preacutecocesrdquo (biomarqueurs) de sorte que des mesures efficaces pourront ecirctre prises en amont ndash avant que la maladie ne se deacuteclenche Le coucirct total direct et indirect des maladies cardio-vasculaires et accidents vasculaires ceacutereacutebraux aux Etats-Unis a eacuteteacute estimeacute agrave 450 milliards de dollars en 2008 Reacuteduire la facture de seulement 10 aurait deacutejagrave un impact eacuteconomique eacutenorme
Les eacutevolutions agrave venirLa deacutecouverte de la structure en double heacutelice de lrsquoADN par Watson et Crick en 1953 a ouvert une nouvelle egravere le deacuteveloppement de la biologie moleacuteculaire Durant la seconde moitieacute du XXe siegravecle les biologistes et les meacutedecins ont fait eacutenormeacutement progresser notre compreacutehension des meacutecanismes de la vie Cette progression a eacuteteacute consideacuterablement acceacuteleacutereacutee gracircce au deacuteveloppement drsquooutils de diagnostic moleacuteculaire qui permettent aujourdrsquohui aux meacutedecins de reacuteellement comprendre les meacutecanismes intimes moleacuteculaires des maladies Et ce que ces outils apportent crsquoest de lrsquoinformation de lrsquoinformation qui peut sauver ou prolonger la vie eacuteviter la douleur seacutecuriser le patient et aider le praticien agrave prendre la bonne deacutecision
Chaque ecirctre humain est une personne unique avec sa propre histoire ses besoins et ses objectifs personnels et veut ecirctre consideacutereacute en tant que tel La promesse de la meacutedecine personnaliseacutee est qursquoagrave lrsquoavenir la technologie permettra aux professionnels de la santeacute drsquoaccomplir quelques pas de plus pour se rapprocher de ce besoin fondamental
(Ce contenu est issu de ParisTech Review ougrave il a eacuteteacute publieacute agrave lrsquoorigine sous le titre Meacutedecine personnaliseacutee la reacutevolution est en marche Nous vous invitons agrave vous abonner gratuitement agrave ParisTech Review) - Groupe lsquoLes eacutechosrsquo- Tous droits reacuteserveacutes - Les Echos 2012
Source httpblogslesechosfrparistech-reviewmedecine-personnalisee-la-revolution-est-en-marche-a7747html
Addenda - References
Academic
bull Steven M Paul et al ldquoHow to improve RampD productivity the pharmaceutical industryrsquos grand challengerdquo Nature Reviews 9 March 2010 203
bull Iain Miller et al ldquoMarket access challenges in the EU for high medical value
diagnostic testsrdquo Personalized Medicine (2011) 8(2)
bull Cepton Strategies ldquoLes perspectives de lrsquoindustrie pharmaceutique agrave lrsquohorizon 2020rdquo septembre 2011
Online
bull ldquo The revolution of molecular diagnosticsrdquo (Cepton Strategies)
bull ldquo Pharma 2015 le nouveau modegravelerdquo (Cepton Strategies)
This content is licensed under a Creative Commons Attribution 30 LicenseYou are free to share copy distribute and transmit this content - Source httpwwwparistechreviewcom20111108medecine-personnalisee-revolution
laquo Meacutedecine personnaliseacutee raquo la part du bluff et celle de la reacutealiteacute Document lsquoScience et pseudo-sciencesrsquo Auteur Bertrand Jordan biologiste moleacuteculaire Directeur de recherche eacutemeacuterite au CNRS Auteur de nombreux articles et drsquoune dizaine de livres sur la geacuteneacutetique et ses applicationshellip SPS ndeg 292 octobre 2010
Lrsquoideacutee (ou le fantasme) de la meacutedecine personnaliseacutee peut se reacutesumer ainsi on va tregraves prochainement pouvoir acceacuteder agrave la totaliteacute de lrsquoinformation geacuteneacutetique drsquoune personne en deacuteduire lrsquoensemble de ses preacutedispositions agrave diffeacuterentes maladies (et mecircme agrave certains comportements) ainsi que sa reacuteaction agrave diffeacuterents types de traitements et de meacutedicaments On pourra alors adopter des conduites de preacutevention cibleacutees et efficaces et traiter lrsquoaffection lorsqursquoelle apparaicirctra avec le meacutedicament preacutesentant le meilleur rapport entre efficaciteacute et effets indeacutesirables Au-delagrave de lrsquoinformation geacuteneacutetique proprement dite la mesure drsquoautres paramegravetres (niveau drsquoexpression de gegravenes preacutesence de diffeacuterentes proteacuteines eacutetat de certains reacutecepteurs) fournira des laquo biomarqueurs raquo1 suppleacutementaires permettant drsquoadapter finement le traitement agrave lrsquoeacutetat du patient
Au niveau de lrsquoaccegraves agrave lrsquoinformation geacuteneacutetique inteacutegrale il srsquoagit bien drsquoune reacutealiteacute maintenant proche (moins de cinq ans agrave coup sucircr) Les nouvelles techniques de seacutequenccedilage drsquoADN apparues depuis 2005 sont de plus en plus rapides et efficaces et degraves aujourdrsquohui la lecture inteacutegrale de lrsquoADN drsquoune personne revient agrave moins de 10 000 euro2 Les progregraves continuent agrave un rythme rapide et il est tregraves vraisemblable que le laquo geacutenome agrave 1000 dollars raquo devienne une reacutealiteacute drsquoici deux agrave trois ans Il sera alors bien plus rationnel drsquoobtenir cette information systeacutematiquement pour chaque individu (agrave la naissance par exemple) plutocirct que de pratiquer des analyses drsquoADN cibleacutees lorsque le besoin en apparaicirct
La traduction de cette information geacuteneacutetique en termes de physiopathologie (le passage du laquo geacutenotype raquo au laquo pheacutenotype raquo) est par contre encore tregraves imparfaite Bien entendu certaines mutations entraicircnent systeacutematiquement une pathologie preacutecise (comme pour la mucoviscidose les myopathies la choreacutee de Huntingtonhellip) mais en geacuteneacuteral la composante geacuteneacutetique drsquoune maladie implique des dizaines des centaines de gegravenes dont certains variants ont un effet aggravant ou au contraire protecteur Nos connaissances sont encore tregraves incomplegravetes et les entreprisequi agrave lrsquoeacutetranger (USA) offrent de reacutealiser un profil geacuteneacutetique (actuellement beaucoup moins preacutecis que le seacutequenccedilage inteacutegral) ne fournissent agrave leurs clients que des informations tregraves vagues (laquo risque drsquoarthrite rhumatoiumlde accru de 20 raquo crsquoestagrave-dire risque absolu passant de 1 agrave 1 2 ) La validiteacute mecircme de ces chiffres est sujette agrave caution dans la mesure ougrave ils ont eacuteteacute eacutetablis sur des groupes de population auxquels le client nrsquoappartient pas neacutecessaire-menthellip La
traduction meacutedicale de lrsquoinformation geacuteneacutetique est donc tregraves partielle et entacheacutee de grandes incertitudes
Photo Une vision du futur proche la carte Vitale contenant la seacutequence drsquoADN du patient
Cependant les choses changent rapidement Le passage prochain du pro-fil geacuteneacutetique (eacutetabli sur 500 000 agrave 1 000 000 de points dans le geacutenome) agrave la lecture inteacutegrale des trois milliards de bases de ce geacutenome va donner une information beaucoup plus fine ndash incluant en particulier les mutations rares qui pour des raisons techniques ne sont guegravere repreacutesenteacutees dans les profils actuels Et la poursuite des grandes eacutetudes de correacutelation entre pathologies et constitution geacuteneacutetique3 (eacutetudes qui vont elles aussi passer agrave la seacutequence) va ameacuteliorer peu agrave peu la traduction du geacutenotype en pheacutenotype y compris pour les maladies dont la part geacuteneacutetique est complexe (soit la grande majoriteacute) Cette transition est deacutejagrave bien amorceacutee pour divers types de cancers pour lesquels la connaissance des caracteacuteristiques geacuteneacutetiques de la cellule tumorale est deacuteterminante pour le choix du traitement4 On peut ainsi espeacuterer agrave terme eacuteradiquer la pratique de chimiotheacuterapies peu speacutecifiques et fortement deacutelabrantes et combiner la chirurgie avec le traitement par des moleacutecules ayant une action reacuteellement cibleacutee sur les cellules tumorales Il est certain que cette approche va srsquoeacutetendre au domaine de la santeacute en geacuteneacuteral et que lrsquoon va de plus en plus vers des traitements cibleacutes fondeacutes sur la connaissance du geacutenome du patient et sur des informations scientifiques constamment mises agrave jour
Au-delagrave de la geacuteneacutetique il faut drsquoailleurs eacutelargir le propos agrave lrsquoensemble des biomarqueurs qui deviennent accessibles Il peut srsquoagir de donneacutees concernant lrsquoADN comme ci-dessus mais aussi du niveau drsquoexpression drsquoun ensemble de gegravenes de la preacutesence de diverses proteacuteines de concentrations de meacutetabolites ou de lrsquoactiviteacute drsquoenzymes comme les kinases Le biomarqueur peut ecirctre simple ou le plus souvent complexe impliquant la mesure simultaneacutee drsquoun nombre important drsquoentiteacutes et donc une technologie sophistiqueacutee Le champ drsquoapplication des biomarqueurs est tregraves large et concerne potentiellement toutes les pathologies Ce domaine de recherches est en plein deacuteveloppement avec encore une fois beaucoup drsquoexageacuterations et drsquoaffirmations peu rigoureuses qursquoil srsquoagisse de la validiteacute statistique des correacutelations repeacutereacutees ou de lrsquoutiliteacute clinique reacuteelle de lrsquoinformation fournie On peut neacuteanmoins penser que la phase critique actuelle va deacuteboucher sur une clarification et un renforcement des exigences et que des biomarqueurs reacuteellement valides et utiles eacutemergeront de ces travaux il deviendra alors indispensable de les deacuteterminer avant tout traitement
Photo - Lrsquointerpreacutetation meacutedicale drsquoune seacutequence drsquoADN nrsquoest pas eacutevidente
La meacutedecine personnaliseacutee nrsquoest donc pas qursquoun fantasme le concept comporte une part de veacuteriteacute qui va aller croissant Les conseacutequences sur le systegraveme de santeacute sont multiples Les meacutedicaments vont de plus en plus srsquoadresser agrave un sous-ensemble de patients geacuteneacutetiquement deacutefini ce qui nrsquoest pas sans poser de seacuterieux problegravemes aux industriels de la pharmacie (deacutecheacuteance du modegravele de blockbuster5 mais peut paradoxalement permettre drsquoacceacuteleacuterer les essais cliniques en les pratiquant sur des groupes drsquoindividus seacutelectionneacutes Lrsquoimportance du diagnostic va srsquoaccentuer notamment ndash mais pas seulement ndash pour tous les cancers et la mise agrave jour incessante des connaissances sera essentielle pour tirer le maximum de sens clinique des informations geacuteneacutetiques et des
biomarqueurs en geacuteneacuteral Il faudra donc disposer agrave lrsquohocircpital drsquoinstallations et de personnels capables drsquoobtenir ces informations et de les interpreacuteter Le rocircle de moleacutecules cibleacutees efficaces et preacutesentant peu drsquoeffets secondaires va srsquoaccroicirctre au deacutetriment des theacuterapeutiques geacuteneacuteralistes et reacuteduire les temps drsquohospitalisation Il srsquoagit lagrave de tendances lourdes dont lrsquoorientation ne fait aucun doute Seul le calendrier preacutesente quelques incertitudes La pratique de la meacutedecine va donc changer Espeacuterons que notre systegraveme de santeacute qui est (encore) lrsquoun des meilleurs au monde saura srsquoadapter agrave cette nouvelle donnehellip
1 Biomarqueur tout paramegravetre biologique mesurable qui fournit des informations pour le diagnostic le pronostic ou le choix du traitement pour tout type de maladie
2 Il srsquoagit lagrave de donneacutees veacuterifieacutees et drsquooffres commerciales existantes et non drsquoextrapolations publicitaires ou journalistiques
3 Etudes dites WGAS Whole Genome Association Studies Il srsquoen est deacutejagrave pratiqueacute plus de 500 portant agrave chaque fois sur des milliers de malades et de teacutemoins
4 Pour les leuceacutemies la preacutesence drsquoun reacutearrangement chromosomique impliquant les gegravenes BCR et Abl permet un traitement tregraves efficace par le Gleevec
5 Meacutedicament largement prescrit et geacuteneacuterant plus drsquoun milliard de dollars de chiffre drsquoaffaires
Source httpwwwpseudo-sciencesorgspipphparticle1500
Mitochondrie ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Une mitochondrie (du grec mitos fil et chondros grain) est un organite agrave linteacuterieur dune cellule eucaryote dont la taille est de lordre du micromegravetre Son rocircle physiologique est primordial puisque cest dans les mitochondries que leacutenergie fournie par les moleacutecules organiques est reacutecupeacutereacutee sous forme dATP (eacutenergie contenue dans la liaison phosphate-phosphate) la source principale deacutenergie pour la cellule eucaryote par le processus doxydation phosphorylante
Lensemble des mitochondries dune cellule constitue ce que lon appelle son chondriome
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Structure
bull 3 Origine
bull 4 Geacutenome mitochondrial
bull 5 Proteacuteome mitochondrie
o 51 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome mitochondrial
o 52 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome nucleacuteaire
o 53 Chez lHomme
bull 6 Fonctionnement
bull 7 Poisons mitochondriaux
bull 8 Maladies mitochondriales
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiMitochondrie
Oncogegravene
Les oncogegravenes sont une cateacutegorie de gegravenes dont lexpression favorise la survenue de cancers Ce sont des gegravenes qui commandent la synthegravese doncoproteacuteines (proteacuteines anormales stimulant la division et la diffeacuterenciation cellulaire) et deacuteclenchent une prolifeacuteration deacutesordonneacutee des cellules Le terme vient du grec onkos signifiant vrac masse ou tumeur
Le terme oncogegravene peut deacutesigner aussi des virus qui provoquent lapparition de cancers On parle doncovirus
Sommaire
[masquer]
bull 1 Introduction
bull 2 Oncogegravenes
o 21 Seacutemantique et histoire du terme
o 22 Oncogegravenes et cancers
o 23 Diffeacuterents oncogegravenes
o 24 Les oncogegravenes comme cibles pour le deacuteveloppement de nouvelles
theacuterapies
bull 3 Notes et reacutefeacuterences
bull 4 Voir aussi
o 41 Article connexe
o 42 Liens externes
Introduction[modifier]
Notre organisme est composeacute denviron 1014 cellules reacuteparties dans plus de 200 types cellulaires diffeacuterents qui composent les tissus (cellules sanguines nerveuses germinales etc) La prolifeacuteration cellulaire au sein de ces tissus est rigoureusement controcircleacutee au cours de notre vie certaines cellules (les neurones) ne neacutecessitant pas un renouvellement constant dautres eacutetant perpeacutetuellement en cours de multiplication (cellules sanguines ou de la peau) Le controcircle de cette multiplication cellulaire normale se fait par lintermeacutediaire dun eacutequilibre permanent entre facteurs activateurs (stimulateurs de la division cellulaire) et facteurs inhibiteurs (freins de la division cellulaire) Toute alteacuteration de cet eacutequilibre ou homeacuteostasie cellulaire peut faire pencher la balance soit du cocircteacute inhibiteur dans ce cas la cellule meurt et disparaicirct soit du cocircteacute activateur et la cellule se divise de faccedilon incontrocircleacutee et peut donner naissance agrave un cancerDe maniegravere scheacutematique on peut faire une analogie entre une voiture et une cellule Lorsque les systegravemes qui controcirclent lrsquoacceacuteleacuterateur et les freins de la voiture sont en bon eacutetat celle-ci va donc pouvoir avoir une vitesse de croisiegravere parfaitement controcircleacutee Une voiture dans laquelle lrsquoacceacuteleacuterateur serait activeacute en permanence ou bien ayant une absence totale de frein est donc lanceacutee dans une course folle qui ne peut plus ecirctre arrecircteacutee sauf par une catastrophe Dans les cellules canceacutereuses cela se passe exactement de la mecircme faccedilon
Il y a trois grandes cateacutegories de gegravenes associeacutes aux pathologies canceacutereuses les oncogegravenes (cet article) les gegravenes suppresseur de tumeurs et les gegravenes de Reacuteparation de lADN
Les proto-oncogegravenes sont les reacutegulateurs positifs de la prolifeacuteration cellulaire (les acceacuteleacuterateurs) Ils deviennent hyper-actifs et leur modification (en oncogegravene) est dominante car il suffit quune des deux copies du gegravene soit modifieacutee On a identifieacute actuellement plus de 100 proto-oncogegravenes Les plus connus sont les gegravenes Ha-ras myc ou abl
La seconde cateacutegorie comprend les gegravenes suppresseurs de tumeurs qui sont des reacutegulateurs neacutegatifs de la prolifeacuteration cellulaire (les freins)
Il existe eacutegalement les gegravenes de reacuteparation qui sont capables de deacutetecter et de reacuteparer les leacutesions de lrsquoADN qui ont modifieacute les oncogegravenes ou les gegravenes suppresseurs de tumeur Ces systegravemes de reacuteparation sont eacutegalement inactiveacutes dans les cellules canceacutereuses
Les cancers sont des pathologies geacuteneacutetiques crsquoest-agrave-dire qursquoils ont pour origine une modification quantitative etou qualitative des gegravenes deacutecrits ci-dessus Comme il srsquoagit drsquoalteacuterations geacuteneacutetiques somatiques qui ne sont preacutesentes que dans le tissu malade la plupart des cancers ne sont donc pas heacutereacuteditaires Les cancers familiaux (10 des cancers humains) sont associeacutes agrave une alteacuteration constitutionnelle (ou germinale) drsquoun gegravene Cette alteacuteration est donc preacutesente dans toutes les cellules de notre organisme gamegravetes incluses elle peut donc ecirctre transmise agrave la descendance
Scheacutemas agrave consulter agrave la source- Lespegravece humaine possegravede 23 paires de chromosomes (tous les gegravenes sont donc preacutesent agrave leacutetat de deux copies par cellules agrave lexception des cellules germinales et on fait abstraction des chromosomes sexuels X et Y) Lalteacuteration dune copie dun proto-oncogegravene produit une proteacuteine dont lactiviteacute diffegravere fortement de celle du produit normale (par exemple expression tregraves augmenteacutee ou encore preacutesence du produit dans des cellules innapproprieacutes) Cette proteacuteine muteacutee stimule de faccedilon constante la division cellulaire qui ne sera plus reacuteguleacutee normalement Cette alteacuteration est dite dominante car la production de proteacuteine alteacutereacutee par une seule des deux copies du proto-oncogegravene est neacutecessaire et suffisante pour alteacuterer sa fonction
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiOncogC3A8ne
Phosphorylation oxydative ndash Article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biochimie Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
La phosphorylation oxydative est une voie meacutetabolique qui utilise leacutenergie libeacutereacutee par loxydation des nutriments pour la production dadeacutenosine triphosphate
Voir aussi
bull Chaicircne respiratoire
Source httpfrwikipediaorgwikiPhosphorylation_oxydative
Photosynthegravese - lsquoNote de Futura-Sciencesrsquo
La photosynthegravese est une reacuteaction biochimique eacutenergeacutetique qui se deacuteroule chez les plantes
Rocircle de la photosynthegravese
La photosynthegravese a pour but de creacuteer de leacutenergie (sous forme de glucide) agrave partir de leacutenergie lumineuse provenant du soleil Les organismes qui utilisent le meacutecanisme de photosynthegravese sont autotrophes car ils fabriquent des matiegraveres organiques agrave partir de matiegraveres inorganiques
Meacutecanisme de la photosynthegravese
Leacutenergie solaire est utiliseacutee pour oxyder leau et reacuteduire le gaz carbonique afin de syntheacutetiser des substances organiques (glucides) Ce pheacutenomegravene a lieu dans les choloroplastes un organite speacutecifique des plantes au niveau des membranes des thylacoiumldes ougrave se situent les photosystegravemes I et II et les cytochromes
Bilan eacutenergeacutetique de la photosynthegravese
Il faut six moleacutecules de dioxyde de carbone et six moleacutecules deau pour syntheacutetiser une moleacutecule de glucose relacircchant six moleacutecules de dioxygegravene gracircce agrave leacutenergie lumineuse
6 CO2 + 6 H2O + eacutenergie lumineuse rarr C6H12O6 (glucose) + 6 O2
Mais ce bilan est en fait deacutecomposeacute en deux eacutetapes successives
bull les reacuteactions photochimiques (phase claire) 12 H2O + lumiegravere rarr 6 O2 + eacutenergie chimique (24 H)
bull le cycle de Calvin (phase sombre) 6 CO2 + eacutenergie chimique (24 H) rarr C6H12O6 + 6 H2O
La photosynthegravese est un meacutecanisme speacutecifique des plantes vertes copy Jon Sullivan Wikimedia domaine publicSource httpwwwfutura-sciencescomfrdefinitiontbotanique-2dphotosynthese_227
Photosynthegravese - Introduction drsquoun article XWikipeacutedia
La photosynthegravese (grec φῶς phōs lumiegravere et σύνθεσις syacutenthesis composition) est le processus bioeacutenergeacutetique qui permet aux plantes et agrave certaines bacteacuteries de syntheacutetiser de la matiegravere organique en exploitant la lumiegravere du soleil Les besoins nutritifs de ces organismes sont du dioxyde de carbone de lrsquoeau et des sels mineacuteraux La photosynthegravese est agrave la base de lautotrophie de ces organismes La photosynthegravese est la principale voie de transformation du carbone mineacuteral en carbone organique En tout les organismes photosyntheacutetiques assimilent environ 100 milliards de tonnes de carbone en biomasse chaque anneacutee1
La photosynthegravese se deacuteroule dans les membranes des thylakoiumldes chez les plantes les algues et les cyanobacteacuteries ou dans la membrane plasmique chez les bacteacuteries photosyntheacutetiques Une conseacutequence importante est la libeacuteration de moleacutecules de dioxygegravene
Sommaire
bull 1 La deacutecouverte du meacutecanisme
bull 2 Vue geacuteneacuterale
bull 3 Le support de la photosynthegravese
bull 4 Les deux phases de la photosynthegravese
o 41 Les reacuteactions photochimiques ou phase claire
411 Le photosystegraveme II
412 Le photosystegraveme I
413 La photophosphorylation cyclique
o 42 Le cycle de Calvin ou phase chimique non photo-deacutependante (ou
laquo phase sombre raquo expression deacutesormais deacutesuegravete)
bull 5 Les diffeacuterents types de fixation du carbone
o 51 Le meacutecanisme des plantes en C3
o 52 Le meacutecanisme des plantes en C4
o 53 Le meacutecanisme des plantes CAM ( Crassulacean Acid Metabolism )
bull 6 Cas particuliers de photosynthegravese
o 61 Photosynthegravese chez un animal
o 62 Photosynthegravese artificielle
bull 7 Production doxygegravene amp captage deacutenergie
bull 8 Notes
bull 9 Reacutefeacuterences
bull 10 Voir aussi
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiPhotosynthC3A8se
Potentiel doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Le potentiel doxydo-reacuteduction ou potentiel redox est une grandeur empirique exprimeacutee en volt (de symbole V) et noteacutee E Ce potentiel est exprimeacute par rapport agrave une reacutefeacuterence souvent mesureacutee par une eacutelectrode normale agrave hydrogegravene (ENH) dougrave luniteacute VENH rencontreacutee dans certains ouvrages Cette mesure est appliqueacutee aux couples
doxydo-reacuteduction pour preacutevoir la reacuteactiviteacute des espegraveces chimiques entre elles Par convention le potentiel standard Edeg est mesureacute par rapport au couple protonhydrogegravene (H+ H2) de potentiel nul
Sommaire
bull 1 Mesure
o 11 Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
111 Exemples
bull 2 Oxydant et reacuteducteur
bull 3 Potentiels standard doxydo-reacuteduction agrave 25 degC
bull 4 laquo Noblesse raquo dun meacutetal
bull 5 Applications pratiques
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Articles connexes
Mesure [modifier]
La mesure dun potentiel deacutelectro-reacuteduction se fait expeacuterimentalement agrave laide de deux demi-piles Pour obtenir le potentiel standard dun couple redox lune de ces piles doit mettre en œuvre le couple de reacutefeacuterence H+ H2 et lautre celui dont on veut mesurer le potentiel
Concregravetement les deux demi-piles sont constitueacutees chacune dun soluteacute et dune eacutelectrode les soluteacutes sont relieacutes entre eux par un pont salin qui leur permet deacutechanger des ions et les eacutelectrodes sont relieacutees entre elles par un circuit eacutelectrique sur lequel est placeacute un voltmegravetre Les deux demi-piles une fois relieacutees forment une pile eacutelectrique fournissant un courant continu alimenteacute par les reacuteactions chimiques qui ont lieu spontaneacutement aux eacutelectrodes degraves lors quest formeacutee la pile
-Le sens de courant eacutelectrique donne le signe du potentiel (neacutegatif si les eacutelectrons vont vers H+H2 et positif au contraire)
-Le voltmegravetre donne la valeur du potentiel du couple redox
-Les couples ayant des Edeg eacuteleveacutes (positifs) impliquent des oxydants forts
-Les couples ayant des Edeg tregraves bas (neacutegatifs) impliquent des reacuteducteurs forts
Ce potentiel peut deacutependre du contexte chimique et notamment du pH et mecircme du contexte physique les effets de la lumiegravere sont mis agrave profit aussi bien par la nature dans la photosynthegravese que par lhomme dans la photographie
Les chimistes utilisent des tables deacutejagrave deacutefinies elles fournissent les potentiels mesureacutes dans les conditions standard de pression et de tempeacuterature (25 degC 1 bar) par rapport au couple H+ H2
Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo [modifier]
Pour une reacuteaction redox on peut deacutefinir la diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur)
Exemples [modifier]
a)NAD+ + 2H+ + 2 e- rarr NADH + H+ E0rsquo = -0320 V
b) Aceacutetaldeacutehyde + 2 H+ + 2 e- rarr Eacutethanol E0rsquo = -0197 V
Reacuteaction redox
Aceacutetaldeacutehyde + NADH + H+ rarr Eacutethanol + NAD+ ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur) = -0197 ndash (-0320) = + 0123 V
Regravegle geacuteneacuterale
Les reacuteactions redox spontaneacutees possegravedent un ΔE gt 0
Oxydant et reacuteducteur [modifier]
La reacutefeacuterence du potentiel doxydo-reacuteduction est celui de leau pure conventionnellement fixeacute agrave zeacutero Les corps dits laquo oxydants raquo sont les oxydants des couples ayant un potentiel positif (ils captent des eacutelectrons ce qui se traduit par une charge eacutelectrique neacutegative) les corps dits laquo reacuteducteurs raquo sont les reacuteducteurs des couples ayant un potentiel neacutegatif (ils cegravedent des eacutelectrons dougrave une charge eacutelectrique positive) Les valeurs caracteacuteristiques des potentiels sont de lordre de quelques volts
On voit lagrave que lon a deux significations diffeacuterentes pour les termes laquo oxydant raquo et laquo reacuteducteur raquo
bull la signification lieacutee agrave une reacuteaction doxydo-reacuteduction donneacutee (capteur ou eacutemetteur deacutelectron dans la reacuteaction)
bull la signification lieacutee au potentiel doxydo-reacuteduction un laquo reacuteducteur raquo est un corps qui joue le rocircle de reacuteducteur dans de nombreuses reacuteactions un laquo oxydant raquo est un corps qui joue le rocircle doxydant dans de nombreuses reacuteactions mais un laquo oxydant raquo peut parfois ecirctre un reacuteducteur sil est face agrave un laquo oxydant raquo plus fort et quil peut encore soxyder
Cest cette deuxiegraveme signification qui est utiliseacutee ici Les laquo oxydants raquo les plus forts ne peuvent pas soxyder eux-mecircmes et sont donc toujours des oxydants les laquo reacuteducteurs raquo les plus forts ne peuvent pas se reacuteduire eux-mecircmes et sont donc toujours des reacuteducteurs Mais certains corps peuvent ecirctre alternativement oxydants et reacuteducteurs comme par exemple leau ou le monoxyde de carbone
Les oxydants les plus forts dans cette eacutechelle sont les halogegravenes (F2 Cl2) lion permanganate (MnO4
-) en milieu acide lion hypochlorite (ClO-) le dioxygegravene (O2) le soufre (S)
Des reacuteducteurs classiques sont les meacutetaux le carbone et lhydrogegravene solide1
Lire lrsquoarticle complet sur httpfrwikipediaorgwikiPotentiel_d27oxydo-rC3A9duction
Reacuteaction doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Des informations de cet article ou section devraient ecirctre mieux relieacutees aux sources mentionneacutees dans la bibliographie ou en liens externes Ameacuteliorez sa veacuterifiabiliteacute en les associant par des reacutefeacuterences
Une reacuteaction doxydo-reacuteduction est une reacuteaction chimique au cours de laquelle se produit un eacutechange deacutelectrons Lespegravece chimique qui capte les eacutelectrons est appeleacutee laquo oxydant raquo celle qui les cegravede laquo reacuteducteur raquo On abregravege couramment loxydo-reacuteduction par redox
Les reacuteactions doxydo-reacuteductions constituent une grande famille comprenant de nombreuses reacuteactions chimiques puisquelles interviennent dans les combustions certains dosages meacutetallurgiques la corrosion des meacutetaux leacutelectrochimie ou la respiration cellulaire Ces reacuteactions jouent en particulier un rocircle fondamental en biologie dans la transformation de loxygegravene au sein des corps vivants Elles sont eacutegalement massivement utiliseacutees par lindustrie humaine agrave lexemple de lobtention de la fonte agrave partir de minerais composeacutes doxyde de fer par reacuteduction puis de fer et dacier agrave partir de la fonte par oxydation
Cette varieacuteteacute sexplique par la mobiliteacute la leacutegegravereteacute et lomnipreacutesence dans toutes les formes de la matiegravere de leacutelectron
Sommaire
bull 1 Deacutefinitions
o 11 Premiegravere deacutefinition
o 12 Deacutefinitions plus modernes
bull 2 Vocabulaire
bull 3 Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction
bull 4 Potentiel doxydo-reacuteduction
bull 5 Principaux couples doxydants-reacuteducteurs
bull 6 Reacuteactions doxydo-reacuteduction sans transfert eacutevident deacutelectrons [1]
o 61 Position du problegraveme
o 62 Geacuteneacuteralisation de la notion de transfert deacutelectrons
621 Formation dune liaison chimique et eacutelectroneacutegativiteacute
622 Transfert total deacutelectrons
623 Transfert total fictif (virtuel)
624 Application agrave la reacuteaction 2 H 2 + O2 rarr 2 H 2O
o 63 Nombre doxydation dun eacuteleacutement
o 64 Geacuteneacuteralisation de loxydo-reacuteduction
o 65 Utilisation des nombres doxydation
bull 7 Notes et reacutefeacuterences
bull 8 Bibliographie
bull 9 Voir aussi
o 91 Articles connexes
o 92 Liens externes
Deacutefinitions [modifier]
Premiegravere deacutefinition [modifier]
Suite agrave des expeacuteriences avec le mercure Lavoisier met en eacutevidence en 1772 le rocircle du dioxygegravene dans certaines reacuteactions doxydo-reacuteduction Il pose les premiegraveres deacutefinitions
bull Loxydation signifie laquo combinaison avec loxygegravene raquo Par exemple
2 Hg + O2 rarr Hg2O2
bull Une reacuteduction est laquo lextraction dun meacutetal de son oxyde raquo deacutefinition deacutejagrave utiliseacutee
en meacutetallurgie Par exemple
SO2 rarr S + O2
Dans le langage courant loxydation est la reacuteaction chimique dans laquelle un composeacute se combine avec un ou plusieurs atomes doxygegravene Comme loxydation du fer qui produit la rouille
4 Fe + 3O2 rarr 2 Fe2O3
Ce nest quau XX e siegravecle apregraves la deacutecouverte de leacutelectron (JJ Thomson 1897) et lintroduction du modegravele atomique de Bohr (1913) que les reacuteactions chimiques ont eacuteteacute reacuteexamineacutees agrave la lumiegravere de ces nouveaux modegraveles et que des similitudes observeacutees permirent de deacutegager progressivement le concept actuel doxydo-reacuteduction qui sexprime en termes de transferts deacutelectrons
Les reacuteactions doxydo-reacuteduction par voie segraveche (eacutechange de dioxygegravene) sont efficacement deacutecrites par les diagrammes Ellingham Loutil principal des reacuteactions redox en milieu aqueux eacutetant la formule de Nernst
Deacutefinitions plus modernes [modifier]
Pour faciliter leacutetude des reacuteactions on utilise un outil qui associe (parfois abstraitement) agrave chaque atome dun composeacute un nombre doxydation (no) qui symbolise la valeur de la charge porteacutee (Fe2+ a un nombre doxydation de 2)
bull Une oxydation est une perte deacutelectrons (donc une augmentation du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Zn rarr Zn2+ + 2 e-
bull Ce don deacutelectrons ne se produit que sil existe un corps susceptible de les
accepter
bull Le pheacutenomegravene inverse (acceptation des eacutelectrons) est appeleacute la reacuteduction
bull Une reacuteduction est un gain deacutelectrons (donc une diminution du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Cu2+ + 2 e- rarr Cu
Ainsi les laquo combinaisons avec loxygegravene raquo ne sont quun cas particulier des reacuteactions doxydo-reacuteduction Voici deux reacuteactions avec le cuivre
2Cu + O2 rarr 2CuO
Cu + Cl2 rarr CuCl2
La premiegravere combine le cuivre et le dioxygegravene tandis que la seconde combine le cuivre et le dichlore Le chlore et loxygegravene ont un point commun ce sont des eacuteleacutements plus eacutelectroneacutegatifs que le cuivre
Loxydation dun corps saccompagne toujours de la reacuteduction dun autre (les eacutelectrons ne peuvent pas circuler seuls et sont neacutecessairement capteacutes) on parle dune reacuteaction doxydo-reacuteduction Loxydation est une demi-reacuteaction de loxydo-reacuteduction et la reacuteduction est lautre demi-reacuteaction
Vocabulaire [modifier]
Scheacutema - Preacutevision du sens dune reacuteaction doxydo-reacuteduction en utilisant la regravegle du gamma
Dans une oxydo-reacuteduction
bull leacuteleacutement qui cegravede un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo reacuteducteur raquo
bull leacuteleacutement qui capte un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo oxydant raquo
Le reacuteducteur soxyde (reacuteaction doxydation) loxydant se reacuteduit (reacuteaction de reacuteduction) Loxydo-reacuteduction se compose donc de deux demi-reacuteactions une oxydation et une reacuteduction
bull Oxydationreacuteducteur(1) = oxydant(1) + ne- (les flegraveches napparaissent que si la reacuteaction est totale quand K gt 10 000)
bull Reacuteduction
oxydant(2) + ne- = reacuteducteur(2)
bull Oxydo-reacuteduction (laquo somme raquo de loxydation et de la reacuteduction)
oxydant(2) + reacuteducteur(1) rarr oxydant(1) + reacuteducteur(2)
Exemple
Ce4+ + e- = Ce3+ (Reacuteduction)
Fe2+ = Fe3+ + e- (Oxydation)
dougrave la reacuteaction bilan
Ce4+ + Fe2+ rarr Ce3+ + Fe3+
Un reacuteducteur oxydeacute (=forme oxydeacutee) est un oxydant et un oxydant reacuteduit (=forme reacuteduite) est un reacuteducteur On deacutefinit ainsi le couple oxydant-reacuteducteur (aussi appeleacute laquo couple redox raquo) qui se compose de loxydant et du reacuteducteur conjugueacute (loxydant reacuteduit) On le note sous la forme Oxydant Reacuteducteur
En biochimie et notamment agrave propos de la synthegravese des moleacutecules preacutebiotiques on parle de reacuteactions se produisant dans une atmosphegravere oxydante cest-agrave-dire en preacutesence doxygegravene par opposition agrave une atmosphegravere reacuteductrice contenant par exemple du gaz carbonique
Certain composeacutes chimiques peuvent se comporter aussi bien en oxydant quen reacuteducteur Cest notamment le cas de leau oxygeacuteneacutee dont on dit quelle se dismute et qui par conseacutequent ne peut ecirctre conserveacutee longtemps
H2O2 = 2H+ + O2 + 2e- (oxydation)
H2O2 + 2H+ + 2e- = 2H2O (reacuteduction)
Soit au final
2H2O2 rarr 2H2O + O2 (oxydo-reacuteduction)
On a par exemple les couples oxydant-reacuteducteur Cu 2+ Cu et Zn 2+ Zn qui donnent la reacuteaction en solution aqueuse
Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+
(aq) + Cu(s) (oxydo-reacuteduction)
Cette reacuteaction peut se deacutecomposer en une reacuteduction (de loxydant) et une oxydation (du reacuteducteur)
Zn(s) = Zn2+(aq) + 2e- (oxydation)
Cu2+(aq) + 2e- = Cu(s) (reacuteduction)
Les deux demi-reacuteactions doxydation et de reacuteduction peuvent reacuteellement ecirctre seacutepareacutees dans certains cas (cest-agrave-dire quelles ne se produisent pas au mecircme endroit) ce qui permet de geacuteneacuterer un courant eacutelectrique (cest ce qui se passe dans les piles eacutelectriques) Dans les autres cas par exemple dans lexemple donneacute elles nont quun inteacuterecirct formel (les eacutelectrons libres nexistent pas dans leau)
Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction hellip
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRC3A9action_d27oxydo-rC3A9duction
Respiration ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biologie et la meacutedecine Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
Dans le langage courant la respiration deacutesigne agrave la fois les eacutechanges gazeux (rejet de dioxyde de carbone CO2 appeleacute parfois de faccedilon impropre laquo gaz carbonique raquo et absorption de dioxygegravene O2 ou appeleacute couramment laquo oxygegravene raquo) et la respiration cellulaire qui permet en deacutegradant du glucose gracircce au dioxygegravene dobtenir de leacutenergie Les eacutechanges gazeux assistent la respiration cellulaire en lui fournissant le dioxygegravene et en le deacutebarrassant du dioxyde de carbone produit
Pour certains organismes ces eacutechanges se reacutealisent directement par diffusion aux travers des parois cellulaires Pour dautres des organes speacutecialiseacutes se sont formeacutes permettant ainsi daugmenter les quantiteacutes de gaz brasseacutes Il existe plusieurs types dorganes
bull les branchies qui sont les adaptations respiratoires des animaux aquatiques poissons mais aussi certains anneacutelides (vers) eacutechinodermes (eacutetoiles de mers) et mollusques
bull les poumons qui sont les adaptations des verteacutebreacutes terrestres
Dans le cas des animaux qui possegravedent des poumons on parle de ventilation pulmonaire pour deacutesigner lensemble des meacutecanismes qui permettent les transferts de gaz entre les milieux exteacuterieur et inteacuterieur (le sang)
Sommaire
bull 1 Aspect biochimique
bull 2 La respiration chez lecirctre humain
bull 3 Classification des sujets lieacutes agrave la respiration
o 31 Par maladie et urgences
o 32 Par meacutedication
o 33 Par soins intensifs et meacutedecine durgence
o 34 Par autres sujets meacutedicaux
bull 4 Voir aussi
o 41 Articles connexes
o 42 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRespiration
Tomographie par eacutemission de positons - Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
La tomographie par eacutemission de positons (TEP) deacutenommeacutee PET ou PET scan pour laquo positron emission tomography raquo dans la terminologie anglo-saxonne est une meacutethode
dimagerie meacutedicale pratiqueacutee par les speacutecialistes en meacutedecine nucleacuteaire qui permet de mesurer en trois dimensions lactiviteacute meacutetabolique dun organe gracircce aux eacutemissions produites par les positons (ou positrons) issus de la deacutesinteacutegration dun produit radioactif injecteacute au preacutealable
La TEP repose sur le principe geacuteneacuteral de la scintigraphie qui consiste agrave injecter un traceur dont on connaicirct le comportement et les proprieacuteteacutes biologiques pour obtenir une image du fonctionnement dun organe Ce traceur est marqueacute par un atome radioactif (carbone fluor azote oxygegravene) qui eacutemet des positons dont lannihilation produit elle-mecircme deux photons La deacutetection de la trajectoire de ces photons par le collimateur de la cameacutera TEP permet de localiser le lieu de leur eacutemission et donc la concentration du traceur en chaque point de lorgane Cest cette information quantitative que lon repreacutesente sous la forme dune image faisant apparaicirctre en couleurs les zones de forte concentration du traceur
Ainsi la TEP permet de visualiser les activiteacutes du meacutetabolisme des cellules on parle dimagerie fonctionnelle par opposition aux techniques dimagerie dite structurelle comme celles baseacutees sur les rayons X (radiologie ou CT-scan) qui reacutealisent des images de lanatomie Par conseacutequent la tomographie par eacutemission de positons est un outil diagnostique qui permet de deacuteceler certaines pathologies qui se traduisent par une alteacuteration de la physiologie normale comme les cancers La TEP est aussi utiliseacutee en recherche biomeacutedicale par exemple en imagerie ceacutereacutebrale ougrave elle permet de reacuteveacuteler les reacutegions actives du cerveau lors de telle ou telle activiteacute cognitive de maniegravere analogue agrave ce qui se fait avec limagerie par reacutesonance magneacutetique fonctionnelle (IRM)
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Deacutefinition
o 21 Principe
o 22 Exposition aux radiations et radioprotection
bull 3 Principaux traceurs utiliseacutes
o 31 Le 18 F FDG
bull 4 Deacuteroulement dun examen TEP
bull 5 Diagnostic
bull 6 Applications
o 61 Canceacuterologie
o 62 Imagerie ceacutereacutebrale et neurologie
o 63 Cardiologie
bull 7 Limites
bull 8 Avenir de la TEP
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Annexes
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiTomographie_par_C3A9mission_de_positons
Warburg ndash Selon Wikipeacutedia
Otto Heinrich Warburg (8 octobre 1883 agrave Fribourg-en-Brisgau Bade-Wurtemberg Allemagne - 1 er aoucirct 1970 agrave Berlin) est un meacutedecin physiologiste et biochimiste allemand Il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine de 19311
Sommaire
bull 1 Biographie
bull 2 Hypothegravese
bull 3 Le cas Warburg
bull 4 Notes et reacutefeacuterences
bull 5 Voir aussi
o 51 Liens externes
Biographie
Docteur en chimie et docteur en meacutedecine il a deacutecouvert des processus-cleacutes de la respiration cellulaire et de diffeacuterents systegravemes enzymatiques En 1931 il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine laquo pour sa deacutecouverte de la nature et du mode opeacuteratoire de lenzyme respiratoire1 raquo
Ayant deacutemontreacute que les cellules canceacutereuses changent leur meacutetabolisme pour passer agrave un meacutetabolisme anaeacuterobie il a formuleacute lhypothegravese non confirmeacutee que le cancer na pas besoin dun milieu riche en oxygegravene pour se deacutevelopper Parmi ses eacutetudiants le plus illustre est Hans Adolf Krebs prix Nobel en 1953
Hypothegravese
Il constata lors de ses observations sur des cellules canceacutereuses une concentration anormalement eacuteleveacutee dions lactates lun des sels de lacide lactique Or cet acide est typiquement le reacutesultat dune fermentation
En 1924 Warburg en tira une hypothegravese sur la formation de cellules canceacutereuses celles-ci tireraient principalement leur eacutenergie de la fermentation anaeacuterobie du glucose (glycolyse anaeacuterobie) et par conseacutequent la preacutesence doxygegravene ne serait pas neacutecessaire agrave leur deacuteveloppement
Lapparition du cancer serait due agrave un dysfonctionnement des mitochondries des cellules canceacutereuses au lieu de le consommer elles fermenteraient le glucose
Selon Warburg linduction dun eacutetat dacidification dans lorganisme est incompatible avec le meacutetabolisme des cellules canceacutereuses2
Le cas Warburg
Otto Warburg eacutetait juif Agrave ce titre il aurait ducirc ecirctre soit expulseacute dAllemagne soit deacuteporteacute dans les camps de concentration Il nen fut rien En effet parce quAdolf Hitler eacutetait particuliegraverement preacuteoccupeacute davoir un cancer et parce quil pensait que Warburg serait le seul scientifique susceptible de trouver un traitement efficace il donna donc des instructions pour quil fucirct preacuteserveacute de la deacuteportation3 Warburg est enterreacute au cimetiegravere de Dahlem agrave Berlin
Photo - Otto Heinrich Warburg en 1931
Notes et reacutefeacuterences
1 uarr a et b (en) laquo for his discovery of the nature and mode of action of the respiratory enzyme raquo in Personnel de reacutedaction laquo The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1931 [archive] raquo Fondation Nobel 2010 Consulteacute le 26 novembre 2010
2 uarr La theacuteorie de O H Warburg Nexus ndeg48 page 66
3 uarr Robert Paxton la France de Vichy 1940-1944 coll Points-Histoire eacuted Seuil 1973 p178
Source httpfrwikipediaorgwikiOtto_Heinrich_Warburg
Traduction deacutefinitions et compleacutements
Jacques Hallard Ing CNAM consultant indeacutependantRelecture et corrections Christiane Hallard-Lauffenburger professeur des eacutecoleshonoraireAdresse 585 19 Chemin du Malpas 13940 Molleacutegegraves FranceCourriel jacqueshallard921orangefr
Fichier ISIS Santeacute Cancer a Redox Disease French version3 alleacutegeacutee
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bull Cepton Strategies ldquoLes perspectives de lrsquoindustrie pharmaceutique agrave lrsquohorizon 2020rdquo septembre 2011
Online
bull ldquo The revolution of molecular diagnosticsrdquo (Cepton Strategies)
bull ldquo Pharma 2015 le nouveau modegravelerdquo (Cepton Strategies)
This content is licensed under a Creative Commons Attribution 30 LicenseYou are free to share copy distribute and transmit this content - Source httpwwwparistechreviewcom20111108medecine-personnalisee-revolution
laquo Meacutedecine personnaliseacutee raquo la part du bluff et celle de la reacutealiteacute Document lsquoScience et pseudo-sciencesrsquo Auteur Bertrand Jordan biologiste moleacuteculaire Directeur de recherche eacutemeacuterite au CNRS Auteur de nombreux articles et drsquoune dizaine de livres sur la geacuteneacutetique et ses applicationshellip SPS ndeg 292 octobre 2010
Lrsquoideacutee (ou le fantasme) de la meacutedecine personnaliseacutee peut se reacutesumer ainsi on va tregraves prochainement pouvoir acceacuteder agrave la totaliteacute de lrsquoinformation geacuteneacutetique drsquoune personne en deacuteduire lrsquoensemble de ses preacutedispositions agrave diffeacuterentes maladies (et mecircme agrave certains comportements) ainsi que sa reacuteaction agrave diffeacuterents types de traitements et de meacutedicaments On pourra alors adopter des conduites de preacutevention cibleacutees et efficaces et traiter lrsquoaffection lorsqursquoelle apparaicirctra avec le meacutedicament preacutesentant le meilleur rapport entre efficaciteacute et effets indeacutesirables Au-delagrave de lrsquoinformation geacuteneacutetique proprement dite la mesure drsquoautres paramegravetres (niveau drsquoexpression de gegravenes preacutesence de diffeacuterentes proteacuteines eacutetat de certains reacutecepteurs) fournira des laquo biomarqueurs raquo1 suppleacutementaires permettant drsquoadapter finement le traitement agrave lrsquoeacutetat du patient
Au niveau de lrsquoaccegraves agrave lrsquoinformation geacuteneacutetique inteacutegrale il srsquoagit bien drsquoune reacutealiteacute maintenant proche (moins de cinq ans agrave coup sucircr) Les nouvelles techniques de seacutequenccedilage drsquoADN apparues depuis 2005 sont de plus en plus rapides et efficaces et degraves aujourdrsquohui la lecture inteacutegrale de lrsquoADN drsquoune personne revient agrave moins de 10 000 euro2 Les progregraves continuent agrave un rythme rapide et il est tregraves vraisemblable que le laquo geacutenome agrave 1000 dollars raquo devienne une reacutealiteacute drsquoici deux agrave trois ans Il sera alors bien plus rationnel drsquoobtenir cette information systeacutematiquement pour chaque individu (agrave la naissance par exemple) plutocirct que de pratiquer des analyses drsquoADN cibleacutees lorsque le besoin en apparaicirct
La traduction de cette information geacuteneacutetique en termes de physiopathologie (le passage du laquo geacutenotype raquo au laquo pheacutenotype raquo) est par contre encore tregraves imparfaite Bien entendu certaines mutations entraicircnent systeacutematiquement une pathologie preacutecise (comme pour la mucoviscidose les myopathies la choreacutee de Huntingtonhellip) mais en geacuteneacuteral la composante geacuteneacutetique drsquoune maladie implique des dizaines des centaines de gegravenes dont certains variants ont un effet aggravant ou au contraire protecteur Nos connaissances sont encore tregraves incomplegravetes et les entreprisequi agrave lrsquoeacutetranger (USA) offrent de reacutealiser un profil geacuteneacutetique (actuellement beaucoup moins preacutecis que le seacutequenccedilage inteacutegral) ne fournissent agrave leurs clients que des informations tregraves vagues (laquo risque drsquoarthrite rhumatoiumlde accru de 20 raquo crsquoestagrave-dire risque absolu passant de 1 agrave 1 2 ) La validiteacute mecircme de ces chiffres est sujette agrave caution dans la mesure ougrave ils ont eacuteteacute eacutetablis sur des groupes de population auxquels le client nrsquoappartient pas neacutecessaire-menthellip La
traduction meacutedicale de lrsquoinformation geacuteneacutetique est donc tregraves partielle et entacheacutee de grandes incertitudes
Photo Une vision du futur proche la carte Vitale contenant la seacutequence drsquoADN du patient
Cependant les choses changent rapidement Le passage prochain du pro-fil geacuteneacutetique (eacutetabli sur 500 000 agrave 1 000 000 de points dans le geacutenome) agrave la lecture inteacutegrale des trois milliards de bases de ce geacutenome va donner une information beaucoup plus fine ndash incluant en particulier les mutations rares qui pour des raisons techniques ne sont guegravere repreacutesenteacutees dans les profils actuels Et la poursuite des grandes eacutetudes de correacutelation entre pathologies et constitution geacuteneacutetique3 (eacutetudes qui vont elles aussi passer agrave la seacutequence) va ameacuteliorer peu agrave peu la traduction du geacutenotype en pheacutenotype y compris pour les maladies dont la part geacuteneacutetique est complexe (soit la grande majoriteacute) Cette transition est deacutejagrave bien amorceacutee pour divers types de cancers pour lesquels la connaissance des caracteacuteristiques geacuteneacutetiques de la cellule tumorale est deacuteterminante pour le choix du traitement4 On peut ainsi espeacuterer agrave terme eacuteradiquer la pratique de chimiotheacuterapies peu speacutecifiques et fortement deacutelabrantes et combiner la chirurgie avec le traitement par des moleacutecules ayant une action reacuteellement cibleacutee sur les cellules tumorales Il est certain que cette approche va srsquoeacutetendre au domaine de la santeacute en geacuteneacuteral et que lrsquoon va de plus en plus vers des traitements cibleacutes fondeacutes sur la connaissance du geacutenome du patient et sur des informations scientifiques constamment mises agrave jour
Au-delagrave de la geacuteneacutetique il faut drsquoailleurs eacutelargir le propos agrave lrsquoensemble des biomarqueurs qui deviennent accessibles Il peut srsquoagir de donneacutees concernant lrsquoADN comme ci-dessus mais aussi du niveau drsquoexpression drsquoun ensemble de gegravenes de la preacutesence de diverses proteacuteines de concentrations de meacutetabolites ou de lrsquoactiviteacute drsquoenzymes comme les kinases Le biomarqueur peut ecirctre simple ou le plus souvent complexe impliquant la mesure simultaneacutee drsquoun nombre important drsquoentiteacutes et donc une technologie sophistiqueacutee Le champ drsquoapplication des biomarqueurs est tregraves large et concerne potentiellement toutes les pathologies Ce domaine de recherches est en plein deacuteveloppement avec encore une fois beaucoup drsquoexageacuterations et drsquoaffirmations peu rigoureuses qursquoil srsquoagisse de la validiteacute statistique des correacutelations repeacutereacutees ou de lrsquoutiliteacute clinique reacuteelle de lrsquoinformation fournie On peut neacuteanmoins penser que la phase critique actuelle va deacuteboucher sur une clarification et un renforcement des exigences et que des biomarqueurs reacuteellement valides et utiles eacutemergeront de ces travaux il deviendra alors indispensable de les deacuteterminer avant tout traitement
Photo - Lrsquointerpreacutetation meacutedicale drsquoune seacutequence drsquoADN nrsquoest pas eacutevidente
La meacutedecine personnaliseacutee nrsquoest donc pas qursquoun fantasme le concept comporte une part de veacuteriteacute qui va aller croissant Les conseacutequences sur le systegraveme de santeacute sont multiples Les meacutedicaments vont de plus en plus srsquoadresser agrave un sous-ensemble de patients geacuteneacutetiquement deacutefini ce qui nrsquoest pas sans poser de seacuterieux problegravemes aux industriels de la pharmacie (deacutecheacuteance du modegravele de blockbuster5 mais peut paradoxalement permettre drsquoacceacuteleacuterer les essais cliniques en les pratiquant sur des groupes drsquoindividus seacutelectionneacutes Lrsquoimportance du diagnostic va srsquoaccentuer notamment ndash mais pas seulement ndash pour tous les cancers et la mise agrave jour incessante des connaissances sera essentielle pour tirer le maximum de sens clinique des informations geacuteneacutetiques et des
biomarqueurs en geacuteneacuteral Il faudra donc disposer agrave lrsquohocircpital drsquoinstallations et de personnels capables drsquoobtenir ces informations et de les interpreacuteter Le rocircle de moleacutecules cibleacutees efficaces et preacutesentant peu drsquoeffets secondaires va srsquoaccroicirctre au deacutetriment des theacuterapeutiques geacuteneacuteralistes et reacuteduire les temps drsquohospitalisation Il srsquoagit lagrave de tendances lourdes dont lrsquoorientation ne fait aucun doute Seul le calendrier preacutesente quelques incertitudes La pratique de la meacutedecine va donc changer Espeacuterons que notre systegraveme de santeacute qui est (encore) lrsquoun des meilleurs au monde saura srsquoadapter agrave cette nouvelle donnehellip
1 Biomarqueur tout paramegravetre biologique mesurable qui fournit des informations pour le diagnostic le pronostic ou le choix du traitement pour tout type de maladie
2 Il srsquoagit lagrave de donneacutees veacuterifieacutees et drsquooffres commerciales existantes et non drsquoextrapolations publicitaires ou journalistiques
3 Etudes dites WGAS Whole Genome Association Studies Il srsquoen est deacutejagrave pratiqueacute plus de 500 portant agrave chaque fois sur des milliers de malades et de teacutemoins
4 Pour les leuceacutemies la preacutesence drsquoun reacutearrangement chromosomique impliquant les gegravenes BCR et Abl permet un traitement tregraves efficace par le Gleevec
5 Meacutedicament largement prescrit et geacuteneacuterant plus drsquoun milliard de dollars de chiffre drsquoaffaires
Source httpwwwpseudo-sciencesorgspipphparticle1500
Mitochondrie ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Une mitochondrie (du grec mitos fil et chondros grain) est un organite agrave linteacuterieur dune cellule eucaryote dont la taille est de lordre du micromegravetre Son rocircle physiologique est primordial puisque cest dans les mitochondries que leacutenergie fournie par les moleacutecules organiques est reacutecupeacutereacutee sous forme dATP (eacutenergie contenue dans la liaison phosphate-phosphate) la source principale deacutenergie pour la cellule eucaryote par le processus doxydation phosphorylante
Lensemble des mitochondries dune cellule constitue ce que lon appelle son chondriome
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Structure
bull 3 Origine
bull 4 Geacutenome mitochondrial
bull 5 Proteacuteome mitochondrie
o 51 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome mitochondrial
o 52 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome nucleacuteaire
o 53 Chez lHomme
bull 6 Fonctionnement
bull 7 Poisons mitochondriaux
bull 8 Maladies mitochondriales
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiMitochondrie
Oncogegravene
Les oncogegravenes sont une cateacutegorie de gegravenes dont lexpression favorise la survenue de cancers Ce sont des gegravenes qui commandent la synthegravese doncoproteacuteines (proteacuteines anormales stimulant la division et la diffeacuterenciation cellulaire) et deacuteclenchent une prolifeacuteration deacutesordonneacutee des cellules Le terme vient du grec onkos signifiant vrac masse ou tumeur
Le terme oncogegravene peut deacutesigner aussi des virus qui provoquent lapparition de cancers On parle doncovirus
Sommaire
[masquer]
bull 1 Introduction
bull 2 Oncogegravenes
o 21 Seacutemantique et histoire du terme
o 22 Oncogegravenes et cancers
o 23 Diffeacuterents oncogegravenes
o 24 Les oncogegravenes comme cibles pour le deacuteveloppement de nouvelles
theacuterapies
bull 3 Notes et reacutefeacuterences
bull 4 Voir aussi
o 41 Article connexe
o 42 Liens externes
Introduction[modifier]
Notre organisme est composeacute denviron 1014 cellules reacuteparties dans plus de 200 types cellulaires diffeacuterents qui composent les tissus (cellules sanguines nerveuses germinales etc) La prolifeacuteration cellulaire au sein de ces tissus est rigoureusement controcircleacutee au cours de notre vie certaines cellules (les neurones) ne neacutecessitant pas un renouvellement constant dautres eacutetant perpeacutetuellement en cours de multiplication (cellules sanguines ou de la peau) Le controcircle de cette multiplication cellulaire normale se fait par lintermeacutediaire dun eacutequilibre permanent entre facteurs activateurs (stimulateurs de la division cellulaire) et facteurs inhibiteurs (freins de la division cellulaire) Toute alteacuteration de cet eacutequilibre ou homeacuteostasie cellulaire peut faire pencher la balance soit du cocircteacute inhibiteur dans ce cas la cellule meurt et disparaicirct soit du cocircteacute activateur et la cellule se divise de faccedilon incontrocircleacutee et peut donner naissance agrave un cancerDe maniegravere scheacutematique on peut faire une analogie entre une voiture et une cellule Lorsque les systegravemes qui controcirclent lrsquoacceacuteleacuterateur et les freins de la voiture sont en bon eacutetat celle-ci va donc pouvoir avoir une vitesse de croisiegravere parfaitement controcircleacutee Une voiture dans laquelle lrsquoacceacuteleacuterateur serait activeacute en permanence ou bien ayant une absence totale de frein est donc lanceacutee dans une course folle qui ne peut plus ecirctre arrecircteacutee sauf par une catastrophe Dans les cellules canceacutereuses cela se passe exactement de la mecircme faccedilon
Il y a trois grandes cateacutegories de gegravenes associeacutes aux pathologies canceacutereuses les oncogegravenes (cet article) les gegravenes suppresseur de tumeurs et les gegravenes de Reacuteparation de lADN
Les proto-oncogegravenes sont les reacutegulateurs positifs de la prolifeacuteration cellulaire (les acceacuteleacuterateurs) Ils deviennent hyper-actifs et leur modification (en oncogegravene) est dominante car il suffit quune des deux copies du gegravene soit modifieacutee On a identifieacute actuellement plus de 100 proto-oncogegravenes Les plus connus sont les gegravenes Ha-ras myc ou abl
La seconde cateacutegorie comprend les gegravenes suppresseurs de tumeurs qui sont des reacutegulateurs neacutegatifs de la prolifeacuteration cellulaire (les freins)
Il existe eacutegalement les gegravenes de reacuteparation qui sont capables de deacutetecter et de reacuteparer les leacutesions de lrsquoADN qui ont modifieacute les oncogegravenes ou les gegravenes suppresseurs de tumeur Ces systegravemes de reacuteparation sont eacutegalement inactiveacutes dans les cellules canceacutereuses
Les cancers sont des pathologies geacuteneacutetiques crsquoest-agrave-dire qursquoils ont pour origine une modification quantitative etou qualitative des gegravenes deacutecrits ci-dessus Comme il srsquoagit drsquoalteacuterations geacuteneacutetiques somatiques qui ne sont preacutesentes que dans le tissu malade la plupart des cancers ne sont donc pas heacutereacuteditaires Les cancers familiaux (10 des cancers humains) sont associeacutes agrave une alteacuteration constitutionnelle (ou germinale) drsquoun gegravene Cette alteacuteration est donc preacutesente dans toutes les cellules de notre organisme gamegravetes incluses elle peut donc ecirctre transmise agrave la descendance
Scheacutemas agrave consulter agrave la source- Lespegravece humaine possegravede 23 paires de chromosomes (tous les gegravenes sont donc preacutesent agrave leacutetat de deux copies par cellules agrave lexception des cellules germinales et on fait abstraction des chromosomes sexuels X et Y) Lalteacuteration dune copie dun proto-oncogegravene produit une proteacuteine dont lactiviteacute diffegravere fortement de celle du produit normale (par exemple expression tregraves augmenteacutee ou encore preacutesence du produit dans des cellules innapproprieacutes) Cette proteacuteine muteacutee stimule de faccedilon constante la division cellulaire qui ne sera plus reacuteguleacutee normalement Cette alteacuteration est dite dominante car la production de proteacuteine alteacutereacutee par une seule des deux copies du proto-oncogegravene est neacutecessaire et suffisante pour alteacuterer sa fonction
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiOncogC3A8ne
Phosphorylation oxydative ndash Article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biochimie Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
La phosphorylation oxydative est une voie meacutetabolique qui utilise leacutenergie libeacutereacutee par loxydation des nutriments pour la production dadeacutenosine triphosphate
Voir aussi
bull Chaicircne respiratoire
Source httpfrwikipediaorgwikiPhosphorylation_oxydative
Photosynthegravese - lsquoNote de Futura-Sciencesrsquo
La photosynthegravese est une reacuteaction biochimique eacutenergeacutetique qui se deacuteroule chez les plantes
Rocircle de la photosynthegravese
La photosynthegravese a pour but de creacuteer de leacutenergie (sous forme de glucide) agrave partir de leacutenergie lumineuse provenant du soleil Les organismes qui utilisent le meacutecanisme de photosynthegravese sont autotrophes car ils fabriquent des matiegraveres organiques agrave partir de matiegraveres inorganiques
Meacutecanisme de la photosynthegravese
Leacutenergie solaire est utiliseacutee pour oxyder leau et reacuteduire le gaz carbonique afin de syntheacutetiser des substances organiques (glucides) Ce pheacutenomegravene a lieu dans les choloroplastes un organite speacutecifique des plantes au niveau des membranes des thylacoiumldes ougrave se situent les photosystegravemes I et II et les cytochromes
Bilan eacutenergeacutetique de la photosynthegravese
Il faut six moleacutecules de dioxyde de carbone et six moleacutecules deau pour syntheacutetiser une moleacutecule de glucose relacircchant six moleacutecules de dioxygegravene gracircce agrave leacutenergie lumineuse
6 CO2 + 6 H2O + eacutenergie lumineuse rarr C6H12O6 (glucose) + 6 O2
Mais ce bilan est en fait deacutecomposeacute en deux eacutetapes successives
bull les reacuteactions photochimiques (phase claire) 12 H2O + lumiegravere rarr 6 O2 + eacutenergie chimique (24 H)
bull le cycle de Calvin (phase sombre) 6 CO2 + eacutenergie chimique (24 H) rarr C6H12O6 + 6 H2O
La photosynthegravese est un meacutecanisme speacutecifique des plantes vertes copy Jon Sullivan Wikimedia domaine publicSource httpwwwfutura-sciencescomfrdefinitiontbotanique-2dphotosynthese_227
Photosynthegravese - Introduction drsquoun article XWikipeacutedia
La photosynthegravese (grec φῶς phōs lumiegravere et σύνθεσις syacutenthesis composition) est le processus bioeacutenergeacutetique qui permet aux plantes et agrave certaines bacteacuteries de syntheacutetiser de la matiegravere organique en exploitant la lumiegravere du soleil Les besoins nutritifs de ces organismes sont du dioxyde de carbone de lrsquoeau et des sels mineacuteraux La photosynthegravese est agrave la base de lautotrophie de ces organismes La photosynthegravese est la principale voie de transformation du carbone mineacuteral en carbone organique En tout les organismes photosyntheacutetiques assimilent environ 100 milliards de tonnes de carbone en biomasse chaque anneacutee1
La photosynthegravese se deacuteroule dans les membranes des thylakoiumldes chez les plantes les algues et les cyanobacteacuteries ou dans la membrane plasmique chez les bacteacuteries photosyntheacutetiques Une conseacutequence importante est la libeacuteration de moleacutecules de dioxygegravene
Sommaire
bull 1 La deacutecouverte du meacutecanisme
bull 2 Vue geacuteneacuterale
bull 3 Le support de la photosynthegravese
bull 4 Les deux phases de la photosynthegravese
o 41 Les reacuteactions photochimiques ou phase claire
411 Le photosystegraveme II
412 Le photosystegraveme I
413 La photophosphorylation cyclique
o 42 Le cycle de Calvin ou phase chimique non photo-deacutependante (ou
laquo phase sombre raquo expression deacutesormais deacutesuegravete)
bull 5 Les diffeacuterents types de fixation du carbone
o 51 Le meacutecanisme des plantes en C3
o 52 Le meacutecanisme des plantes en C4
o 53 Le meacutecanisme des plantes CAM ( Crassulacean Acid Metabolism )
bull 6 Cas particuliers de photosynthegravese
o 61 Photosynthegravese chez un animal
o 62 Photosynthegravese artificielle
bull 7 Production doxygegravene amp captage deacutenergie
bull 8 Notes
bull 9 Reacutefeacuterences
bull 10 Voir aussi
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiPhotosynthC3A8se
Potentiel doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Le potentiel doxydo-reacuteduction ou potentiel redox est une grandeur empirique exprimeacutee en volt (de symbole V) et noteacutee E Ce potentiel est exprimeacute par rapport agrave une reacutefeacuterence souvent mesureacutee par une eacutelectrode normale agrave hydrogegravene (ENH) dougrave luniteacute VENH rencontreacutee dans certains ouvrages Cette mesure est appliqueacutee aux couples
doxydo-reacuteduction pour preacutevoir la reacuteactiviteacute des espegraveces chimiques entre elles Par convention le potentiel standard Edeg est mesureacute par rapport au couple protonhydrogegravene (H+ H2) de potentiel nul
Sommaire
bull 1 Mesure
o 11 Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
111 Exemples
bull 2 Oxydant et reacuteducteur
bull 3 Potentiels standard doxydo-reacuteduction agrave 25 degC
bull 4 laquo Noblesse raquo dun meacutetal
bull 5 Applications pratiques
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Articles connexes
Mesure [modifier]
La mesure dun potentiel deacutelectro-reacuteduction se fait expeacuterimentalement agrave laide de deux demi-piles Pour obtenir le potentiel standard dun couple redox lune de ces piles doit mettre en œuvre le couple de reacutefeacuterence H+ H2 et lautre celui dont on veut mesurer le potentiel
Concregravetement les deux demi-piles sont constitueacutees chacune dun soluteacute et dune eacutelectrode les soluteacutes sont relieacutes entre eux par un pont salin qui leur permet deacutechanger des ions et les eacutelectrodes sont relieacutees entre elles par un circuit eacutelectrique sur lequel est placeacute un voltmegravetre Les deux demi-piles une fois relieacutees forment une pile eacutelectrique fournissant un courant continu alimenteacute par les reacuteactions chimiques qui ont lieu spontaneacutement aux eacutelectrodes degraves lors quest formeacutee la pile
-Le sens de courant eacutelectrique donne le signe du potentiel (neacutegatif si les eacutelectrons vont vers H+H2 et positif au contraire)
-Le voltmegravetre donne la valeur du potentiel du couple redox
-Les couples ayant des Edeg eacuteleveacutes (positifs) impliquent des oxydants forts
-Les couples ayant des Edeg tregraves bas (neacutegatifs) impliquent des reacuteducteurs forts
Ce potentiel peut deacutependre du contexte chimique et notamment du pH et mecircme du contexte physique les effets de la lumiegravere sont mis agrave profit aussi bien par la nature dans la photosynthegravese que par lhomme dans la photographie
Les chimistes utilisent des tables deacutejagrave deacutefinies elles fournissent les potentiels mesureacutes dans les conditions standard de pression et de tempeacuterature (25 degC 1 bar) par rapport au couple H+ H2
Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo [modifier]
Pour une reacuteaction redox on peut deacutefinir la diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur)
Exemples [modifier]
a)NAD+ + 2H+ + 2 e- rarr NADH + H+ E0rsquo = -0320 V
b) Aceacutetaldeacutehyde + 2 H+ + 2 e- rarr Eacutethanol E0rsquo = -0197 V
Reacuteaction redox
Aceacutetaldeacutehyde + NADH + H+ rarr Eacutethanol + NAD+ ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur) = -0197 ndash (-0320) = + 0123 V
Regravegle geacuteneacuterale
Les reacuteactions redox spontaneacutees possegravedent un ΔE gt 0
Oxydant et reacuteducteur [modifier]
La reacutefeacuterence du potentiel doxydo-reacuteduction est celui de leau pure conventionnellement fixeacute agrave zeacutero Les corps dits laquo oxydants raquo sont les oxydants des couples ayant un potentiel positif (ils captent des eacutelectrons ce qui se traduit par une charge eacutelectrique neacutegative) les corps dits laquo reacuteducteurs raquo sont les reacuteducteurs des couples ayant un potentiel neacutegatif (ils cegravedent des eacutelectrons dougrave une charge eacutelectrique positive) Les valeurs caracteacuteristiques des potentiels sont de lordre de quelques volts
On voit lagrave que lon a deux significations diffeacuterentes pour les termes laquo oxydant raquo et laquo reacuteducteur raquo
bull la signification lieacutee agrave une reacuteaction doxydo-reacuteduction donneacutee (capteur ou eacutemetteur deacutelectron dans la reacuteaction)
bull la signification lieacutee au potentiel doxydo-reacuteduction un laquo reacuteducteur raquo est un corps qui joue le rocircle de reacuteducteur dans de nombreuses reacuteactions un laquo oxydant raquo est un corps qui joue le rocircle doxydant dans de nombreuses reacuteactions mais un laquo oxydant raquo peut parfois ecirctre un reacuteducteur sil est face agrave un laquo oxydant raquo plus fort et quil peut encore soxyder
Cest cette deuxiegraveme signification qui est utiliseacutee ici Les laquo oxydants raquo les plus forts ne peuvent pas soxyder eux-mecircmes et sont donc toujours des oxydants les laquo reacuteducteurs raquo les plus forts ne peuvent pas se reacuteduire eux-mecircmes et sont donc toujours des reacuteducteurs Mais certains corps peuvent ecirctre alternativement oxydants et reacuteducteurs comme par exemple leau ou le monoxyde de carbone
Les oxydants les plus forts dans cette eacutechelle sont les halogegravenes (F2 Cl2) lion permanganate (MnO4
-) en milieu acide lion hypochlorite (ClO-) le dioxygegravene (O2) le soufre (S)
Des reacuteducteurs classiques sont les meacutetaux le carbone et lhydrogegravene solide1
Lire lrsquoarticle complet sur httpfrwikipediaorgwikiPotentiel_d27oxydo-rC3A9duction
Reacuteaction doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Des informations de cet article ou section devraient ecirctre mieux relieacutees aux sources mentionneacutees dans la bibliographie ou en liens externes Ameacuteliorez sa veacuterifiabiliteacute en les associant par des reacutefeacuterences
Une reacuteaction doxydo-reacuteduction est une reacuteaction chimique au cours de laquelle se produit un eacutechange deacutelectrons Lespegravece chimique qui capte les eacutelectrons est appeleacutee laquo oxydant raquo celle qui les cegravede laquo reacuteducteur raquo On abregravege couramment loxydo-reacuteduction par redox
Les reacuteactions doxydo-reacuteductions constituent une grande famille comprenant de nombreuses reacuteactions chimiques puisquelles interviennent dans les combustions certains dosages meacutetallurgiques la corrosion des meacutetaux leacutelectrochimie ou la respiration cellulaire Ces reacuteactions jouent en particulier un rocircle fondamental en biologie dans la transformation de loxygegravene au sein des corps vivants Elles sont eacutegalement massivement utiliseacutees par lindustrie humaine agrave lexemple de lobtention de la fonte agrave partir de minerais composeacutes doxyde de fer par reacuteduction puis de fer et dacier agrave partir de la fonte par oxydation
Cette varieacuteteacute sexplique par la mobiliteacute la leacutegegravereteacute et lomnipreacutesence dans toutes les formes de la matiegravere de leacutelectron
Sommaire
bull 1 Deacutefinitions
o 11 Premiegravere deacutefinition
o 12 Deacutefinitions plus modernes
bull 2 Vocabulaire
bull 3 Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction
bull 4 Potentiel doxydo-reacuteduction
bull 5 Principaux couples doxydants-reacuteducteurs
bull 6 Reacuteactions doxydo-reacuteduction sans transfert eacutevident deacutelectrons [1]
o 61 Position du problegraveme
o 62 Geacuteneacuteralisation de la notion de transfert deacutelectrons
621 Formation dune liaison chimique et eacutelectroneacutegativiteacute
622 Transfert total deacutelectrons
623 Transfert total fictif (virtuel)
624 Application agrave la reacuteaction 2 H 2 + O2 rarr 2 H 2O
o 63 Nombre doxydation dun eacuteleacutement
o 64 Geacuteneacuteralisation de loxydo-reacuteduction
o 65 Utilisation des nombres doxydation
bull 7 Notes et reacutefeacuterences
bull 8 Bibliographie
bull 9 Voir aussi
o 91 Articles connexes
o 92 Liens externes
Deacutefinitions [modifier]
Premiegravere deacutefinition [modifier]
Suite agrave des expeacuteriences avec le mercure Lavoisier met en eacutevidence en 1772 le rocircle du dioxygegravene dans certaines reacuteactions doxydo-reacuteduction Il pose les premiegraveres deacutefinitions
bull Loxydation signifie laquo combinaison avec loxygegravene raquo Par exemple
2 Hg + O2 rarr Hg2O2
bull Une reacuteduction est laquo lextraction dun meacutetal de son oxyde raquo deacutefinition deacutejagrave utiliseacutee
en meacutetallurgie Par exemple
SO2 rarr S + O2
Dans le langage courant loxydation est la reacuteaction chimique dans laquelle un composeacute se combine avec un ou plusieurs atomes doxygegravene Comme loxydation du fer qui produit la rouille
4 Fe + 3O2 rarr 2 Fe2O3
Ce nest quau XX e siegravecle apregraves la deacutecouverte de leacutelectron (JJ Thomson 1897) et lintroduction du modegravele atomique de Bohr (1913) que les reacuteactions chimiques ont eacuteteacute reacuteexamineacutees agrave la lumiegravere de ces nouveaux modegraveles et que des similitudes observeacutees permirent de deacutegager progressivement le concept actuel doxydo-reacuteduction qui sexprime en termes de transferts deacutelectrons
Les reacuteactions doxydo-reacuteduction par voie segraveche (eacutechange de dioxygegravene) sont efficacement deacutecrites par les diagrammes Ellingham Loutil principal des reacuteactions redox en milieu aqueux eacutetant la formule de Nernst
Deacutefinitions plus modernes [modifier]
Pour faciliter leacutetude des reacuteactions on utilise un outil qui associe (parfois abstraitement) agrave chaque atome dun composeacute un nombre doxydation (no) qui symbolise la valeur de la charge porteacutee (Fe2+ a un nombre doxydation de 2)
bull Une oxydation est une perte deacutelectrons (donc une augmentation du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Zn rarr Zn2+ + 2 e-
bull Ce don deacutelectrons ne se produit que sil existe un corps susceptible de les
accepter
bull Le pheacutenomegravene inverse (acceptation des eacutelectrons) est appeleacute la reacuteduction
bull Une reacuteduction est un gain deacutelectrons (donc une diminution du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Cu2+ + 2 e- rarr Cu
Ainsi les laquo combinaisons avec loxygegravene raquo ne sont quun cas particulier des reacuteactions doxydo-reacuteduction Voici deux reacuteactions avec le cuivre
2Cu + O2 rarr 2CuO
Cu + Cl2 rarr CuCl2
La premiegravere combine le cuivre et le dioxygegravene tandis que la seconde combine le cuivre et le dichlore Le chlore et loxygegravene ont un point commun ce sont des eacuteleacutements plus eacutelectroneacutegatifs que le cuivre
Loxydation dun corps saccompagne toujours de la reacuteduction dun autre (les eacutelectrons ne peuvent pas circuler seuls et sont neacutecessairement capteacutes) on parle dune reacuteaction doxydo-reacuteduction Loxydation est une demi-reacuteaction de loxydo-reacuteduction et la reacuteduction est lautre demi-reacuteaction
Vocabulaire [modifier]
Scheacutema - Preacutevision du sens dune reacuteaction doxydo-reacuteduction en utilisant la regravegle du gamma
Dans une oxydo-reacuteduction
bull leacuteleacutement qui cegravede un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo reacuteducteur raquo
bull leacuteleacutement qui capte un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo oxydant raquo
Le reacuteducteur soxyde (reacuteaction doxydation) loxydant se reacuteduit (reacuteaction de reacuteduction) Loxydo-reacuteduction se compose donc de deux demi-reacuteactions une oxydation et une reacuteduction
bull Oxydationreacuteducteur(1) = oxydant(1) + ne- (les flegraveches napparaissent que si la reacuteaction est totale quand K gt 10 000)
bull Reacuteduction
oxydant(2) + ne- = reacuteducteur(2)
bull Oxydo-reacuteduction (laquo somme raquo de loxydation et de la reacuteduction)
oxydant(2) + reacuteducteur(1) rarr oxydant(1) + reacuteducteur(2)
Exemple
Ce4+ + e- = Ce3+ (Reacuteduction)
Fe2+ = Fe3+ + e- (Oxydation)
dougrave la reacuteaction bilan
Ce4+ + Fe2+ rarr Ce3+ + Fe3+
Un reacuteducteur oxydeacute (=forme oxydeacutee) est un oxydant et un oxydant reacuteduit (=forme reacuteduite) est un reacuteducteur On deacutefinit ainsi le couple oxydant-reacuteducteur (aussi appeleacute laquo couple redox raquo) qui se compose de loxydant et du reacuteducteur conjugueacute (loxydant reacuteduit) On le note sous la forme Oxydant Reacuteducteur
En biochimie et notamment agrave propos de la synthegravese des moleacutecules preacutebiotiques on parle de reacuteactions se produisant dans une atmosphegravere oxydante cest-agrave-dire en preacutesence doxygegravene par opposition agrave une atmosphegravere reacuteductrice contenant par exemple du gaz carbonique
Certain composeacutes chimiques peuvent se comporter aussi bien en oxydant quen reacuteducteur Cest notamment le cas de leau oxygeacuteneacutee dont on dit quelle se dismute et qui par conseacutequent ne peut ecirctre conserveacutee longtemps
H2O2 = 2H+ + O2 + 2e- (oxydation)
H2O2 + 2H+ + 2e- = 2H2O (reacuteduction)
Soit au final
2H2O2 rarr 2H2O + O2 (oxydo-reacuteduction)
On a par exemple les couples oxydant-reacuteducteur Cu 2+ Cu et Zn 2+ Zn qui donnent la reacuteaction en solution aqueuse
Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+
(aq) + Cu(s) (oxydo-reacuteduction)
Cette reacuteaction peut se deacutecomposer en une reacuteduction (de loxydant) et une oxydation (du reacuteducteur)
Zn(s) = Zn2+(aq) + 2e- (oxydation)
Cu2+(aq) + 2e- = Cu(s) (reacuteduction)
Les deux demi-reacuteactions doxydation et de reacuteduction peuvent reacuteellement ecirctre seacutepareacutees dans certains cas (cest-agrave-dire quelles ne se produisent pas au mecircme endroit) ce qui permet de geacuteneacuterer un courant eacutelectrique (cest ce qui se passe dans les piles eacutelectriques) Dans les autres cas par exemple dans lexemple donneacute elles nont quun inteacuterecirct formel (les eacutelectrons libres nexistent pas dans leau)
Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction hellip
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Respiration ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biologie et la meacutedecine Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
Dans le langage courant la respiration deacutesigne agrave la fois les eacutechanges gazeux (rejet de dioxyde de carbone CO2 appeleacute parfois de faccedilon impropre laquo gaz carbonique raquo et absorption de dioxygegravene O2 ou appeleacute couramment laquo oxygegravene raquo) et la respiration cellulaire qui permet en deacutegradant du glucose gracircce au dioxygegravene dobtenir de leacutenergie Les eacutechanges gazeux assistent la respiration cellulaire en lui fournissant le dioxygegravene et en le deacutebarrassant du dioxyde de carbone produit
Pour certains organismes ces eacutechanges se reacutealisent directement par diffusion aux travers des parois cellulaires Pour dautres des organes speacutecialiseacutes se sont formeacutes permettant ainsi daugmenter les quantiteacutes de gaz brasseacutes Il existe plusieurs types dorganes
bull les branchies qui sont les adaptations respiratoires des animaux aquatiques poissons mais aussi certains anneacutelides (vers) eacutechinodermes (eacutetoiles de mers) et mollusques
bull les poumons qui sont les adaptations des verteacutebreacutes terrestres
Dans le cas des animaux qui possegravedent des poumons on parle de ventilation pulmonaire pour deacutesigner lensemble des meacutecanismes qui permettent les transferts de gaz entre les milieux exteacuterieur et inteacuterieur (le sang)
Sommaire
bull 1 Aspect biochimique
bull 2 La respiration chez lecirctre humain
bull 3 Classification des sujets lieacutes agrave la respiration
o 31 Par maladie et urgences
o 32 Par meacutedication
o 33 Par soins intensifs et meacutedecine durgence
o 34 Par autres sujets meacutedicaux
bull 4 Voir aussi
o 41 Articles connexes
o 42 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRespiration
Tomographie par eacutemission de positons - Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
La tomographie par eacutemission de positons (TEP) deacutenommeacutee PET ou PET scan pour laquo positron emission tomography raquo dans la terminologie anglo-saxonne est une meacutethode
dimagerie meacutedicale pratiqueacutee par les speacutecialistes en meacutedecine nucleacuteaire qui permet de mesurer en trois dimensions lactiviteacute meacutetabolique dun organe gracircce aux eacutemissions produites par les positons (ou positrons) issus de la deacutesinteacutegration dun produit radioactif injecteacute au preacutealable
La TEP repose sur le principe geacuteneacuteral de la scintigraphie qui consiste agrave injecter un traceur dont on connaicirct le comportement et les proprieacuteteacutes biologiques pour obtenir une image du fonctionnement dun organe Ce traceur est marqueacute par un atome radioactif (carbone fluor azote oxygegravene) qui eacutemet des positons dont lannihilation produit elle-mecircme deux photons La deacutetection de la trajectoire de ces photons par le collimateur de la cameacutera TEP permet de localiser le lieu de leur eacutemission et donc la concentration du traceur en chaque point de lorgane Cest cette information quantitative que lon repreacutesente sous la forme dune image faisant apparaicirctre en couleurs les zones de forte concentration du traceur
Ainsi la TEP permet de visualiser les activiteacutes du meacutetabolisme des cellules on parle dimagerie fonctionnelle par opposition aux techniques dimagerie dite structurelle comme celles baseacutees sur les rayons X (radiologie ou CT-scan) qui reacutealisent des images de lanatomie Par conseacutequent la tomographie par eacutemission de positons est un outil diagnostique qui permet de deacuteceler certaines pathologies qui se traduisent par une alteacuteration de la physiologie normale comme les cancers La TEP est aussi utiliseacutee en recherche biomeacutedicale par exemple en imagerie ceacutereacutebrale ougrave elle permet de reacuteveacuteler les reacutegions actives du cerveau lors de telle ou telle activiteacute cognitive de maniegravere analogue agrave ce qui se fait avec limagerie par reacutesonance magneacutetique fonctionnelle (IRM)
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Deacutefinition
o 21 Principe
o 22 Exposition aux radiations et radioprotection
bull 3 Principaux traceurs utiliseacutes
o 31 Le 18 F FDG
bull 4 Deacuteroulement dun examen TEP
bull 5 Diagnostic
bull 6 Applications
o 61 Canceacuterologie
o 62 Imagerie ceacutereacutebrale et neurologie
o 63 Cardiologie
bull 7 Limites
bull 8 Avenir de la TEP
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Annexes
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiTomographie_par_C3A9mission_de_positons
Warburg ndash Selon Wikipeacutedia
Otto Heinrich Warburg (8 octobre 1883 agrave Fribourg-en-Brisgau Bade-Wurtemberg Allemagne - 1 er aoucirct 1970 agrave Berlin) est un meacutedecin physiologiste et biochimiste allemand Il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine de 19311
Sommaire
bull 1 Biographie
bull 2 Hypothegravese
bull 3 Le cas Warburg
bull 4 Notes et reacutefeacuterences
bull 5 Voir aussi
o 51 Liens externes
Biographie
Docteur en chimie et docteur en meacutedecine il a deacutecouvert des processus-cleacutes de la respiration cellulaire et de diffeacuterents systegravemes enzymatiques En 1931 il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine laquo pour sa deacutecouverte de la nature et du mode opeacuteratoire de lenzyme respiratoire1 raquo
Ayant deacutemontreacute que les cellules canceacutereuses changent leur meacutetabolisme pour passer agrave un meacutetabolisme anaeacuterobie il a formuleacute lhypothegravese non confirmeacutee que le cancer na pas besoin dun milieu riche en oxygegravene pour se deacutevelopper Parmi ses eacutetudiants le plus illustre est Hans Adolf Krebs prix Nobel en 1953
Hypothegravese
Il constata lors de ses observations sur des cellules canceacutereuses une concentration anormalement eacuteleveacutee dions lactates lun des sels de lacide lactique Or cet acide est typiquement le reacutesultat dune fermentation
En 1924 Warburg en tira une hypothegravese sur la formation de cellules canceacutereuses celles-ci tireraient principalement leur eacutenergie de la fermentation anaeacuterobie du glucose (glycolyse anaeacuterobie) et par conseacutequent la preacutesence doxygegravene ne serait pas neacutecessaire agrave leur deacuteveloppement
Lapparition du cancer serait due agrave un dysfonctionnement des mitochondries des cellules canceacutereuses au lieu de le consommer elles fermenteraient le glucose
Selon Warburg linduction dun eacutetat dacidification dans lorganisme est incompatible avec le meacutetabolisme des cellules canceacutereuses2
Le cas Warburg
Otto Warburg eacutetait juif Agrave ce titre il aurait ducirc ecirctre soit expulseacute dAllemagne soit deacuteporteacute dans les camps de concentration Il nen fut rien En effet parce quAdolf Hitler eacutetait particuliegraverement preacuteoccupeacute davoir un cancer et parce quil pensait que Warburg serait le seul scientifique susceptible de trouver un traitement efficace il donna donc des instructions pour quil fucirct preacuteserveacute de la deacuteportation3 Warburg est enterreacute au cimetiegravere de Dahlem agrave Berlin
Photo - Otto Heinrich Warburg en 1931
Notes et reacutefeacuterences
1 uarr a et b (en) laquo for his discovery of the nature and mode of action of the respiratory enzyme raquo in Personnel de reacutedaction laquo The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1931 [archive] raquo Fondation Nobel 2010 Consulteacute le 26 novembre 2010
2 uarr La theacuteorie de O H Warburg Nexus ndeg48 page 66
3 uarr Robert Paxton la France de Vichy 1940-1944 coll Points-Histoire eacuted Seuil 1973 p178
Source httpfrwikipediaorgwikiOtto_Heinrich_Warburg
Traduction deacutefinitions et compleacutements
Jacques Hallard Ing CNAM consultant indeacutependantRelecture et corrections Christiane Hallard-Lauffenburger professeur des eacutecoleshonoraireAdresse 585 19 Chemin du Malpas 13940 Molleacutegegraves FranceCourriel jacqueshallard921orangefr
Fichier ISIS Santeacute Cancer a Redox Disease French version3 alleacutegeacutee
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traduction meacutedicale de lrsquoinformation geacuteneacutetique est donc tregraves partielle et entacheacutee de grandes incertitudes
Photo Une vision du futur proche la carte Vitale contenant la seacutequence drsquoADN du patient
Cependant les choses changent rapidement Le passage prochain du pro-fil geacuteneacutetique (eacutetabli sur 500 000 agrave 1 000 000 de points dans le geacutenome) agrave la lecture inteacutegrale des trois milliards de bases de ce geacutenome va donner une information beaucoup plus fine ndash incluant en particulier les mutations rares qui pour des raisons techniques ne sont guegravere repreacutesenteacutees dans les profils actuels Et la poursuite des grandes eacutetudes de correacutelation entre pathologies et constitution geacuteneacutetique3 (eacutetudes qui vont elles aussi passer agrave la seacutequence) va ameacuteliorer peu agrave peu la traduction du geacutenotype en pheacutenotype y compris pour les maladies dont la part geacuteneacutetique est complexe (soit la grande majoriteacute) Cette transition est deacutejagrave bien amorceacutee pour divers types de cancers pour lesquels la connaissance des caracteacuteristiques geacuteneacutetiques de la cellule tumorale est deacuteterminante pour le choix du traitement4 On peut ainsi espeacuterer agrave terme eacuteradiquer la pratique de chimiotheacuterapies peu speacutecifiques et fortement deacutelabrantes et combiner la chirurgie avec le traitement par des moleacutecules ayant une action reacuteellement cibleacutee sur les cellules tumorales Il est certain que cette approche va srsquoeacutetendre au domaine de la santeacute en geacuteneacuteral et que lrsquoon va de plus en plus vers des traitements cibleacutes fondeacutes sur la connaissance du geacutenome du patient et sur des informations scientifiques constamment mises agrave jour
Au-delagrave de la geacuteneacutetique il faut drsquoailleurs eacutelargir le propos agrave lrsquoensemble des biomarqueurs qui deviennent accessibles Il peut srsquoagir de donneacutees concernant lrsquoADN comme ci-dessus mais aussi du niveau drsquoexpression drsquoun ensemble de gegravenes de la preacutesence de diverses proteacuteines de concentrations de meacutetabolites ou de lrsquoactiviteacute drsquoenzymes comme les kinases Le biomarqueur peut ecirctre simple ou le plus souvent complexe impliquant la mesure simultaneacutee drsquoun nombre important drsquoentiteacutes et donc une technologie sophistiqueacutee Le champ drsquoapplication des biomarqueurs est tregraves large et concerne potentiellement toutes les pathologies Ce domaine de recherches est en plein deacuteveloppement avec encore une fois beaucoup drsquoexageacuterations et drsquoaffirmations peu rigoureuses qursquoil srsquoagisse de la validiteacute statistique des correacutelations repeacutereacutees ou de lrsquoutiliteacute clinique reacuteelle de lrsquoinformation fournie On peut neacuteanmoins penser que la phase critique actuelle va deacuteboucher sur une clarification et un renforcement des exigences et que des biomarqueurs reacuteellement valides et utiles eacutemergeront de ces travaux il deviendra alors indispensable de les deacuteterminer avant tout traitement
Photo - Lrsquointerpreacutetation meacutedicale drsquoune seacutequence drsquoADN nrsquoest pas eacutevidente
La meacutedecine personnaliseacutee nrsquoest donc pas qursquoun fantasme le concept comporte une part de veacuteriteacute qui va aller croissant Les conseacutequences sur le systegraveme de santeacute sont multiples Les meacutedicaments vont de plus en plus srsquoadresser agrave un sous-ensemble de patients geacuteneacutetiquement deacutefini ce qui nrsquoest pas sans poser de seacuterieux problegravemes aux industriels de la pharmacie (deacutecheacuteance du modegravele de blockbuster5 mais peut paradoxalement permettre drsquoacceacuteleacuterer les essais cliniques en les pratiquant sur des groupes drsquoindividus seacutelectionneacutes Lrsquoimportance du diagnostic va srsquoaccentuer notamment ndash mais pas seulement ndash pour tous les cancers et la mise agrave jour incessante des connaissances sera essentielle pour tirer le maximum de sens clinique des informations geacuteneacutetiques et des
biomarqueurs en geacuteneacuteral Il faudra donc disposer agrave lrsquohocircpital drsquoinstallations et de personnels capables drsquoobtenir ces informations et de les interpreacuteter Le rocircle de moleacutecules cibleacutees efficaces et preacutesentant peu drsquoeffets secondaires va srsquoaccroicirctre au deacutetriment des theacuterapeutiques geacuteneacuteralistes et reacuteduire les temps drsquohospitalisation Il srsquoagit lagrave de tendances lourdes dont lrsquoorientation ne fait aucun doute Seul le calendrier preacutesente quelques incertitudes La pratique de la meacutedecine va donc changer Espeacuterons que notre systegraveme de santeacute qui est (encore) lrsquoun des meilleurs au monde saura srsquoadapter agrave cette nouvelle donnehellip
1 Biomarqueur tout paramegravetre biologique mesurable qui fournit des informations pour le diagnostic le pronostic ou le choix du traitement pour tout type de maladie
2 Il srsquoagit lagrave de donneacutees veacuterifieacutees et drsquooffres commerciales existantes et non drsquoextrapolations publicitaires ou journalistiques
3 Etudes dites WGAS Whole Genome Association Studies Il srsquoen est deacutejagrave pratiqueacute plus de 500 portant agrave chaque fois sur des milliers de malades et de teacutemoins
4 Pour les leuceacutemies la preacutesence drsquoun reacutearrangement chromosomique impliquant les gegravenes BCR et Abl permet un traitement tregraves efficace par le Gleevec
5 Meacutedicament largement prescrit et geacuteneacuterant plus drsquoun milliard de dollars de chiffre drsquoaffaires
Source httpwwwpseudo-sciencesorgspipphparticle1500
Mitochondrie ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Une mitochondrie (du grec mitos fil et chondros grain) est un organite agrave linteacuterieur dune cellule eucaryote dont la taille est de lordre du micromegravetre Son rocircle physiologique est primordial puisque cest dans les mitochondries que leacutenergie fournie par les moleacutecules organiques est reacutecupeacutereacutee sous forme dATP (eacutenergie contenue dans la liaison phosphate-phosphate) la source principale deacutenergie pour la cellule eucaryote par le processus doxydation phosphorylante
Lensemble des mitochondries dune cellule constitue ce que lon appelle son chondriome
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Structure
bull 3 Origine
bull 4 Geacutenome mitochondrial
bull 5 Proteacuteome mitochondrie
o 51 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome mitochondrial
o 52 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome nucleacuteaire
o 53 Chez lHomme
bull 6 Fonctionnement
bull 7 Poisons mitochondriaux
bull 8 Maladies mitochondriales
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiMitochondrie
Oncogegravene
Les oncogegravenes sont une cateacutegorie de gegravenes dont lexpression favorise la survenue de cancers Ce sont des gegravenes qui commandent la synthegravese doncoproteacuteines (proteacuteines anormales stimulant la division et la diffeacuterenciation cellulaire) et deacuteclenchent une prolifeacuteration deacutesordonneacutee des cellules Le terme vient du grec onkos signifiant vrac masse ou tumeur
Le terme oncogegravene peut deacutesigner aussi des virus qui provoquent lapparition de cancers On parle doncovirus
Sommaire
[masquer]
bull 1 Introduction
bull 2 Oncogegravenes
o 21 Seacutemantique et histoire du terme
o 22 Oncogegravenes et cancers
o 23 Diffeacuterents oncogegravenes
o 24 Les oncogegravenes comme cibles pour le deacuteveloppement de nouvelles
theacuterapies
bull 3 Notes et reacutefeacuterences
bull 4 Voir aussi
o 41 Article connexe
o 42 Liens externes
Introduction[modifier]
Notre organisme est composeacute denviron 1014 cellules reacuteparties dans plus de 200 types cellulaires diffeacuterents qui composent les tissus (cellules sanguines nerveuses germinales etc) La prolifeacuteration cellulaire au sein de ces tissus est rigoureusement controcircleacutee au cours de notre vie certaines cellules (les neurones) ne neacutecessitant pas un renouvellement constant dautres eacutetant perpeacutetuellement en cours de multiplication (cellules sanguines ou de la peau) Le controcircle de cette multiplication cellulaire normale se fait par lintermeacutediaire dun eacutequilibre permanent entre facteurs activateurs (stimulateurs de la division cellulaire) et facteurs inhibiteurs (freins de la division cellulaire) Toute alteacuteration de cet eacutequilibre ou homeacuteostasie cellulaire peut faire pencher la balance soit du cocircteacute inhibiteur dans ce cas la cellule meurt et disparaicirct soit du cocircteacute activateur et la cellule se divise de faccedilon incontrocircleacutee et peut donner naissance agrave un cancerDe maniegravere scheacutematique on peut faire une analogie entre une voiture et une cellule Lorsque les systegravemes qui controcirclent lrsquoacceacuteleacuterateur et les freins de la voiture sont en bon eacutetat celle-ci va donc pouvoir avoir une vitesse de croisiegravere parfaitement controcircleacutee Une voiture dans laquelle lrsquoacceacuteleacuterateur serait activeacute en permanence ou bien ayant une absence totale de frein est donc lanceacutee dans une course folle qui ne peut plus ecirctre arrecircteacutee sauf par une catastrophe Dans les cellules canceacutereuses cela se passe exactement de la mecircme faccedilon
Il y a trois grandes cateacutegories de gegravenes associeacutes aux pathologies canceacutereuses les oncogegravenes (cet article) les gegravenes suppresseur de tumeurs et les gegravenes de Reacuteparation de lADN
Les proto-oncogegravenes sont les reacutegulateurs positifs de la prolifeacuteration cellulaire (les acceacuteleacuterateurs) Ils deviennent hyper-actifs et leur modification (en oncogegravene) est dominante car il suffit quune des deux copies du gegravene soit modifieacutee On a identifieacute actuellement plus de 100 proto-oncogegravenes Les plus connus sont les gegravenes Ha-ras myc ou abl
La seconde cateacutegorie comprend les gegravenes suppresseurs de tumeurs qui sont des reacutegulateurs neacutegatifs de la prolifeacuteration cellulaire (les freins)
Il existe eacutegalement les gegravenes de reacuteparation qui sont capables de deacutetecter et de reacuteparer les leacutesions de lrsquoADN qui ont modifieacute les oncogegravenes ou les gegravenes suppresseurs de tumeur Ces systegravemes de reacuteparation sont eacutegalement inactiveacutes dans les cellules canceacutereuses
Les cancers sont des pathologies geacuteneacutetiques crsquoest-agrave-dire qursquoils ont pour origine une modification quantitative etou qualitative des gegravenes deacutecrits ci-dessus Comme il srsquoagit drsquoalteacuterations geacuteneacutetiques somatiques qui ne sont preacutesentes que dans le tissu malade la plupart des cancers ne sont donc pas heacutereacuteditaires Les cancers familiaux (10 des cancers humains) sont associeacutes agrave une alteacuteration constitutionnelle (ou germinale) drsquoun gegravene Cette alteacuteration est donc preacutesente dans toutes les cellules de notre organisme gamegravetes incluses elle peut donc ecirctre transmise agrave la descendance
Scheacutemas agrave consulter agrave la source- Lespegravece humaine possegravede 23 paires de chromosomes (tous les gegravenes sont donc preacutesent agrave leacutetat de deux copies par cellules agrave lexception des cellules germinales et on fait abstraction des chromosomes sexuels X et Y) Lalteacuteration dune copie dun proto-oncogegravene produit une proteacuteine dont lactiviteacute diffegravere fortement de celle du produit normale (par exemple expression tregraves augmenteacutee ou encore preacutesence du produit dans des cellules innapproprieacutes) Cette proteacuteine muteacutee stimule de faccedilon constante la division cellulaire qui ne sera plus reacuteguleacutee normalement Cette alteacuteration est dite dominante car la production de proteacuteine alteacutereacutee par une seule des deux copies du proto-oncogegravene est neacutecessaire et suffisante pour alteacuterer sa fonction
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiOncogC3A8ne
Phosphorylation oxydative ndash Article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biochimie Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
La phosphorylation oxydative est une voie meacutetabolique qui utilise leacutenergie libeacutereacutee par loxydation des nutriments pour la production dadeacutenosine triphosphate
Voir aussi
bull Chaicircne respiratoire
Source httpfrwikipediaorgwikiPhosphorylation_oxydative
Photosynthegravese - lsquoNote de Futura-Sciencesrsquo
La photosynthegravese est une reacuteaction biochimique eacutenergeacutetique qui se deacuteroule chez les plantes
Rocircle de la photosynthegravese
La photosynthegravese a pour but de creacuteer de leacutenergie (sous forme de glucide) agrave partir de leacutenergie lumineuse provenant du soleil Les organismes qui utilisent le meacutecanisme de photosynthegravese sont autotrophes car ils fabriquent des matiegraveres organiques agrave partir de matiegraveres inorganiques
Meacutecanisme de la photosynthegravese
Leacutenergie solaire est utiliseacutee pour oxyder leau et reacuteduire le gaz carbonique afin de syntheacutetiser des substances organiques (glucides) Ce pheacutenomegravene a lieu dans les choloroplastes un organite speacutecifique des plantes au niveau des membranes des thylacoiumldes ougrave se situent les photosystegravemes I et II et les cytochromes
Bilan eacutenergeacutetique de la photosynthegravese
Il faut six moleacutecules de dioxyde de carbone et six moleacutecules deau pour syntheacutetiser une moleacutecule de glucose relacircchant six moleacutecules de dioxygegravene gracircce agrave leacutenergie lumineuse
6 CO2 + 6 H2O + eacutenergie lumineuse rarr C6H12O6 (glucose) + 6 O2
Mais ce bilan est en fait deacutecomposeacute en deux eacutetapes successives
bull les reacuteactions photochimiques (phase claire) 12 H2O + lumiegravere rarr 6 O2 + eacutenergie chimique (24 H)
bull le cycle de Calvin (phase sombre) 6 CO2 + eacutenergie chimique (24 H) rarr C6H12O6 + 6 H2O
La photosynthegravese est un meacutecanisme speacutecifique des plantes vertes copy Jon Sullivan Wikimedia domaine publicSource httpwwwfutura-sciencescomfrdefinitiontbotanique-2dphotosynthese_227
Photosynthegravese - Introduction drsquoun article XWikipeacutedia
La photosynthegravese (grec φῶς phōs lumiegravere et σύνθεσις syacutenthesis composition) est le processus bioeacutenergeacutetique qui permet aux plantes et agrave certaines bacteacuteries de syntheacutetiser de la matiegravere organique en exploitant la lumiegravere du soleil Les besoins nutritifs de ces organismes sont du dioxyde de carbone de lrsquoeau et des sels mineacuteraux La photosynthegravese est agrave la base de lautotrophie de ces organismes La photosynthegravese est la principale voie de transformation du carbone mineacuteral en carbone organique En tout les organismes photosyntheacutetiques assimilent environ 100 milliards de tonnes de carbone en biomasse chaque anneacutee1
La photosynthegravese se deacuteroule dans les membranes des thylakoiumldes chez les plantes les algues et les cyanobacteacuteries ou dans la membrane plasmique chez les bacteacuteries photosyntheacutetiques Une conseacutequence importante est la libeacuteration de moleacutecules de dioxygegravene
Sommaire
bull 1 La deacutecouverte du meacutecanisme
bull 2 Vue geacuteneacuterale
bull 3 Le support de la photosynthegravese
bull 4 Les deux phases de la photosynthegravese
o 41 Les reacuteactions photochimiques ou phase claire
411 Le photosystegraveme II
412 Le photosystegraveme I
413 La photophosphorylation cyclique
o 42 Le cycle de Calvin ou phase chimique non photo-deacutependante (ou
laquo phase sombre raquo expression deacutesormais deacutesuegravete)
bull 5 Les diffeacuterents types de fixation du carbone
o 51 Le meacutecanisme des plantes en C3
o 52 Le meacutecanisme des plantes en C4
o 53 Le meacutecanisme des plantes CAM ( Crassulacean Acid Metabolism )
bull 6 Cas particuliers de photosynthegravese
o 61 Photosynthegravese chez un animal
o 62 Photosynthegravese artificielle
bull 7 Production doxygegravene amp captage deacutenergie
bull 8 Notes
bull 9 Reacutefeacuterences
bull 10 Voir aussi
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiPhotosynthC3A8se
Potentiel doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Le potentiel doxydo-reacuteduction ou potentiel redox est une grandeur empirique exprimeacutee en volt (de symbole V) et noteacutee E Ce potentiel est exprimeacute par rapport agrave une reacutefeacuterence souvent mesureacutee par une eacutelectrode normale agrave hydrogegravene (ENH) dougrave luniteacute VENH rencontreacutee dans certains ouvrages Cette mesure est appliqueacutee aux couples
doxydo-reacuteduction pour preacutevoir la reacuteactiviteacute des espegraveces chimiques entre elles Par convention le potentiel standard Edeg est mesureacute par rapport au couple protonhydrogegravene (H+ H2) de potentiel nul
Sommaire
bull 1 Mesure
o 11 Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
111 Exemples
bull 2 Oxydant et reacuteducteur
bull 3 Potentiels standard doxydo-reacuteduction agrave 25 degC
bull 4 laquo Noblesse raquo dun meacutetal
bull 5 Applications pratiques
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Articles connexes
Mesure [modifier]
La mesure dun potentiel deacutelectro-reacuteduction se fait expeacuterimentalement agrave laide de deux demi-piles Pour obtenir le potentiel standard dun couple redox lune de ces piles doit mettre en œuvre le couple de reacutefeacuterence H+ H2 et lautre celui dont on veut mesurer le potentiel
Concregravetement les deux demi-piles sont constitueacutees chacune dun soluteacute et dune eacutelectrode les soluteacutes sont relieacutes entre eux par un pont salin qui leur permet deacutechanger des ions et les eacutelectrodes sont relieacutees entre elles par un circuit eacutelectrique sur lequel est placeacute un voltmegravetre Les deux demi-piles une fois relieacutees forment une pile eacutelectrique fournissant un courant continu alimenteacute par les reacuteactions chimiques qui ont lieu spontaneacutement aux eacutelectrodes degraves lors quest formeacutee la pile
-Le sens de courant eacutelectrique donne le signe du potentiel (neacutegatif si les eacutelectrons vont vers H+H2 et positif au contraire)
-Le voltmegravetre donne la valeur du potentiel du couple redox
-Les couples ayant des Edeg eacuteleveacutes (positifs) impliquent des oxydants forts
-Les couples ayant des Edeg tregraves bas (neacutegatifs) impliquent des reacuteducteurs forts
Ce potentiel peut deacutependre du contexte chimique et notamment du pH et mecircme du contexte physique les effets de la lumiegravere sont mis agrave profit aussi bien par la nature dans la photosynthegravese que par lhomme dans la photographie
Les chimistes utilisent des tables deacutejagrave deacutefinies elles fournissent les potentiels mesureacutes dans les conditions standard de pression et de tempeacuterature (25 degC 1 bar) par rapport au couple H+ H2
Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo [modifier]
Pour une reacuteaction redox on peut deacutefinir la diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur)
Exemples [modifier]
a)NAD+ + 2H+ + 2 e- rarr NADH + H+ E0rsquo = -0320 V
b) Aceacutetaldeacutehyde + 2 H+ + 2 e- rarr Eacutethanol E0rsquo = -0197 V
Reacuteaction redox
Aceacutetaldeacutehyde + NADH + H+ rarr Eacutethanol + NAD+ ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur) = -0197 ndash (-0320) = + 0123 V
Regravegle geacuteneacuterale
Les reacuteactions redox spontaneacutees possegravedent un ΔE gt 0
Oxydant et reacuteducteur [modifier]
La reacutefeacuterence du potentiel doxydo-reacuteduction est celui de leau pure conventionnellement fixeacute agrave zeacutero Les corps dits laquo oxydants raquo sont les oxydants des couples ayant un potentiel positif (ils captent des eacutelectrons ce qui se traduit par une charge eacutelectrique neacutegative) les corps dits laquo reacuteducteurs raquo sont les reacuteducteurs des couples ayant un potentiel neacutegatif (ils cegravedent des eacutelectrons dougrave une charge eacutelectrique positive) Les valeurs caracteacuteristiques des potentiels sont de lordre de quelques volts
On voit lagrave que lon a deux significations diffeacuterentes pour les termes laquo oxydant raquo et laquo reacuteducteur raquo
bull la signification lieacutee agrave une reacuteaction doxydo-reacuteduction donneacutee (capteur ou eacutemetteur deacutelectron dans la reacuteaction)
bull la signification lieacutee au potentiel doxydo-reacuteduction un laquo reacuteducteur raquo est un corps qui joue le rocircle de reacuteducteur dans de nombreuses reacuteactions un laquo oxydant raquo est un corps qui joue le rocircle doxydant dans de nombreuses reacuteactions mais un laquo oxydant raquo peut parfois ecirctre un reacuteducteur sil est face agrave un laquo oxydant raquo plus fort et quil peut encore soxyder
Cest cette deuxiegraveme signification qui est utiliseacutee ici Les laquo oxydants raquo les plus forts ne peuvent pas soxyder eux-mecircmes et sont donc toujours des oxydants les laquo reacuteducteurs raquo les plus forts ne peuvent pas se reacuteduire eux-mecircmes et sont donc toujours des reacuteducteurs Mais certains corps peuvent ecirctre alternativement oxydants et reacuteducteurs comme par exemple leau ou le monoxyde de carbone
Les oxydants les plus forts dans cette eacutechelle sont les halogegravenes (F2 Cl2) lion permanganate (MnO4
-) en milieu acide lion hypochlorite (ClO-) le dioxygegravene (O2) le soufre (S)
Des reacuteducteurs classiques sont les meacutetaux le carbone et lhydrogegravene solide1
Lire lrsquoarticle complet sur httpfrwikipediaorgwikiPotentiel_d27oxydo-rC3A9duction
Reacuteaction doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Des informations de cet article ou section devraient ecirctre mieux relieacutees aux sources mentionneacutees dans la bibliographie ou en liens externes Ameacuteliorez sa veacuterifiabiliteacute en les associant par des reacutefeacuterences
Une reacuteaction doxydo-reacuteduction est une reacuteaction chimique au cours de laquelle se produit un eacutechange deacutelectrons Lespegravece chimique qui capte les eacutelectrons est appeleacutee laquo oxydant raquo celle qui les cegravede laquo reacuteducteur raquo On abregravege couramment loxydo-reacuteduction par redox
Les reacuteactions doxydo-reacuteductions constituent une grande famille comprenant de nombreuses reacuteactions chimiques puisquelles interviennent dans les combustions certains dosages meacutetallurgiques la corrosion des meacutetaux leacutelectrochimie ou la respiration cellulaire Ces reacuteactions jouent en particulier un rocircle fondamental en biologie dans la transformation de loxygegravene au sein des corps vivants Elles sont eacutegalement massivement utiliseacutees par lindustrie humaine agrave lexemple de lobtention de la fonte agrave partir de minerais composeacutes doxyde de fer par reacuteduction puis de fer et dacier agrave partir de la fonte par oxydation
Cette varieacuteteacute sexplique par la mobiliteacute la leacutegegravereteacute et lomnipreacutesence dans toutes les formes de la matiegravere de leacutelectron
Sommaire
bull 1 Deacutefinitions
o 11 Premiegravere deacutefinition
o 12 Deacutefinitions plus modernes
bull 2 Vocabulaire
bull 3 Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction
bull 4 Potentiel doxydo-reacuteduction
bull 5 Principaux couples doxydants-reacuteducteurs
bull 6 Reacuteactions doxydo-reacuteduction sans transfert eacutevident deacutelectrons [1]
o 61 Position du problegraveme
o 62 Geacuteneacuteralisation de la notion de transfert deacutelectrons
621 Formation dune liaison chimique et eacutelectroneacutegativiteacute
622 Transfert total deacutelectrons
623 Transfert total fictif (virtuel)
624 Application agrave la reacuteaction 2 H 2 + O2 rarr 2 H 2O
o 63 Nombre doxydation dun eacuteleacutement
o 64 Geacuteneacuteralisation de loxydo-reacuteduction
o 65 Utilisation des nombres doxydation
bull 7 Notes et reacutefeacuterences
bull 8 Bibliographie
bull 9 Voir aussi
o 91 Articles connexes
o 92 Liens externes
Deacutefinitions [modifier]
Premiegravere deacutefinition [modifier]
Suite agrave des expeacuteriences avec le mercure Lavoisier met en eacutevidence en 1772 le rocircle du dioxygegravene dans certaines reacuteactions doxydo-reacuteduction Il pose les premiegraveres deacutefinitions
bull Loxydation signifie laquo combinaison avec loxygegravene raquo Par exemple
2 Hg + O2 rarr Hg2O2
bull Une reacuteduction est laquo lextraction dun meacutetal de son oxyde raquo deacutefinition deacutejagrave utiliseacutee
en meacutetallurgie Par exemple
SO2 rarr S + O2
Dans le langage courant loxydation est la reacuteaction chimique dans laquelle un composeacute se combine avec un ou plusieurs atomes doxygegravene Comme loxydation du fer qui produit la rouille
4 Fe + 3O2 rarr 2 Fe2O3
Ce nest quau XX e siegravecle apregraves la deacutecouverte de leacutelectron (JJ Thomson 1897) et lintroduction du modegravele atomique de Bohr (1913) que les reacuteactions chimiques ont eacuteteacute reacuteexamineacutees agrave la lumiegravere de ces nouveaux modegraveles et que des similitudes observeacutees permirent de deacutegager progressivement le concept actuel doxydo-reacuteduction qui sexprime en termes de transferts deacutelectrons
Les reacuteactions doxydo-reacuteduction par voie segraveche (eacutechange de dioxygegravene) sont efficacement deacutecrites par les diagrammes Ellingham Loutil principal des reacuteactions redox en milieu aqueux eacutetant la formule de Nernst
Deacutefinitions plus modernes [modifier]
Pour faciliter leacutetude des reacuteactions on utilise un outil qui associe (parfois abstraitement) agrave chaque atome dun composeacute un nombre doxydation (no) qui symbolise la valeur de la charge porteacutee (Fe2+ a un nombre doxydation de 2)
bull Une oxydation est une perte deacutelectrons (donc une augmentation du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Zn rarr Zn2+ + 2 e-
bull Ce don deacutelectrons ne se produit que sil existe un corps susceptible de les
accepter
bull Le pheacutenomegravene inverse (acceptation des eacutelectrons) est appeleacute la reacuteduction
bull Une reacuteduction est un gain deacutelectrons (donc une diminution du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Cu2+ + 2 e- rarr Cu
Ainsi les laquo combinaisons avec loxygegravene raquo ne sont quun cas particulier des reacuteactions doxydo-reacuteduction Voici deux reacuteactions avec le cuivre
2Cu + O2 rarr 2CuO
Cu + Cl2 rarr CuCl2
La premiegravere combine le cuivre et le dioxygegravene tandis que la seconde combine le cuivre et le dichlore Le chlore et loxygegravene ont un point commun ce sont des eacuteleacutements plus eacutelectroneacutegatifs que le cuivre
Loxydation dun corps saccompagne toujours de la reacuteduction dun autre (les eacutelectrons ne peuvent pas circuler seuls et sont neacutecessairement capteacutes) on parle dune reacuteaction doxydo-reacuteduction Loxydation est une demi-reacuteaction de loxydo-reacuteduction et la reacuteduction est lautre demi-reacuteaction
Vocabulaire [modifier]
Scheacutema - Preacutevision du sens dune reacuteaction doxydo-reacuteduction en utilisant la regravegle du gamma
Dans une oxydo-reacuteduction
bull leacuteleacutement qui cegravede un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo reacuteducteur raquo
bull leacuteleacutement qui capte un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo oxydant raquo
Le reacuteducteur soxyde (reacuteaction doxydation) loxydant se reacuteduit (reacuteaction de reacuteduction) Loxydo-reacuteduction se compose donc de deux demi-reacuteactions une oxydation et une reacuteduction
bull Oxydationreacuteducteur(1) = oxydant(1) + ne- (les flegraveches napparaissent que si la reacuteaction est totale quand K gt 10 000)
bull Reacuteduction
oxydant(2) + ne- = reacuteducteur(2)
bull Oxydo-reacuteduction (laquo somme raquo de loxydation et de la reacuteduction)
oxydant(2) + reacuteducteur(1) rarr oxydant(1) + reacuteducteur(2)
Exemple
Ce4+ + e- = Ce3+ (Reacuteduction)
Fe2+ = Fe3+ + e- (Oxydation)
dougrave la reacuteaction bilan
Ce4+ + Fe2+ rarr Ce3+ + Fe3+
Un reacuteducteur oxydeacute (=forme oxydeacutee) est un oxydant et un oxydant reacuteduit (=forme reacuteduite) est un reacuteducteur On deacutefinit ainsi le couple oxydant-reacuteducteur (aussi appeleacute laquo couple redox raquo) qui se compose de loxydant et du reacuteducteur conjugueacute (loxydant reacuteduit) On le note sous la forme Oxydant Reacuteducteur
En biochimie et notamment agrave propos de la synthegravese des moleacutecules preacutebiotiques on parle de reacuteactions se produisant dans une atmosphegravere oxydante cest-agrave-dire en preacutesence doxygegravene par opposition agrave une atmosphegravere reacuteductrice contenant par exemple du gaz carbonique
Certain composeacutes chimiques peuvent se comporter aussi bien en oxydant quen reacuteducteur Cest notamment le cas de leau oxygeacuteneacutee dont on dit quelle se dismute et qui par conseacutequent ne peut ecirctre conserveacutee longtemps
H2O2 = 2H+ + O2 + 2e- (oxydation)
H2O2 + 2H+ + 2e- = 2H2O (reacuteduction)
Soit au final
2H2O2 rarr 2H2O + O2 (oxydo-reacuteduction)
On a par exemple les couples oxydant-reacuteducteur Cu 2+ Cu et Zn 2+ Zn qui donnent la reacuteaction en solution aqueuse
Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+
(aq) + Cu(s) (oxydo-reacuteduction)
Cette reacuteaction peut se deacutecomposer en une reacuteduction (de loxydant) et une oxydation (du reacuteducteur)
Zn(s) = Zn2+(aq) + 2e- (oxydation)
Cu2+(aq) + 2e- = Cu(s) (reacuteduction)
Les deux demi-reacuteactions doxydation et de reacuteduction peuvent reacuteellement ecirctre seacutepareacutees dans certains cas (cest-agrave-dire quelles ne se produisent pas au mecircme endroit) ce qui permet de geacuteneacuterer un courant eacutelectrique (cest ce qui se passe dans les piles eacutelectriques) Dans les autres cas par exemple dans lexemple donneacute elles nont quun inteacuterecirct formel (les eacutelectrons libres nexistent pas dans leau)
Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction hellip
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Respiration ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biologie et la meacutedecine Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
Dans le langage courant la respiration deacutesigne agrave la fois les eacutechanges gazeux (rejet de dioxyde de carbone CO2 appeleacute parfois de faccedilon impropre laquo gaz carbonique raquo et absorption de dioxygegravene O2 ou appeleacute couramment laquo oxygegravene raquo) et la respiration cellulaire qui permet en deacutegradant du glucose gracircce au dioxygegravene dobtenir de leacutenergie Les eacutechanges gazeux assistent la respiration cellulaire en lui fournissant le dioxygegravene et en le deacutebarrassant du dioxyde de carbone produit
Pour certains organismes ces eacutechanges se reacutealisent directement par diffusion aux travers des parois cellulaires Pour dautres des organes speacutecialiseacutes se sont formeacutes permettant ainsi daugmenter les quantiteacutes de gaz brasseacutes Il existe plusieurs types dorganes
bull les branchies qui sont les adaptations respiratoires des animaux aquatiques poissons mais aussi certains anneacutelides (vers) eacutechinodermes (eacutetoiles de mers) et mollusques
bull les poumons qui sont les adaptations des verteacutebreacutes terrestres
Dans le cas des animaux qui possegravedent des poumons on parle de ventilation pulmonaire pour deacutesigner lensemble des meacutecanismes qui permettent les transferts de gaz entre les milieux exteacuterieur et inteacuterieur (le sang)
Sommaire
bull 1 Aspect biochimique
bull 2 La respiration chez lecirctre humain
bull 3 Classification des sujets lieacutes agrave la respiration
o 31 Par maladie et urgences
o 32 Par meacutedication
o 33 Par soins intensifs et meacutedecine durgence
o 34 Par autres sujets meacutedicaux
bull 4 Voir aussi
o 41 Articles connexes
o 42 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRespiration
Tomographie par eacutemission de positons - Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
La tomographie par eacutemission de positons (TEP) deacutenommeacutee PET ou PET scan pour laquo positron emission tomography raquo dans la terminologie anglo-saxonne est une meacutethode
dimagerie meacutedicale pratiqueacutee par les speacutecialistes en meacutedecine nucleacuteaire qui permet de mesurer en trois dimensions lactiviteacute meacutetabolique dun organe gracircce aux eacutemissions produites par les positons (ou positrons) issus de la deacutesinteacutegration dun produit radioactif injecteacute au preacutealable
La TEP repose sur le principe geacuteneacuteral de la scintigraphie qui consiste agrave injecter un traceur dont on connaicirct le comportement et les proprieacuteteacutes biologiques pour obtenir une image du fonctionnement dun organe Ce traceur est marqueacute par un atome radioactif (carbone fluor azote oxygegravene) qui eacutemet des positons dont lannihilation produit elle-mecircme deux photons La deacutetection de la trajectoire de ces photons par le collimateur de la cameacutera TEP permet de localiser le lieu de leur eacutemission et donc la concentration du traceur en chaque point de lorgane Cest cette information quantitative que lon repreacutesente sous la forme dune image faisant apparaicirctre en couleurs les zones de forte concentration du traceur
Ainsi la TEP permet de visualiser les activiteacutes du meacutetabolisme des cellules on parle dimagerie fonctionnelle par opposition aux techniques dimagerie dite structurelle comme celles baseacutees sur les rayons X (radiologie ou CT-scan) qui reacutealisent des images de lanatomie Par conseacutequent la tomographie par eacutemission de positons est un outil diagnostique qui permet de deacuteceler certaines pathologies qui se traduisent par une alteacuteration de la physiologie normale comme les cancers La TEP est aussi utiliseacutee en recherche biomeacutedicale par exemple en imagerie ceacutereacutebrale ougrave elle permet de reacuteveacuteler les reacutegions actives du cerveau lors de telle ou telle activiteacute cognitive de maniegravere analogue agrave ce qui se fait avec limagerie par reacutesonance magneacutetique fonctionnelle (IRM)
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Deacutefinition
o 21 Principe
o 22 Exposition aux radiations et radioprotection
bull 3 Principaux traceurs utiliseacutes
o 31 Le 18 F FDG
bull 4 Deacuteroulement dun examen TEP
bull 5 Diagnostic
bull 6 Applications
o 61 Canceacuterologie
o 62 Imagerie ceacutereacutebrale et neurologie
o 63 Cardiologie
bull 7 Limites
bull 8 Avenir de la TEP
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Annexes
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiTomographie_par_C3A9mission_de_positons
Warburg ndash Selon Wikipeacutedia
Otto Heinrich Warburg (8 octobre 1883 agrave Fribourg-en-Brisgau Bade-Wurtemberg Allemagne - 1 er aoucirct 1970 agrave Berlin) est un meacutedecin physiologiste et biochimiste allemand Il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine de 19311
Sommaire
bull 1 Biographie
bull 2 Hypothegravese
bull 3 Le cas Warburg
bull 4 Notes et reacutefeacuterences
bull 5 Voir aussi
o 51 Liens externes
Biographie
Docteur en chimie et docteur en meacutedecine il a deacutecouvert des processus-cleacutes de la respiration cellulaire et de diffeacuterents systegravemes enzymatiques En 1931 il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine laquo pour sa deacutecouverte de la nature et du mode opeacuteratoire de lenzyme respiratoire1 raquo
Ayant deacutemontreacute que les cellules canceacutereuses changent leur meacutetabolisme pour passer agrave un meacutetabolisme anaeacuterobie il a formuleacute lhypothegravese non confirmeacutee que le cancer na pas besoin dun milieu riche en oxygegravene pour se deacutevelopper Parmi ses eacutetudiants le plus illustre est Hans Adolf Krebs prix Nobel en 1953
Hypothegravese
Il constata lors de ses observations sur des cellules canceacutereuses une concentration anormalement eacuteleveacutee dions lactates lun des sels de lacide lactique Or cet acide est typiquement le reacutesultat dune fermentation
En 1924 Warburg en tira une hypothegravese sur la formation de cellules canceacutereuses celles-ci tireraient principalement leur eacutenergie de la fermentation anaeacuterobie du glucose (glycolyse anaeacuterobie) et par conseacutequent la preacutesence doxygegravene ne serait pas neacutecessaire agrave leur deacuteveloppement
Lapparition du cancer serait due agrave un dysfonctionnement des mitochondries des cellules canceacutereuses au lieu de le consommer elles fermenteraient le glucose
Selon Warburg linduction dun eacutetat dacidification dans lorganisme est incompatible avec le meacutetabolisme des cellules canceacutereuses2
Le cas Warburg
Otto Warburg eacutetait juif Agrave ce titre il aurait ducirc ecirctre soit expulseacute dAllemagne soit deacuteporteacute dans les camps de concentration Il nen fut rien En effet parce quAdolf Hitler eacutetait particuliegraverement preacuteoccupeacute davoir un cancer et parce quil pensait que Warburg serait le seul scientifique susceptible de trouver un traitement efficace il donna donc des instructions pour quil fucirct preacuteserveacute de la deacuteportation3 Warburg est enterreacute au cimetiegravere de Dahlem agrave Berlin
Photo - Otto Heinrich Warburg en 1931
Notes et reacutefeacuterences
1 uarr a et b (en) laquo for his discovery of the nature and mode of action of the respiratory enzyme raquo in Personnel de reacutedaction laquo The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1931 [archive] raquo Fondation Nobel 2010 Consulteacute le 26 novembre 2010
2 uarr La theacuteorie de O H Warburg Nexus ndeg48 page 66
3 uarr Robert Paxton la France de Vichy 1940-1944 coll Points-Histoire eacuted Seuil 1973 p178
Source httpfrwikipediaorgwikiOtto_Heinrich_Warburg
Traduction deacutefinitions et compleacutements
Jacques Hallard Ing CNAM consultant indeacutependantRelecture et corrections Christiane Hallard-Lauffenburger professeur des eacutecoleshonoraireAdresse 585 19 Chemin du Malpas 13940 Molleacutegegraves FranceCourriel jacqueshallard921orangefr
Fichier ISIS Santeacute Cancer a Redox Disease French version3 alleacutegeacutee
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biomarqueurs en geacuteneacuteral Il faudra donc disposer agrave lrsquohocircpital drsquoinstallations et de personnels capables drsquoobtenir ces informations et de les interpreacuteter Le rocircle de moleacutecules cibleacutees efficaces et preacutesentant peu drsquoeffets secondaires va srsquoaccroicirctre au deacutetriment des theacuterapeutiques geacuteneacuteralistes et reacuteduire les temps drsquohospitalisation Il srsquoagit lagrave de tendances lourdes dont lrsquoorientation ne fait aucun doute Seul le calendrier preacutesente quelques incertitudes La pratique de la meacutedecine va donc changer Espeacuterons que notre systegraveme de santeacute qui est (encore) lrsquoun des meilleurs au monde saura srsquoadapter agrave cette nouvelle donnehellip
1 Biomarqueur tout paramegravetre biologique mesurable qui fournit des informations pour le diagnostic le pronostic ou le choix du traitement pour tout type de maladie
2 Il srsquoagit lagrave de donneacutees veacuterifieacutees et drsquooffres commerciales existantes et non drsquoextrapolations publicitaires ou journalistiques
3 Etudes dites WGAS Whole Genome Association Studies Il srsquoen est deacutejagrave pratiqueacute plus de 500 portant agrave chaque fois sur des milliers de malades et de teacutemoins
4 Pour les leuceacutemies la preacutesence drsquoun reacutearrangement chromosomique impliquant les gegravenes BCR et Abl permet un traitement tregraves efficace par le Gleevec
5 Meacutedicament largement prescrit et geacuteneacuterant plus drsquoun milliard de dollars de chiffre drsquoaffaires
Source httpwwwpseudo-sciencesorgspipphparticle1500
Mitochondrie ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Une mitochondrie (du grec mitos fil et chondros grain) est un organite agrave linteacuterieur dune cellule eucaryote dont la taille est de lordre du micromegravetre Son rocircle physiologique est primordial puisque cest dans les mitochondries que leacutenergie fournie par les moleacutecules organiques est reacutecupeacutereacutee sous forme dATP (eacutenergie contenue dans la liaison phosphate-phosphate) la source principale deacutenergie pour la cellule eucaryote par le processus doxydation phosphorylante
Lensemble des mitochondries dune cellule constitue ce que lon appelle son chondriome
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Structure
bull 3 Origine
bull 4 Geacutenome mitochondrial
bull 5 Proteacuteome mitochondrie
o 51 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome mitochondrial
o 52 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome nucleacuteaire
o 53 Chez lHomme
bull 6 Fonctionnement
bull 7 Poisons mitochondriaux
bull 8 Maladies mitochondriales
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiMitochondrie
Oncogegravene
Les oncogegravenes sont une cateacutegorie de gegravenes dont lexpression favorise la survenue de cancers Ce sont des gegravenes qui commandent la synthegravese doncoproteacuteines (proteacuteines anormales stimulant la division et la diffeacuterenciation cellulaire) et deacuteclenchent une prolifeacuteration deacutesordonneacutee des cellules Le terme vient du grec onkos signifiant vrac masse ou tumeur
Le terme oncogegravene peut deacutesigner aussi des virus qui provoquent lapparition de cancers On parle doncovirus
Sommaire
[masquer]
bull 1 Introduction
bull 2 Oncogegravenes
o 21 Seacutemantique et histoire du terme
o 22 Oncogegravenes et cancers
o 23 Diffeacuterents oncogegravenes
o 24 Les oncogegravenes comme cibles pour le deacuteveloppement de nouvelles
theacuterapies
bull 3 Notes et reacutefeacuterences
bull 4 Voir aussi
o 41 Article connexe
o 42 Liens externes
Introduction[modifier]
Notre organisme est composeacute denviron 1014 cellules reacuteparties dans plus de 200 types cellulaires diffeacuterents qui composent les tissus (cellules sanguines nerveuses germinales etc) La prolifeacuteration cellulaire au sein de ces tissus est rigoureusement controcircleacutee au cours de notre vie certaines cellules (les neurones) ne neacutecessitant pas un renouvellement constant dautres eacutetant perpeacutetuellement en cours de multiplication (cellules sanguines ou de la peau) Le controcircle de cette multiplication cellulaire normale se fait par lintermeacutediaire dun eacutequilibre permanent entre facteurs activateurs (stimulateurs de la division cellulaire) et facteurs inhibiteurs (freins de la division cellulaire) Toute alteacuteration de cet eacutequilibre ou homeacuteostasie cellulaire peut faire pencher la balance soit du cocircteacute inhibiteur dans ce cas la cellule meurt et disparaicirct soit du cocircteacute activateur et la cellule se divise de faccedilon incontrocircleacutee et peut donner naissance agrave un cancerDe maniegravere scheacutematique on peut faire une analogie entre une voiture et une cellule Lorsque les systegravemes qui controcirclent lrsquoacceacuteleacuterateur et les freins de la voiture sont en bon eacutetat celle-ci va donc pouvoir avoir une vitesse de croisiegravere parfaitement controcircleacutee Une voiture dans laquelle lrsquoacceacuteleacuterateur serait activeacute en permanence ou bien ayant une absence totale de frein est donc lanceacutee dans une course folle qui ne peut plus ecirctre arrecircteacutee sauf par une catastrophe Dans les cellules canceacutereuses cela se passe exactement de la mecircme faccedilon
Il y a trois grandes cateacutegories de gegravenes associeacutes aux pathologies canceacutereuses les oncogegravenes (cet article) les gegravenes suppresseur de tumeurs et les gegravenes de Reacuteparation de lADN
Les proto-oncogegravenes sont les reacutegulateurs positifs de la prolifeacuteration cellulaire (les acceacuteleacuterateurs) Ils deviennent hyper-actifs et leur modification (en oncogegravene) est dominante car il suffit quune des deux copies du gegravene soit modifieacutee On a identifieacute actuellement plus de 100 proto-oncogegravenes Les plus connus sont les gegravenes Ha-ras myc ou abl
La seconde cateacutegorie comprend les gegravenes suppresseurs de tumeurs qui sont des reacutegulateurs neacutegatifs de la prolifeacuteration cellulaire (les freins)
Il existe eacutegalement les gegravenes de reacuteparation qui sont capables de deacutetecter et de reacuteparer les leacutesions de lrsquoADN qui ont modifieacute les oncogegravenes ou les gegravenes suppresseurs de tumeur Ces systegravemes de reacuteparation sont eacutegalement inactiveacutes dans les cellules canceacutereuses
Les cancers sont des pathologies geacuteneacutetiques crsquoest-agrave-dire qursquoils ont pour origine une modification quantitative etou qualitative des gegravenes deacutecrits ci-dessus Comme il srsquoagit drsquoalteacuterations geacuteneacutetiques somatiques qui ne sont preacutesentes que dans le tissu malade la plupart des cancers ne sont donc pas heacutereacuteditaires Les cancers familiaux (10 des cancers humains) sont associeacutes agrave une alteacuteration constitutionnelle (ou germinale) drsquoun gegravene Cette alteacuteration est donc preacutesente dans toutes les cellules de notre organisme gamegravetes incluses elle peut donc ecirctre transmise agrave la descendance
Scheacutemas agrave consulter agrave la source- Lespegravece humaine possegravede 23 paires de chromosomes (tous les gegravenes sont donc preacutesent agrave leacutetat de deux copies par cellules agrave lexception des cellules germinales et on fait abstraction des chromosomes sexuels X et Y) Lalteacuteration dune copie dun proto-oncogegravene produit une proteacuteine dont lactiviteacute diffegravere fortement de celle du produit normale (par exemple expression tregraves augmenteacutee ou encore preacutesence du produit dans des cellules innapproprieacutes) Cette proteacuteine muteacutee stimule de faccedilon constante la division cellulaire qui ne sera plus reacuteguleacutee normalement Cette alteacuteration est dite dominante car la production de proteacuteine alteacutereacutee par une seule des deux copies du proto-oncogegravene est neacutecessaire et suffisante pour alteacuterer sa fonction
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiOncogC3A8ne
Phosphorylation oxydative ndash Article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biochimie Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
La phosphorylation oxydative est une voie meacutetabolique qui utilise leacutenergie libeacutereacutee par loxydation des nutriments pour la production dadeacutenosine triphosphate
Voir aussi
bull Chaicircne respiratoire
Source httpfrwikipediaorgwikiPhosphorylation_oxydative
Photosynthegravese - lsquoNote de Futura-Sciencesrsquo
La photosynthegravese est une reacuteaction biochimique eacutenergeacutetique qui se deacuteroule chez les plantes
Rocircle de la photosynthegravese
La photosynthegravese a pour but de creacuteer de leacutenergie (sous forme de glucide) agrave partir de leacutenergie lumineuse provenant du soleil Les organismes qui utilisent le meacutecanisme de photosynthegravese sont autotrophes car ils fabriquent des matiegraveres organiques agrave partir de matiegraveres inorganiques
Meacutecanisme de la photosynthegravese
Leacutenergie solaire est utiliseacutee pour oxyder leau et reacuteduire le gaz carbonique afin de syntheacutetiser des substances organiques (glucides) Ce pheacutenomegravene a lieu dans les choloroplastes un organite speacutecifique des plantes au niveau des membranes des thylacoiumldes ougrave se situent les photosystegravemes I et II et les cytochromes
Bilan eacutenergeacutetique de la photosynthegravese
Il faut six moleacutecules de dioxyde de carbone et six moleacutecules deau pour syntheacutetiser une moleacutecule de glucose relacircchant six moleacutecules de dioxygegravene gracircce agrave leacutenergie lumineuse
6 CO2 + 6 H2O + eacutenergie lumineuse rarr C6H12O6 (glucose) + 6 O2
Mais ce bilan est en fait deacutecomposeacute en deux eacutetapes successives
bull les reacuteactions photochimiques (phase claire) 12 H2O + lumiegravere rarr 6 O2 + eacutenergie chimique (24 H)
bull le cycle de Calvin (phase sombre) 6 CO2 + eacutenergie chimique (24 H) rarr C6H12O6 + 6 H2O
La photosynthegravese est un meacutecanisme speacutecifique des plantes vertes copy Jon Sullivan Wikimedia domaine publicSource httpwwwfutura-sciencescomfrdefinitiontbotanique-2dphotosynthese_227
Photosynthegravese - Introduction drsquoun article XWikipeacutedia
La photosynthegravese (grec φῶς phōs lumiegravere et σύνθεσις syacutenthesis composition) est le processus bioeacutenergeacutetique qui permet aux plantes et agrave certaines bacteacuteries de syntheacutetiser de la matiegravere organique en exploitant la lumiegravere du soleil Les besoins nutritifs de ces organismes sont du dioxyde de carbone de lrsquoeau et des sels mineacuteraux La photosynthegravese est agrave la base de lautotrophie de ces organismes La photosynthegravese est la principale voie de transformation du carbone mineacuteral en carbone organique En tout les organismes photosyntheacutetiques assimilent environ 100 milliards de tonnes de carbone en biomasse chaque anneacutee1
La photosynthegravese se deacuteroule dans les membranes des thylakoiumldes chez les plantes les algues et les cyanobacteacuteries ou dans la membrane plasmique chez les bacteacuteries photosyntheacutetiques Une conseacutequence importante est la libeacuteration de moleacutecules de dioxygegravene
Sommaire
bull 1 La deacutecouverte du meacutecanisme
bull 2 Vue geacuteneacuterale
bull 3 Le support de la photosynthegravese
bull 4 Les deux phases de la photosynthegravese
o 41 Les reacuteactions photochimiques ou phase claire
411 Le photosystegraveme II
412 Le photosystegraveme I
413 La photophosphorylation cyclique
o 42 Le cycle de Calvin ou phase chimique non photo-deacutependante (ou
laquo phase sombre raquo expression deacutesormais deacutesuegravete)
bull 5 Les diffeacuterents types de fixation du carbone
o 51 Le meacutecanisme des plantes en C3
o 52 Le meacutecanisme des plantes en C4
o 53 Le meacutecanisme des plantes CAM ( Crassulacean Acid Metabolism )
bull 6 Cas particuliers de photosynthegravese
o 61 Photosynthegravese chez un animal
o 62 Photosynthegravese artificielle
bull 7 Production doxygegravene amp captage deacutenergie
bull 8 Notes
bull 9 Reacutefeacuterences
bull 10 Voir aussi
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiPhotosynthC3A8se
Potentiel doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Le potentiel doxydo-reacuteduction ou potentiel redox est une grandeur empirique exprimeacutee en volt (de symbole V) et noteacutee E Ce potentiel est exprimeacute par rapport agrave une reacutefeacuterence souvent mesureacutee par une eacutelectrode normale agrave hydrogegravene (ENH) dougrave luniteacute VENH rencontreacutee dans certains ouvrages Cette mesure est appliqueacutee aux couples
doxydo-reacuteduction pour preacutevoir la reacuteactiviteacute des espegraveces chimiques entre elles Par convention le potentiel standard Edeg est mesureacute par rapport au couple protonhydrogegravene (H+ H2) de potentiel nul
Sommaire
bull 1 Mesure
o 11 Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
111 Exemples
bull 2 Oxydant et reacuteducteur
bull 3 Potentiels standard doxydo-reacuteduction agrave 25 degC
bull 4 laquo Noblesse raquo dun meacutetal
bull 5 Applications pratiques
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Articles connexes
Mesure [modifier]
La mesure dun potentiel deacutelectro-reacuteduction se fait expeacuterimentalement agrave laide de deux demi-piles Pour obtenir le potentiel standard dun couple redox lune de ces piles doit mettre en œuvre le couple de reacutefeacuterence H+ H2 et lautre celui dont on veut mesurer le potentiel
Concregravetement les deux demi-piles sont constitueacutees chacune dun soluteacute et dune eacutelectrode les soluteacutes sont relieacutes entre eux par un pont salin qui leur permet deacutechanger des ions et les eacutelectrodes sont relieacutees entre elles par un circuit eacutelectrique sur lequel est placeacute un voltmegravetre Les deux demi-piles une fois relieacutees forment une pile eacutelectrique fournissant un courant continu alimenteacute par les reacuteactions chimiques qui ont lieu spontaneacutement aux eacutelectrodes degraves lors quest formeacutee la pile
-Le sens de courant eacutelectrique donne le signe du potentiel (neacutegatif si les eacutelectrons vont vers H+H2 et positif au contraire)
-Le voltmegravetre donne la valeur du potentiel du couple redox
-Les couples ayant des Edeg eacuteleveacutes (positifs) impliquent des oxydants forts
-Les couples ayant des Edeg tregraves bas (neacutegatifs) impliquent des reacuteducteurs forts
Ce potentiel peut deacutependre du contexte chimique et notamment du pH et mecircme du contexte physique les effets de la lumiegravere sont mis agrave profit aussi bien par la nature dans la photosynthegravese que par lhomme dans la photographie
Les chimistes utilisent des tables deacutejagrave deacutefinies elles fournissent les potentiels mesureacutes dans les conditions standard de pression et de tempeacuterature (25 degC 1 bar) par rapport au couple H+ H2
Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo [modifier]
Pour une reacuteaction redox on peut deacutefinir la diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur)
Exemples [modifier]
a)NAD+ + 2H+ + 2 e- rarr NADH + H+ E0rsquo = -0320 V
b) Aceacutetaldeacutehyde + 2 H+ + 2 e- rarr Eacutethanol E0rsquo = -0197 V
Reacuteaction redox
Aceacutetaldeacutehyde + NADH + H+ rarr Eacutethanol + NAD+ ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur) = -0197 ndash (-0320) = + 0123 V
Regravegle geacuteneacuterale
Les reacuteactions redox spontaneacutees possegravedent un ΔE gt 0
Oxydant et reacuteducteur [modifier]
La reacutefeacuterence du potentiel doxydo-reacuteduction est celui de leau pure conventionnellement fixeacute agrave zeacutero Les corps dits laquo oxydants raquo sont les oxydants des couples ayant un potentiel positif (ils captent des eacutelectrons ce qui se traduit par une charge eacutelectrique neacutegative) les corps dits laquo reacuteducteurs raquo sont les reacuteducteurs des couples ayant un potentiel neacutegatif (ils cegravedent des eacutelectrons dougrave une charge eacutelectrique positive) Les valeurs caracteacuteristiques des potentiels sont de lordre de quelques volts
On voit lagrave que lon a deux significations diffeacuterentes pour les termes laquo oxydant raquo et laquo reacuteducteur raquo
bull la signification lieacutee agrave une reacuteaction doxydo-reacuteduction donneacutee (capteur ou eacutemetteur deacutelectron dans la reacuteaction)
bull la signification lieacutee au potentiel doxydo-reacuteduction un laquo reacuteducteur raquo est un corps qui joue le rocircle de reacuteducteur dans de nombreuses reacuteactions un laquo oxydant raquo est un corps qui joue le rocircle doxydant dans de nombreuses reacuteactions mais un laquo oxydant raquo peut parfois ecirctre un reacuteducteur sil est face agrave un laquo oxydant raquo plus fort et quil peut encore soxyder
Cest cette deuxiegraveme signification qui est utiliseacutee ici Les laquo oxydants raquo les plus forts ne peuvent pas soxyder eux-mecircmes et sont donc toujours des oxydants les laquo reacuteducteurs raquo les plus forts ne peuvent pas se reacuteduire eux-mecircmes et sont donc toujours des reacuteducteurs Mais certains corps peuvent ecirctre alternativement oxydants et reacuteducteurs comme par exemple leau ou le monoxyde de carbone
Les oxydants les plus forts dans cette eacutechelle sont les halogegravenes (F2 Cl2) lion permanganate (MnO4
-) en milieu acide lion hypochlorite (ClO-) le dioxygegravene (O2) le soufre (S)
Des reacuteducteurs classiques sont les meacutetaux le carbone et lhydrogegravene solide1
Lire lrsquoarticle complet sur httpfrwikipediaorgwikiPotentiel_d27oxydo-rC3A9duction
Reacuteaction doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Des informations de cet article ou section devraient ecirctre mieux relieacutees aux sources mentionneacutees dans la bibliographie ou en liens externes Ameacuteliorez sa veacuterifiabiliteacute en les associant par des reacutefeacuterences
Une reacuteaction doxydo-reacuteduction est une reacuteaction chimique au cours de laquelle se produit un eacutechange deacutelectrons Lespegravece chimique qui capte les eacutelectrons est appeleacutee laquo oxydant raquo celle qui les cegravede laquo reacuteducteur raquo On abregravege couramment loxydo-reacuteduction par redox
Les reacuteactions doxydo-reacuteductions constituent une grande famille comprenant de nombreuses reacuteactions chimiques puisquelles interviennent dans les combustions certains dosages meacutetallurgiques la corrosion des meacutetaux leacutelectrochimie ou la respiration cellulaire Ces reacuteactions jouent en particulier un rocircle fondamental en biologie dans la transformation de loxygegravene au sein des corps vivants Elles sont eacutegalement massivement utiliseacutees par lindustrie humaine agrave lexemple de lobtention de la fonte agrave partir de minerais composeacutes doxyde de fer par reacuteduction puis de fer et dacier agrave partir de la fonte par oxydation
Cette varieacuteteacute sexplique par la mobiliteacute la leacutegegravereteacute et lomnipreacutesence dans toutes les formes de la matiegravere de leacutelectron
Sommaire
bull 1 Deacutefinitions
o 11 Premiegravere deacutefinition
o 12 Deacutefinitions plus modernes
bull 2 Vocabulaire
bull 3 Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction
bull 4 Potentiel doxydo-reacuteduction
bull 5 Principaux couples doxydants-reacuteducteurs
bull 6 Reacuteactions doxydo-reacuteduction sans transfert eacutevident deacutelectrons [1]
o 61 Position du problegraveme
o 62 Geacuteneacuteralisation de la notion de transfert deacutelectrons
621 Formation dune liaison chimique et eacutelectroneacutegativiteacute
622 Transfert total deacutelectrons
623 Transfert total fictif (virtuel)
624 Application agrave la reacuteaction 2 H 2 + O2 rarr 2 H 2O
o 63 Nombre doxydation dun eacuteleacutement
o 64 Geacuteneacuteralisation de loxydo-reacuteduction
o 65 Utilisation des nombres doxydation
bull 7 Notes et reacutefeacuterences
bull 8 Bibliographie
bull 9 Voir aussi
o 91 Articles connexes
o 92 Liens externes
Deacutefinitions [modifier]
Premiegravere deacutefinition [modifier]
Suite agrave des expeacuteriences avec le mercure Lavoisier met en eacutevidence en 1772 le rocircle du dioxygegravene dans certaines reacuteactions doxydo-reacuteduction Il pose les premiegraveres deacutefinitions
bull Loxydation signifie laquo combinaison avec loxygegravene raquo Par exemple
2 Hg + O2 rarr Hg2O2
bull Une reacuteduction est laquo lextraction dun meacutetal de son oxyde raquo deacutefinition deacutejagrave utiliseacutee
en meacutetallurgie Par exemple
SO2 rarr S + O2
Dans le langage courant loxydation est la reacuteaction chimique dans laquelle un composeacute se combine avec un ou plusieurs atomes doxygegravene Comme loxydation du fer qui produit la rouille
4 Fe + 3O2 rarr 2 Fe2O3
Ce nest quau XX e siegravecle apregraves la deacutecouverte de leacutelectron (JJ Thomson 1897) et lintroduction du modegravele atomique de Bohr (1913) que les reacuteactions chimiques ont eacuteteacute reacuteexamineacutees agrave la lumiegravere de ces nouveaux modegraveles et que des similitudes observeacutees permirent de deacutegager progressivement le concept actuel doxydo-reacuteduction qui sexprime en termes de transferts deacutelectrons
Les reacuteactions doxydo-reacuteduction par voie segraveche (eacutechange de dioxygegravene) sont efficacement deacutecrites par les diagrammes Ellingham Loutil principal des reacuteactions redox en milieu aqueux eacutetant la formule de Nernst
Deacutefinitions plus modernes [modifier]
Pour faciliter leacutetude des reacuteactions on utilise un outil qui associe (parfois abstraitement) agrave chaque atome dun composeacute un nombre doxydation (no) qui symbolise la valeur de la charge porteacutee (Fe2+ a un nombre doxydation de 2)
bull Une oxydation est une perte deacutelectrons (donc une augmentation du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Zn rarr Zn2+ + 2 e-
bull Ce don deacutelectrons ne se produit que sil existe un corps susceptible de les
accepter
bull Le pheacutenomegravene inverse (acceptation des eacutelectrons) est appeleacute la reacuteduction
bull Une reacuteduction est un gain deacutelectrons (donc une diminution du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Cu2+ + 2 e- rarr Cu
Ainsi les laquo combinaisons avec loxygegravene raquo ne sont quun cas particulier des reacuteactions doxydo-reacuteduction Voici deux reacuteactions avec le cuivre
2Cu + O2 rarr 2CuO
Cu + Cl2 rarr CuCl2
La premiegravere combine le cuivre et le dioxygegravene tandis que la seconde combine le cuivre et le dichlore Le chlore et loxygegravene ont un point commun ce sont des eacuteleacutements plus eacutelectroneacutegatifs que le cuivre
Loxydation dun corps saccompagne toujours de la reacuteduction dun autre (les eacutelectrons ne peuvent pas circuler seuls et sont neacutecessairement capteacutes) on parle dune reacuteaction doxydo-reacuteduction Loxydation est une demi-reacuteaction de loxydo-reacuteduction et la reacuteduction est lautre demi-reacuteaction
Vocabulaire [modifier]
Scheacutema - Preacutevision du sens dune reacuteaction doxydo-reacuteduction en utilisant la regravegle du gamma
Dans une oxydo-reacuteduction
bull leacuteleacutement qui cegravede un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo reacuteducteur raquo
bull leacuteleacutement qui capte un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo oxydant raquo
Le reacuteducteur soxyde (reacuteaction doxydation) loxydant se reacuteduit (reacuteaction de reacuteduction) Loxydo-reacuteduction se compose donc de deux demi-reacuteactions une oxydation et une reacuteduction
bull Oxydationreacuteducteur(1) = oxydant(1) + ne- (les flegraveches napparaissent que si la reacuteaction est totale quand K gt 10 000)
bull Reacuteduction
oxydant(2) + ne- = reacuteducteur(2)
bull Oxydo-reacuteduction (laquo somme raquo de loxydation et de la reacuteduction)
oxydant(2) + reacuteducteur(1) rarr oxydant(1) + reacuteducteur(2)
Exemple
Ce4+ + e- = Ce3+ (Reacuteduction)
Fe2+ = Fe3+ + e- (Oxydation)
dougrave la reacuteaction bilan
Ce4+ + Fe2+ rarr Ce3+ + Fe3+
Un reacuteducteur oxydeacute (=forme oxydeacutee) est un oxydant et un oxydant reacuteduit (=forme reacuteduite) est un reacuteducteur On deacutefinit ainsi le couple oxydant-reacuteducteur (aussi appeleacute laquo couple redox raquo) qui se compose de loxydant et du reacuteducteur conjugueacute (loxydant reacuteduit) On le note sous la forme Oxydant Reacuteducteur
En biochimie et notamment agrave propos de la synthegravese des moleacutecules preacutebiotiques on parle de reacuteactions se produisant dans une atmosphegravere oxydante cest-agrave-dire en preacutesence doxygegravene par opposition agrave une atmosphegravere reacuteductrice contenant par exemple du gaz carbonique
Certain composeacutes chimiques peuvent se comporter aussi bien en oxydant quen reacuteducteur Cest notamment le cas de leau oxygeacuteneacutee dont on dit quelle se dismute et qui par conseacutequent ne peut ecirctre conserveacutee longtemps
H2O2 = 2H+ + O2 + 2e- (oxydation)
H2O2 + 2H+ + 2e- = 2H2O (reacuteduction)
Soit au final
2H2O2 rarr 2H2O + O2 (oxydo-reacuteduction)
On a par exemple les couples oxydant-reacuteducteur Cu 2+ Cu et Zn 2+ Zn qui donnent la reacuteaction en solution aqueuse
Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+
(aq) + Cu(s) (oxydo-reacuteduction)
Cette reacuteaction peut se deacutecomposer en une reacuteduction (de loxydant) et une oxydation (du reacuteducteur)
Zn(s) = Zn2+(aq) + 2e- (oxydation)
Cu2+(aq) + 2e- = Cu(s) (reacuteduction)
Les deux demi-reacuteactions doxydation et de reacuteduction peuvent reacuteellement ecirctre seacutepareacutees dans certains cas (cest-agrave-dire quelles ne se produisent pas au mecircme endroit) ce qui permet de geacuteneacuterer un courant eacutelectrique (cest ce qui se passe dans les piles eacutelectriques) Dans les autres cas par exemple dans lexemple donneacute elles nont quun inteacuterecirct formel (les eacutelectrons libres nexistent pas dans leau)
Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction hellip
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRC3A9action_d27oxydo-rC3A9duction
Respiration ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
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Dans le langage courant la respiration deacutesigne agrave la fois les eacutechanges gazeux (rejet de dioxyde de carbone CO2 appeleacute parfois de faccedilon impropre laquo gaz carbonique raquo et absorption de dioxygegravene O2 ou appeleacute couramment laquo oxygegravene raquo) et la respiration cellulaire qui permet en deacutegradant du glucose gracircce au dioxygegravene dobtenir de leacutenergie Les eacutechanges gazeux assistent la respiration cellulaire en lui fournissant le dioxygegravene et en le deacutebarrassant du dioxyde de carbone produit
Pour certains organismes ces eacutechanges se reacutealisent directement par diffusion aux travers des parois cellulaires Pour dautres des organes speacutecialiseacutes se sont formeacutes permettant ainsi daugmenter les quantiteacutes de gaz brasseacutes Il existe plusieurs types dorganes
bull les branchies qui sont les adaptations respiratoires des animaux aquatiques poissons mais aussi certains anneacutelides (vers) eacutechinodermes (eacutetoiles de mers) et mollusques
bull les poumons qui sont les adaptations des verteacutebreacutes terrestres
Dans le cas des animaux qui possegravedent des poumons on parle de ventilation pulmonaire pour deacutesigner lensemble des meacutecanismes qui permettent les transferts de gaz entre les milieux exteacuterieur et inteacuterieur (le sang)
Sommaire
bull 1 Aspect biochimique
bull 2 La respiration chez lecirctre humain
bull 3 Classification des sujets lieacutes agrave la respiration
o 31 Par maladie et urgences
o 32 Par meacutedication
o 33 Par soins intensifs et meacutedecine durgence
o 34 Par autres sujets meacutedicaux
bull 4 Voir aussi
o 41 Articles connexes
o 42 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRespiration
Tomographie par eacutemission de positons - Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
La tomographie par eacutemission de positons (TEP) deacutenommeacutee PET ou PET scan pour laquo positron emission tomography raquo dans la terminologie anglo-saxonne est une meacutethode
dimagerie meacutedicale pratiqueacutee par les speacutecialistes en meacutedecine nucleacuteaire qui permet de mesurer en trois dimensions lactiviteacute meacutetabolique dun organe gracircce aux eacutemissions produites par les positons (ou positrons) issus de la deacutesinteacutegration dun produit radioactif injecteacute au preacutealable
La TEP repose sur le principe geacuteneacuteral de la scintigraphie qui consiste agrave injecter un traceur dont on connaicirct le comportement et les proprieacuteteacutes biologiques pour obtenir une image du fonctionnement dun organe Ce traceur est marqueacute par un atome radioactif (carbone fluor azote oxygegravene) qui eacutemet des positons dont lannihilation produit elle-mecircme deux photons La deacutetection de la trajectoire de ces photons par le collimateur de la cameacutera TEP permet de localiser le lieu de leur eacutemission et donc la concentration du traceur en chaque point de lorgane Cest cette information quantitative que lon repreacutesente sous la forme dune image faisant apparaicirctre en couleurs les zones de forte concentration du traceur
Ainsi la TEP permet de visualiser les activiteacutes du meacutetabolisme des cellules on parle dimagerie fonctionnelle par opposition aux techniques dimagerie dite structurelle comme celles baseacutees sur les rayons X (radiologie ou CT-scan) qui reacutealisent des images de lanatomie Par conseacutequent la tomographie par eacutemission de positons est un outil diagnostique qui permet de deacuteceler certaines pathologies qui se traduisent par une alteacuteration de la physiologie normale comme les cancers La TEP est aussi utiliseacutee en recherche biomeacutedicale par exemple en imagerie ceacutereacutebrale ougrave elle permet de reacuteveacuteler les reacutegions actives du cerveau lors de telle ou telle activiteacute cognitive de maniegravere analogue agrave ce qui se fait avec limagerie par reacutesonance magneacutetique fonctionnelle (IRM)
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Deacutefinition
o 21 Principe
o 22 Exposition aux radiations et radioprotection
bull 3 Principaux traceurs utiliseacutes
o 31 Le 18 F FDG
bull 4 Deacuteroulement dun examen TEP
bull 5 Diagnostic
bull 6 Applications
o 61 Canceacuterologie
o 62 Imagerie ceacutereacutebrale et neurologie
o 63 Cardiologie
bull 7 Limites
bull 8 Avenir de la TEP
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Annexes
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiTomographie_par_C3A9mission_de_positons
Warburg ndash Selon Wikipeacutedia
Otto Heinrich Warburg (8 octobre 1883 agrave Fribourg-en-Brisgau Bade-Wurtemberg Allemagne - 1 er aoucirct 1970 agrave Berlin) est un meacutedecin physiologiste et biochimiste allemand Il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine de 19311
Sommaire
bull 1 Biographie
bull 2 Hypothegravese
bull 3 Le cas Warburg
bull 4 Notes et reacutefeacuterences
bull 5 Voir aussi
o 51 Liens externes
Biographie
Docteur en chimie et docteur en meacutedecine il a deacutecouvert des processus-cleacutes de la respiration cellulaire et de diffeacuterents systegravemes enzymatiques En 1931 il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine laquo pour sa deacutecouverte de la nature et du mode opeacuteratoire de lenzyme respiratoire1 raquo
Ayant deacutemontreacute que les cellules canceacutereuses changent leur meacutetabolisme pour passer agrave un meacutetabolisme anaeacuterobie il a formuleacute lhypothegravese non confirmeacutee que le cancer na pas besoin dun milieu riche en oxygegravene pour se deacutevelopper Parmi ses eacutetudiants le plus illustre est Hans Adolf Krebs prix Nobel en 1953
Hypothegravese
Il constata lors de ses observations sur des cellules canceacutereuses une concentration anormalement eacuteleveacutee dions lactates lun des sels de lacide lactique Or cet acide est typiquement le reacutesultat dune fermentation
En 1924 Warburg en tira une hypothegravese sur la formation de cellules canceacutereuses celles-ci tireraient principalement leur eacutenergie de la fermentation anaeacuterobie du glucose (glycolyse anaeacuterobie) et par conseacutequent la preacutesence doxygegravene ne serait pas neacutecessaire agrave leur deacuteveloppement
Lapparition du cancer serait due agrave un dysfonctionnement des mitochondries des cellules canceacutereuses au lieu de le consommer elles fermenteraient le glucose
Selon Warburg linduction dun eacutetat dacidification dans lorganisme est incompatible avec le meacutetabolisme des cellules canceacutereuses2
Le cas Warburg
Otto Warburg eacutetait juif Agrave ce titre il aurait ducirc ecirctre soit expulseacute dAllemagne soit deacuteporteacute dans les camps de concentration Il nen fut rien En effet parce quAdolf Hitler eacutetait particuliegraverement preacuteoccupeacute davoir un cancer et parce quil pensait que Warburg serait le seul scientifique susceptible de trouver un traitement efficace il donna donc des instructions pour quil fucirct preacuteserveacute de la deacuteportation3 Warburg est enterreacute au cimetiegravere de Dahlem agrave Berlin
Photo - Otto Heinrich Warburg en 1931
Notes et reacutefeacuterences
1 uarr a et b (en) laquo for his discovery of the nature and mode of action of the respiratory enzyme raquo in Personnel de reacutedaction laquo The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1931 [archive] raquo Fondation Nobel 2010 Consulteacute le 26 novembre 2010
2 uarr La theacuteorie de O H Warburg Nexus ndeg48 page 66
3 uarr Robert Paxton la France de Vichy 1940-1944 coll Points-Histoire eacuted Seuil 1973 p178
Source httpfrwikipediaorgwikiOtto_Heinrich_Warburg
Traduction deacutefinitions et compleacutements
Jacques Hallard Ing CNAM consultant indeacutependantRelecture et corrections Christiane Hallard-Lauffenburger professeur des eacutecoleshonoraireAdresse 585 19 Chemin du Malpas 13940 Molleacutegegraves FranceCourriel jacqueshallard921orangefr
Fichier ISIS Santeacute Cancer a Redox Disease French version3 alleacutegeacutee
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Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Structure
bull 3 Origine
bull 4 Geacutenome mitochondrial
bull 5 Proteacuteome mitochondrie
o 51 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome mitochondrial
o 52 Proteacuteines mitochondriales codeacutees par le geacutenome nucleacuteaire
o 53 Chez lHomme
bull 6 Fonctionnement
bull 7 Poisons mitochondriaux
bull 8 Maladies mitochondriales
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiMitochondrie
Oncogegravene
Les oncogegravenes sont une cateacutegorie de gegravenes dont lexpression favorise la survenue de cancers Ce sont des gegravenes qui commandent la synthegravese doncoproteacuteines (proteacuteines anormales stimulant la division et la diffeacuterenciation cellulaire) et deacuteclenchent une prolifeacuteration deacutesordonneacutee des cellules Le terme vient du grec onkos signifiant vrac masse ou tumeur
Le terme oncogegravene peut deacutesigner aussi des virus qui provoquent lapparition de cancers On parle doncovirus
Sommaire
[masquer]
bull 1 Introduction
bull 2 Oncogegravenes
o 21 Seacutemantique et histoire du terme
o 22 Oncogegravenes et cancers
o 23 Diffeacuterents oncogegravenes
o 24 Les oncogegravenes comme cibles pour le deacuteveloppement de nouvelles
theacuterapies
bull 3 Notes et reacutefeacuterences
bull 4 Voir aussi
o 41 Article connexe
o 42 Liens externes
Introduction[modifier]
Notre organisme est composeacute denviron 1014 cellules reacuteparties dans plus de 200 types cellulaires diffeacuterents qui composent les tissus (cellules sanguines nerveuses germinales etc) La prolifeacuteration cellulaire au sein de ces tissus est rigoureusement controcircleacutee au cours de notre vie certaines cellules (les neurones) ne neacutecessitant pas un renouvellement constant dautres eacutetant perpeacutetuellement en cours de multiplication (cellules sanguines ou de la peau) Le controcircle de cette multiplication cellulaire normale se fait par lintermeacutediaire dun eacutequilibre permanent entre facteurs activateurs (stimulateurs de la division cellulaire) et facteurs inhibiteurs (freins de la division cellulaire) Toute alteacuteration de cet eacutequilibre ou homeacuteostasie cellulaire peut faire pencher la balance soit du cocircteacute inhibiteur dans ce cas la cellule meurt et disparaicirct soit du cocircteacute activateur et la cellule se divise de faccedilon incontrocircleacutee et peut donner naissance agrave un cancerDe maniegravere scheacutematique on peut faire une analogie entre une voiture et une cellule Lorsque les systegravemes qui controcirclent lrsquoacceacuteleacuterateur et les freins de la voiture sont en bon eacutetat celle-ci va donc pouvoir avoir une vitesse de croisiegravere parfaitement controcircleacutee Une voiture dans laquelle lrsquoacceacuteleacuterateur serait activeacute en permanence ou bien ayant une absence totale de frein est donc lanceacutee dans une course folle qui ne peut plus ecirctre arrecircteacutee sauf par une catastrophe Dans les cellules canceacutereuses cela se passe exactement de la mecircme faccedilon
Il y a trois grandes cateacutegories de gegravenes associeacutes aux pathologies canceacutereuses les oncogegravenes (cet article) les gegravenes suppresseur de tumeurs et les gegravenes de Reacuteparation de lADN
Les proto-oncogegravenes sont les reacutegulateurs positifs de la prolifeacuteration cellulaire (les acceacuteleacuterateurs) Ils deviennent hyper-actifs et leur modification (en oncogegravene) est dominante car il suffit quune des deux copies du gegravene soit modifieacutee On a identifieacute actuellement plus de 100 proto-oncogegravenes Les plus connus sont les gegravenes Ha-ras myc ou abl
La seconde cateacutegorie comprend les gegravenes suppresseurs de tumeurs qui sont des reacutegulateurs neacutegatifs de la prolifeacuteration cellulaire (les freins)
Il existe eacutegalement les gegravenes de reacuteparation qui sont capables de deacutetecter et de reacuteparer les leacutesions de lrsquoADN qui ont modifieacute les oncogegravenes ou les gegravenes suppresseurs de tumeur Ces systegravemes de reacuteparation sont eacutegalement inactiveacutes dans les cellules canceacutereuses
Les cancers sont des pathologies geacuteneacutetiques crsquoest-agrave-dire qursquoils ont pour origine une modification quantitative etou qualitative des gegravenes deacutecrits ci-dessus Comme il srsquoagit drsquoalteacuterations geacuteneacutetiques somatiques qui ne sont preacutesentes que dans le tissu malade la plupart des cancers ne sont donc pas heacutereacuteditaires Les cancers familiaux (10 des cancers humains) sont associeacutes agrave une alteacuteration constitutionnelle (ou germinale) drsquoun gegravene Cette alteacuteration est donc preacutesente dans toutes les cellules de notre organisme gamegravetes incluses elle peut donc ecirctre transmise agrave la descendance
Scheacutemas agrave consulter agrave la source- Lespegravece humaine possegravede 23 paires de chromosomes (tous les gegravenes sont donc preacutesent agrave leacutetat de deux copies par cellules agrave lexception des cellules germinales et on fait abstraction des chromosomes sexuels X et Y) Lalteacuteration dune copie dun proto-oncogegravene produit une proteacuteine dont lactiviteacute diffegravere fortement de celle du produit normale (par exemple expression tregraves augmenteacutee ou encore preacutesence du produit dans des cellules innapproprieacutes) Cette proteacuteine muteacutee stimule de faccedilon constante la division cellulaire qui ne sera plus reacuteguleacutee normalement Cette alteacuteration est dite dominante car la production de proteacuteine alteacutereacutee par une seule des deux copies du proto-oncogegravene est neacutecessaire et suffisante pour alteacuterer sa fonction
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiOncogC3A8ne
Phosphorylation oxydative ndash Article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biochimie Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
La phosphorylation oxydative est une voie meacutetabolique qui utilise leacutenergie libeacutereacutee par loxydation des nutriments pour la production dadeacutenosine triphosphate
Voir aussi
bull Chaicircne respiratoire
Source httpfrwikipediaorgwikiPhosphorylation_oxydative
Photosynthegravese - lsquoNote de Futura-Sciencesrsquo
La photosynthegravese est une reacuteaction biochimique eacutenergeacutetique qui se deacuteroule chez les plantes
Rocircle de la photosynthegravese
La photosynthegravese a pour but de creacuteer de leacutenergie (sous forme de glucide) agrave partir de leacutenergie lumineuse provenant du soleil Les organismes qui utilisent le meacutecanisme de photosynthegravese sont autotrophes car ils fabriquent des matiegraveres organiques agrave partir de matiegraveres inorganiques
Meacutecanisme de la photosynthegravese
Leacutenergie solaire est utiliseacutee pour oxyder leau et reacuteduire le gaz carbonique afin de syntheacutetiser des substances organiques (glucides) Ce pheacutenomegravene a lieu dans les choloroplastes un organite speacutecifique des plantes au niveau des membranes des thylacoiumldes ougrave se situent les photosystegravemes I et II et les cytochromes
Bilan eacutenergeacutetique de la photosynthegravese
Il faut six moleacutecules de dioxyde de carbone et six moleacutecules deau pour syntheacutetiser une moleacutecule de glucose relacircchant six moleacutecules de dioxygegravene gracircce agrave leacutenergie lumineuse
6 CO2 + 6 H2O + eacutenergie lumineuse rarr C6H12O6 (glucose) + 6 O2
Mais ce bilan est en fait deacutecomposeacute en deux eacutetapes successives
bull les reacuteactions photochimiques (phase claire) 12 H2O + lumiegravere rarr 6 O2 + eacutenergie chimique (24 H)
bull le cycle de Calvin (phase sombre) 6 CO2 + eacutenergie chimique (24 H) rarr C6H12O6 + 6 H2O
La photosynthegravese est un meacutecanisme speacutecifique des plantes vertes copy Jon Sullivan Wikimedia domaine publicSource httpwwwfutura-sciencescomfrdefinitiontbotanique-2dphotosynthese_227
Photosynthegravese - Introduction drsquoun article XWikipeacutedia
La photosynthegravese (grec φῶς phōs lumiegravere et σύνθεσις syacutenthesis composition) est le processus bioeacutenergeacutetique qui permet aux plantes et agrave certaines bacteacuteries de syntheacutetiser de la matiegravere organique en exploitant la lumiegravere du soleil Les besoins nutritifs de ces organismes sont du dioxyde de carbone de lrsquoeau et des sels mineacuteraux La photosynthegravese est agrave la base de lautotrophie de ces organismes La photosynthegravese est la principale voie de transformation du carbone mineacuteral en carbone organique En tout les organismes photosyntheacutetiques assimilent environ 100 milliards de tonnes de carbone en biomasse chaque anneacutee1
La photosynthegravese se deacuteroule dans les membranes des thylakoiumldes chez les plantes les algues et les cyanobacteacuteries ou dans la membrane plasmique chez les bacteacuteries photosyntheacutetiques Une conseacutequence importante est la libeacuteration de moleacutecules de dioxygegravene
Sommaire
bull 1 La deacutecouverte du meacutecanisme
bull 2 Vue geacuteneacuterale
bull 3 Le support de la photosynthegravese
bull 4 Les deux phases de la photosynthegravese
o 41 Les reacuteactions photochimiques ou phase claire
411 Le photosystegraveme II
412 Le photosystegraveme I
413 La photophosphorylation cyclique
o 42 Le cycle de Calvin ou phase chimique non photo-deacutependante (ou
laquo phase sombre raquo expression deacutesormais deacutesuegravete)
bull 5 Les diffeacuterents types de fixation du carbone
o 51 Le meacutecanisme des plantes en C3
o 52 Le meacutecanisme des plantes en C4
o 53 Le meacutecanisme des plantes CAM ( Crassulacean Acid Metabolism )
bull 6 Cas particuliers de photosynthegravese
o 61 Photosynthegravese chez un animal
o 62 Photosynthegravese artificielle
bull 7 Production doxygegravene amp captage deacutenergie
bull 8 Notes
bull 9 Reacutefeacuterences
bull 10 Voir aussi
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiPhotosynthC3A8se
Potentiel doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Le potentiel doxydo-reacuteduction ou potentiel redox est une grandeur empirique exprimeacutee en volt (de symbole V) et noteacutee E Ce potentiel est exprimeacute par rapport agrave une reacutefeacuterence souvent mesureacutee par une eacutelectrode normale agrave hydrogegravene (ENH) dougrave luniteacute VENH rencontreacutee dans certains ouvrages Cette mesure est appliqueacutee aux couples
doxydo-reacuteduction pour preacutevoir la reacuteactiviteacute des espegraveces chimiques entre elles Par convention le potentiel standard Edeg est mesureacute par rapport au couple protonhydrogegravene (H+ H2) de potentiel nul
Sommaire
bull 1 Mesure
o 11 Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
111 Exemples
bull 2 Oxydant et reacuteducteur
bull 3 Potentiels standard doxydo-reacuteduction agrave 25 degC
bull 4 laquo Noblesse raquo dun meacutetal
bull 5 Applications pratiques
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Articles connexes
Mesure [modifier]
La mesure dun potentiel deacutelectro-reacuteduction se fait expeacuterimentalement agrave laide de deux demi-piles Pour obtenir le potentiel standard dun couple redox lune de ces piles doit mettre en œuvre le couple de reacutefeacuterence H+ H2 et lautre celui dont on veut mesurer le potentiel
Concregravetement les deux demi-piles sont constitueacutees chacune dun soluteacute et dune eacutelectrode les soluteacutes sont relieacutes entre eux par un pont salin qui leur permet deacutechanger des ions et les eacutelectrodes sont relieacutees entre elles par un circuit eacutelectrique sur lequel est placeacute un voltmegravetre Les deux demi-piles une fois relieacutees forment une pile eacutelectrique fournissant un courant continu alimenteacute par les reacuteactions chimiques qui ont lieu spontaneacutement aux eacutelectrodes degraves lors quest formeacutee la pile
-Le sens de courant eacutelectrique donne le signe du potentiel (neacutegatif si les eacutelectrons vont vers H+H2 et positif au contraire)
-Le voltmegravetre donne la valeur du potentiel du couple redox
-Les couples ayant des Edeg eacuteleveacutes (positifs) impliquent des oxydants forts
-Les couples ayant des Edeg tregraves bas (neacutegatifs) impliquent des reacuteducteurs forts
Ce potentiel peut deacutependre du contexte chimique et notamment du pH et mecircme du contexte physique les effets de la lumiegravere sont mis agrave profit aussi bien par la nature dans la photosynthegravese que par lhomme dans la photographie
Les chimistes utilisent des tables deacutejagrave deacutefinies elles fournissent les potentiels mesureacutes dans les conditions standard de pression et de tempeacuterature (25 degC 1 bar) par rapport au couple H+ H2
Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo [modifier]
Pour une reacuteaction redox on peut deacutefinir la diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur)
Exemples [modifier]
a)NAD+ + 2H+ + 2 e- rarr NADH + H+ E0rsquo = -0320 V
b) Aceacutetaldeacutehyde + 2 H+ + 2 e- rarr Eacutethanol E0rsquo = -0197 V
Reacuteaction redox
Aceacutetaldeacutehyde + NADH + H+ rarr Eacutethanol + NAD+ ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur) = -0197 ndash (-0320) = + 0123 V
Regravegle geacuteneacuterale
Les reacuteactions redox spontaneacutees possegravedent un ΔE gt 0
Oxydant et reacuteducteur [modifier]
La reacutefeacuterence du potentiel doxydo-reacuteduction est celui de leau pure conventionnellement fixeacute agrave zeacutero Les corps dits laquo oxydants raquo sont les oxydants des couples ayant un potentiel positif (ils captent des eacutelectrons ce qui se traduit par une charge eacutelectrique neacutegative) les corps dits laquo reacuteducteurs raquo sont les reacuteducteurs des couples ayant un potentiel neacutegatif (ils cegravedent des eacutelectrons dougrave une charge eacutelectrique positive) Les valeurs caracteacuteristiques des potentiels sont de lordre de quelques volts
On voit lagrave que lon a deux significations diffeacuterentes pour les termes laquo oxydant raquo et laquo reacuteducteur raquo
bull la signification lieacutee agrave une reacuteaction doxydo-reacuteduction donneacutee (capteur ou eacutemetteur deacutelectron dans la reacuteaction)
bull la signification lieacutee au potentiel doxydo-reacuteduction un laquo reacuteducteur raquo est un corps qui joue le rocircle de reacuteducteur dans de nombreuses reacuteactions un laquo oxydant raquo est un corps qui joue le rocircle doxydant dans de nombreuses reacuteactions mais un laquo oxydant raquo peut parfois ecirctre un reacuteducteur sil est face agrave un laquo oxydant raquo plus fort et quil peut encore soxyder
Cest cette deuxiegraveme signification qui est utiliseacutee ici Les laquo oxydants raquo les plus forts ne peuvent pas soxyder eux-mecircmes et sont donc toujours des oxydants les laquo reacuteducteurs raquo les plus forts ne peuvent pas se reacuteduire eux-mecircmes et sont donc toujours des reacuteducteurs Mais certains corps peuvent ecirctre alternativement oxydants et reacuteducteurs comme par exemple leau ou le monoxyde de carbone
Les oxydants les plus forts dans cette eacutechelle sont les halogegravenes (F2 Cl2) lion permanganate (MnO4
-) en milieu acide lion hypochlorite (ClO-) le dioxygegravene (O2) le soufre (S)
Des reacuteducteurs classiques sont les meacutetaux le carbone et lhydrogegravene solide1
Lire lrsquoarticle complet sur httpfrwikipediaorgwikiPotentiel_d27oxydo-rC3A9duction
Reacuteaction doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Des informations de cet article ou section devraient ecirctre mieux relieacutees aux sources mentionneacutees dans la bibliographie ou en liens externes Ameacuteliorez sa veacuterifiabiliteacute en les associant par des reacutefeacuterences
Une reacuteaction doxydo-reacuteduction est une reacuteaction chimique au cours de laquelle se produit un eacutechange deacutelectrons Lespegravece chimique qui capte les eacutelectrons est appeleacutee laquo oxydant raquo celle qui les cegravede laquo reacuteducteur raquo On abregravege couramment loxydo-reacuteduction par redox
Les reacuteactions doxydo-reacuteductions constituent une grande famille comprenant de nombreuses reacuteactions chimiques puisquelles interviennent dans les combustions certains dosages meacutetallurgiques la corrosion des meacutetaux leacutelectrochimie ou la respiration cellulaire Ces reacuteactions jouent en particulier un rocircle fondamental en biologie dans la transformation de loxygegravene au sein des corps vivants Elles sont eacutegalement massivement utiliseacutees par lindustrie humaine agrave lexemple de lobtention de la fonte agrave partir de minerais composeacutes doxyde de fer par reacuteduction puis de fer et dacier agrave partir de la fonte par oxydation
Cette varieacuteteacute sexplique par la mobiliteacute la leacutegegravereteacute et lomnipreacutesence dans toutes les formes de la matiegravere de leacutelectron
Sommaire
bull 1 Deacutefinitions
o 11 Premiegravere deacutefinition
o 12 Deacutefinitions plus modernes
bull 2 Vocabulaire
bull 3 Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction
bull 4 Potentiel doxydo-reacuteduction
bull 5 Principaux couples doxydants-reacuteducteurs
bull 6 Reacuteactions doxydo-reacuteduction sans transfert eacutevident deacutelectrons [1]
o 61 Position du problegraveme
o 62 Geacuteneacuteralisation de la notion de transfert deacutelectrons
621 Formation dune liaison chimique et eacutelectroneacutegativiteacute
622 Transfert total deacutelectrons
623 Transfert total fictif (virtuel)
624 Application agrave la reacuteaction 2 H 2 + O2 rarr 2 H 2O
o 63 Nombre doxydation dun eacuteleacutement
o 64 Geacuteneacuteralisation de loxydo-reacuteduction
o 65 Utilisation des nombres doxydation
bull 7 Notes et reacutefeacuterences
bull 8 Bibliographie
bull 9 Voir aussi
o 91 Articles connexes
o 92 Liens externes
Deacutefinitions [modifier]
Premiegravere deacutefinition [modifier]
Suite agrave des expeacuteriences avec le mercure Lavoisier met en eacutevidence en 1772 le rocircle du dioxygegravene dans certaines reacuteactions doxydo-reacuteduction Il pose les premiegraveres deacutefinitions
bull Loxydation signifie laquo combinaison avec loxygegravene raquo Par exemple
2 Hg + O2 rarr Hg2O2
bull Une reacuteduction est laquo lextraction dun meacutetal de son oxyde raquo deacutefinition deacutejagrave utiliseacutee
en meacutetallurgie Par exemple
SO2 rarr S + O2
Dans le langage courant loxydation est la reacuteaction chimique dans laquelle un composeacute se combine avec un ou plusieurs atomes doxygegravene Comme loxydation du fer qui produit la rouille
4 Fe + 3O2 rarr 2 Fe2O3
Ce nest quau XX e siegravecle apregraves la deacutecouverte de leacutelectron (JJ Thomson 1897) et lintroduction du modegravele atomique de Bohr (1913) que les reacuteactions chimiques ont eacuteteacute reacuteexamineacutees agrave la lumiegravere de ces nouveaux modegraveles et que des similitudes observeacutees permirent de deacutegager progressivement le concept actuel doxydo-reacuteduction qui sexprime en termes de transferts deacutelectrons
Les reacuteactions doxydo-reacuteduction par voie segraveche (eacutechange de dioxygegravene) sont efficacement deacutecrites par les diagrammes Ellingham Loutil principal des reacuteactions redox en milieu aqueux eacutetant la formule de Nernst
Deacutefinitions plus modernes [modifier]
Pour faciliter leacutetude des reacuteactions on utilise un outil qui associe (parfois abstraitement) agrave chaque atome dun composeacute un nombre doxydation (no) qui symbolise la valeur de la charge porteacutee (Fe2+ a un nombre doxydation de 2)
bull Une oxydation est une perte deacutelectrons (donc une augmentation du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Zn rarr Zn2+ + 2 e-
bull Ce don deacutelectrons ne se produit que sil existe un corps susceptible de les
accepter
bull Le pheacutenomegravene inverse (acceptation des eacutelectrons) est appeleacute la reacuteduction
bull Une reacuteduction est un gain deacutelectrons (donc une diminution du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Cu2+ + 2 e- rarr Cu
Ainsi les laquo combinaisons avec loxygegravene raquo ne sont quun cas particulier des reacuteactions doxydo-reacuteduction Voici deux reacuteactions avec le cuivre
2Cu + O2 rarr 2CuO
Cu + Cl2 rarr CuCl2
La premiegravere combine le cuivre et le dioxygegravene tandis que la seconde combine le cuivre et le dichlore Le chlore et loxygegravene ont un point commun ce sont des eacuteleacutements plus eacutelectroneacutegatifs que le cuivre
Loxydation dun corps saccompagne toujours de la reacuteduction dun autre (les eacutelectrons ne peuvent pas circuler seuls et sont neacutecessairement capteacutes) on parle dune reacuteaction doxydo-reacuteduction Loxydation est une demi-reacuteaction de loxydo-reacuteduction et la reacuteduction est lautre demi-reacuteaction
Vocabulaire [modifier]
Scheacutema - Preacutevision du sens dune reacuteaction doxydo-reacuteduction en utilisant la regravegle du gamma
Dans une oxydo-reacuteduction
bull leacuteleacutement qui cegravede un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo reacuteducteur raquo
bull leacuteleacutement qui capte un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo oxydant raquo
Le reacuteducteur soxyde (reacuteaction doxydation) loxydant se reacuteduit (reacuteaction de reacuteduction) Loxydo-reacuteduction se compose donc de deux demi-reacuteactions une oxydation et une reacuteduction
bull Oxydationreacuteducteur(1) = oxydant(1) + ne- (les flegraveches napparaissent que si la reacuteaction est totale quand K gt 10 000)
bull Reacuteduction
oxydant(2) + ne- = reacuteducteur(2)
bull Oxydo-reacuteduction (laquo somme raquo de loxydation et de la reacuteduction)
oxydant(2) + reacuteducteur(1) rarr oxydant(1) + reacuteducteur(2)
Exemple
Ce4+ + e- = Ce3+ (Reacuteduction)
Fe2+ = Fe3+ + e- (Oxydation)
dougrave la reacuteaction bilan
Ce4+ + Fe2+ rarr Ce3+ + Fe3+
Un reacuteducteur oxydeacute (=forme oxydeacutee) est un oxydant et un oxydant reacuteduit (=forme reacuteduite) est un reacuteducteur On deacutefinit ainsi le couple oxydant-reacuteducteur (aussi appeleacute laquo couple redox raquo) qui se compose de loxydant et du reacuteducteur conjugueacute (loxydant reacuteduit) On le note sous la forme Oxydant Reacuteducteur
En biochimie et notamment agrave propos de la synthegravese des moleacutecules preacutebiotiques on parle de reacuteactions se produisant dans une atmosphegravere oxydante cest-agrave-dire en preacutesence doxygegravene par opposition agrave une atmosphegravere reacuteductrice contenant par exemple du gaz carbonique
Certain composeacutes chimiques peuvent se comporter aussi bien en oxydant quen reacuteducteur Cest notamment le cas de leau oxygeacuteneacutee dont on dit quelle se dismute et qui par conseacutequent ne peut ecirctre conserveacutee longtemps
H2O2 = 2H+ + O2 + 2e- (oxydation)
H2O2 + 2H+ + 2e- = 2H2O (reacuteduction)
Soit au final
2H2O2 rarr 2H2O + O2 (oxydo-reacuteduction)
On a par exemple les couples oxydant-reacuteducteur Cu 2+ Cu et Zn 2+ Zn qui donnent la reacuteaction en solution aqueuse
Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+
(aq) + Cu(s) (oxydo-reacuteduction)
Cette reacuteaction peut se deacutecomposer en une reacuteduction (de loxydant) et une oxydation (du reacuteducteur)
Zn(s) = Zn2+(aq) + 2e- (oxydation)
Cu2+(aq) + 2e- = Cu(s) (reacuteduction)
Les deux demi-reacuteactions doxydation et de reacuteduction peuvent reacuteellement ecirctre seacutepareacutees dans certains cas (cest-agrave-dire quelles ne se produisent pas au mecircme endroit) ce qui permet de geacuteneacuterer un courant eacutelectrique (cest ce qui se passe dans les piles eacutelectriques) Dans les autres cas par exemple dans lexemple donneacute elles nont quun inteacuterecirct formel (les eacutelectrons libres nexistent pas dans leau)
Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction hellip
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRC3A9action_d27oxydo-rC3A9duction
Respiration ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biologie et la meacutedecine Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
Dans le langage courant la respiration deacutesigne agrave la fois les eacutechanges gazeux (rejet de dioxyde de carbone CO2 appeleacute parfois de faccedilon impropre laquo gaz carbonique raquo et absorption de dioxygegravene O2 ou appeleacute couramment laquo oxygegravene raquo) et la respiration cellulaire qui permet en deacutegradant du glucose gracircce au dioxygegravene dobtenir de leacutenergie Les eacutechanges gazeux assistent la respiration cellulaire en lui fournissant le dioxygegravene et en le deacutebarrassant du dioxyde de carbone produit
Pour certains organismes ces eacutechanges se reacutealisent directement par diffusion aux travers des parois cellulaires Pour dautres des organes speacutecialiseacutes se sont formeacutes permettant ainsi daugmenter les quantiteacutes de gaz brasseacutes Il existe plusieurs types dorganes
bull les branchies qui sont les adaptations respiratoires des animaux aquatiques poissons mais aussi certains anneacutelides (vers) eacutechinodermes (eacutetoiles de mers) et mollusques
bull les poumons qui sont les adaptations des verteacutebreacutes terrestres
Dans le cas des animaux qui possegravedent des poumons on parle de ventilation pulmonaire pour deacutesigner lensemble des meacutecanismes qui permettent les transferts de gaz entre les milieux exteacuterieur et inteacuterieur (le sang)
Sommaire
bull 1 Aspect biochimique
bull 2 La respiration chez lecirctre humain
bull 3 Classification des sujets lieacutes agrave la respiration
o 31 Par maladie et urgences
o 32 Par meacutedication
o 33 Par soins intensifs et meacutedecine durgence
o 34 Par autres sujets meacutedicaux
bull 4 Voir aussi
o 41 Articles connexes
o 42 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRespiration
Tomographie par eacutemission de positons - Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
La tomographie par eacutemission de positons (TEP) deacutenommeacutee PET ou PET scan pour laquo positron emission tomography raquo dans la terminologie anglo-saxonne est une meacutethode
dimagerie meacutedicale pratiqueacutee par les speacutecialistes en meacutedecine nucleacuteaire qui permet de mesurer en trois dimensions lactiviteacute meacutetabolique dun organe gracircce aux eacutemissions produites par les positons (ou positrons) issus de la deacutesinteacutegration dun produit radioactif injecteacute au preacutealable
La TEP repose sur le principe geacuteneacuteral de la scintigraphie qui consiste agrave injecter un traceur dont on connaicirct le comportement et les proprieacuteteacutes biologiques pour obtenir une image du fonctionnement dun organe Ce traceur est marqueacute par un atome radioactif (carbone fluor azote oxygegravene) qui eacutemet des positons dont lannihilation produit elle-mecircme deux photons La deacutetection de la trajectoire de ces photons par le collimateur de la cameacutera TEP permet de localiser le lieu de leur eacutemission et donc la concentration du traceur en chaque point de lorgane Cest cette information quantitative que lon repreacutesente sous la forme dune image faisant apparaicirctre en couleurs les zones de forte concentration du traceur
Ainsi la TEP permet de visualiser les activiteacutes du meacutetabolisme des cellules on parle dimagerie fonctionnelle par opposition aux techniques dimagerie dite structurelle comme celles baseacutees sur les rayons X (radiologie ou CT-scan) qui reacutealisent des images de lanatomie Par conseacutequent la tomographie par eacutemission de positons est un outil diagnostique qui permet de deacuteceler certaines pathologies qui se traduisent par une alteacuteration de la physiologie normale comme les cancers La TEP est aussi utiliseacutee en recherche biomeacutedicale par exemple en imagerie ceacutereacutebrale ougrave elle permet de reacuteveacuteler les reacutegions actives du cerveau lors de telle ou telle activiteacute cognitive de maniegravere analogue agrave ce qui se fait avec limagerie par reacutesonance magneacutetique fonctionnelle (IRM)
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Deacutefinition
o 21 Principe
o 22 Exposition aux radiations et radioprotection
bull 3 Principaux traceurs utiliseacutes
o 31 Le 18 F FDG
bull 4 Deacuteroulement dun examen TEP
bull 5 Diagnostic
bull 6 Applications
o 61 Canceacuterologie
o 62 Imagerie ceacutereacutebrale et neurologie
o 63 Cardiologie
bull 7 Limites
bull 8 Avenir de la TEP
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Annexes
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiTomographie_par_C3A9mission_de_positons
Warburg ndash Selon Wikipeacutedia
Otto Heinrich Warburg (8 octobre 1883 agrave Fribourg-en-Brisgau Bade-Wurtemberg Allemagne - 1 er aoucirct 1970 agrave Berlin) est un meacutedecin physiologiste et biochimiste allemand Il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine de 19311
Sommaire
bull 1 Biographie
bull 2 Hypothegravese
bull 3 Le cas Warburg
bull 4 Notes et reacutefeacuterences
bull 5 Voir aussi
o 51 Liens externes
Biographie
Docteur en chimie et docteur en meacutedecine il a deacutecouvert des processus-cleacutes de la respiration cellulaire et de diffeacuterents systegravemes enzymatiques En 1931 il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine laquo pour sa deacutecouverte de la nature et du mode opeacuteratoire de lenzyme respiratoire1 raquo
Ayant deacutemontreacute que les cellules canceacutereuses changent leur meacutetabolisme pour passer agrave un meacutetabolisme anaeacuterobie il a formuleacute lhypothegravese non confirmeacutee que le cancer na pas besoin dun milieu riche en oxygegravene pour se deacutevelopper Parmi ses eacutetudiants le plus illustre est Hans Adolf Krebs prix Nobel en 1953
Hypothegravese
Il constata lors de ses observations sur des cellules canceacutereuses une concentration anormalement eacuteleveacutee dions lactates lun des sels de lacide lactique Or cet acide est typiquement le reacutesultat dune fermentation
En 1924 Warburg en tira une hypothegravese sur la formation de cellules canceacutereuses celles-ci tireraient principalement leur eacutenergie de la fermentation anaeacuterobie du glucose (glycolyse anaeacuterobie) et par conseacutequent la preacutesence doxygegravene ne serait pas neacutecessaire agrave leur deacuteveloppement
Lapparition du cancer serait due agrave un dysfonctionnement des mitochondries des cellules canceacutereuses au lieu de le consommer elles fermenteraient le glucose
Selon Warburg linduction dun eacutetat dacidification dans lorganisme est incompatible avec le meacutetabolisme des cellules canceacutereuses2
Le cas Warburg
Otto Warburg eacutetait juif Agrave ce titre il aurait ducirc ecirctre soit expulseacute dAllemagne soit deacuteporteacute dans les camps de concentration Il nen fut rien En effet parce quAdolf Hitler eacutetait particuliegraverement preacuteoccupeacute davoir un cancer et parce quil pensait que Warburg serait le seul scientifique susceptible de trouver un traitement efficace il donna donc des instructions pour quil fucirct preacuteserveacute de la deacuteportation3 Warburg est enterreacute au cimetiegravere de Dahlem agrave Berlin
Photo - Otto Heinrich Warburg en 1931
Notes et reacutefeacuterences
1 uarr a et b (en) laquo for his discovery of the nature and mode of action of the respiratory enzyme raquo in Personnel de reacutedaction laquo The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1931 [archive] raquo Fondation Nobel 2010 Consulteacute le 26 novembre 2010
2 uarr La theacuteorie de O H Warburg Nexus ndeg48 page 66
3 uarr Robert Paxton la France de Vichy 1940-1944 coll Points-Histoire eacuted Seuil 1973 p178
Source httpfrwikipediaorgwikiOtto_Heinrich_Warburg
Traduction deacutefinitions et compleacutements
Jacques Hallard Ing CNAM consultant indeacutependantRelecture et corrections Christiane Hallard-Lauffenburger professeur des eacutecoleshonoraireAdresse 585 19 Chemin du Malpas 13940 Molleacutegegraves FranceCourriel jacqueshallard921orangefr
Fichier ISIS Santeacute Cancer a Redox Disease French version3 alleacutegeacutee
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Sommaire
[masquer]
bull 1 Introduction
bull 2 Oncogegravenes
o 21 Seacutemantique et histoire du terme
o 22 Oncogegravenes et cancers
o 23 Diffeacuterents oncogegravenes
o 24 Les oncogegravenes comme cibles pour le deacuteveloppement de nouvelles
theacuterapies
bull 3 Notes et reacutefeacuterences
bull 4 Voir aussi
o 41 Article connexe
o 42 Liens externes
Introduction[modifier]
Notre organisme est composeacute denviron 1014 cellules reacuteparties dans plus de 200 types cellulaires diffeacuterents qui composent les tissus (cellules sanguines nerveuses germinales etc) La prolifeacuteration cellulaire au sein de ces tissus est rigoureusement controcircleacutee au cours de notre vie certaines cellules (les neurones) ne neacutecessitant pas un renouvellement constant dautres eacutetant perpeacutetuellement en cours de multiplication (cellules sanguines ou de la peau) Le controcircle de cette multiplication cellulaire normale se fait par lintermeacutediaire dun eacutequilibre permanent entre facteurs activateurs (stimulateurs de la division cellulaire) et facteurs inhibiteurs (freins de la division cellulaire) Toute alteacuteration de cet eacutequilibre ou homeacuteostasie cellulaire peut faire pencher la balance soit du cocircteacute inhibiteur dans ce cas la cellule meurt et disparaicirct soit du cocircteacute activateur et la cellule se divise de faccedilon incontrocircleacutee et peut donner naissance agrave un cancerDe maniegravere scheacutematique on peut faire une analogie entre une voiture et une cellule Lorsque les systegravemes qui controcirclent lrsquoacceacuteleacuterateur et les freins de la voiture sont en bon eacutetat celle-ci va donc pouvoir avoir une vitesse de croisiegravere parfaitement controcircleacutee Une voiture dans laquelle lrsquoacceacuteleacuterateur serait activeacute en permanence ou bien ayant une absence totale de frein est donc lanceacutee dans une course folle qui ne peut plus ecirctre arrecircteacutee sauf par une catastrophe Dans les cellules canceacutereuses cela se passe exactement de la mecircme faccedilon
Il y a trois grandes cateacutegories de gegravenes associeacutes aux pathologies canceacutereuses les oncogegravenes (cet article) les gegravenes suppresseur de tumeurs et les gegravenes de Reacuteparation de lADN
Les proto-oncogegravenes sont les reacutegulateurs positifs de la prolifeacuteration cellulaire (les acceacuteleacuterateurs) Ils deviennent hyper-actifs et leur modification (en oncogegravene) est dominante car il suffit quune des deux copies du gegravene soit modifieacutee On a identifieacute actuellement plus de 100 proto-oncogegravenes Les plus connus sont les gegravenes Ha-ras myc ou abl
La seconde cateacutegorie comprend les gegravenes suppresseurs de tumeurs qui sont des reacutegulateurs neacutegatifs de la prolifeacuteration cellulaire (les freins)
Il existe eacutegalement les gegravenes de reacuteparation qui sont capables de deacutetecter et de reacuteparer les leacutesions de lrsquoADN qui ont modifieacute les oncogegravenes ou les gegravenes suppresseurs de tumeur Ces systegravemes de reacuteparation sont eacutegalement inactiveacutes dans les cellules canceacutereuses
Les cancers sont des pathologies geacuteneacutetiques crsquoest-agrave-dire qursquoils ont pour origine une modification quantitative etou qualitative des gegravenes deacutecrits ci-dessus Comme il srsquoagit drsquoalteacuterations geacuteneacutetiques somatiques qui ne sont preacutesentes que dans le tissu malade la plupart des cancers ne sont donc pas heacutereacuteditaires Les cancers familiaux (10 des cancers humains) sont associeacutes agrave une alteacuteration constitutionnelle (ou germinale) drsquoun gegravene Cette alteacuteration est donc preacutesente dans toutes les cellules de notre organisme gamegravetes incluses elle peut donc ecirctre transmise agrave la descendance
Scheacutemas agrave consulter agrave la source- Lespegravece humaine possegravede 23 paires de chromosomes (tous les gegravenes sont donc preacutesent agrave leacutetat de deux copies par cellules agrave lexception des cellules germinales et on fait abstraction des chromosomes sexuels X et Y) Lalteacuteration dune copie dun proto-oncogegravene produit une proteacuteine dont lactiviteacute diffegravere fortement de celle du produit normale (par exemple expression tregraves augmenteacutee ou encore preacutesence du produit dans des cellules innapproprieacutes) Cette proteacuteine muteacutee stimule de faccedilon constante la division cellulaire qui ne sera plus reacuteguleacutee normalement Cette alteacuteration est dite dominante car la production de proteacuteine alteacutereacutee par une seule des deux copies du proto-oncogegravene est neacutecessaire et suffisante pour alteacuterer sa fonction
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiOncogC3A8ne
Phosphorylation oxydative ndash Article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biochimie Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
La phosphorylation oxydative est une voie meacutetabolique qui utilise leacutenergie libeacutereacutee par loxydation des nutriments pour la production dadeacutenosine triphosphate
Voir aussi
bull Chaicircne respiratoire
Source httpfrwikipediaorgwikiPhosphorylation_oxydative
Photosynthegravese - lsquoNote de Futura-Sciencesrsquo
La photosynthegravese est une reacuteaction biochimique eacutenergeacutetique qui se deacuteroule chez les plantes
Rocircle de la photosynthegravese
La photosynthegravese a pour but de creacuteer de leacutenergie (sous forme de glucide) agrave partir de leacutenergie lumineuse provenant du soleil Les organismes qui utilisent le meacutecanisme de photosynthegravese sont autotrophes car ils fabriquent des matiegraveres organiques agrave partir de matiegraveres inorganiques
Meacutecanisme de la photosynthegravese
Leacutenergie solaire est utiliseacutee pour oxyder leau et reacuteduire le gaz carbonique afin de syntheacutetiser des substances organiques (glucides) Ce pheacutenomegravene a lieu dans les choloroplastes un organite speacutecifique des plantes au niveau des membranes des thylacoiumldes ougrave se situent les photosystegravemes I et II et les cytochromes
Bilan eacutenergeacutetique de la photosynthegravese
Il faut six moleacutecules de dioxyde de carbone et six moleacutecules deau pour syntheacutetiser une moleacutecule de glucose relacircchant six moleacutecules de dioxygegravene gracircce agrave leacutenergie lumineuse
6 CO2 + 6 H2O + eacutenergie lumineuse rarr C6H12O6 (glucose) + 6 O2
Mais ce bilan est en fait deacutecomposeacute en deux eacutetapes successives
bull les reacuteactions photochimiques (phase claire) 12 H2O + lumiegravere rarr 6 O2 + eacutenergie chimique (24 H)
bull le cycle de Calvin (phase sombre) 6 CO2 + eacutenergie chimique (24 H) rarr C6H12O6 + 6 H2O
La photosynthegravese est un meacutecanisme speacutecifique des plantes vertes copy Jon Sullivan Wikimedia domaine publicSource httpwwwfutura-sciencescomfrdefinitiontbotanique-2dphotosynthese_227
Photosynthegravese - Introduction drsquoun article XWikipeacutedia
La photosynthegravese (grec φῶς phōs lumiegravere et σύνθεσις syacutenthesis composition) est le processus bioeacutenergeacutetique qui permet aux plantes et agrave certaines bacteacuteries de syntheacutetiser de la matiegravere organique en exploitant la lumiegravere du soleil Les besoins nutritifs de ces organismes sont du dioxyde de carbone de lrsquoeau et des sels mineacuteraux La photosynthegravese est agrave la base de lautotrophie de ces organismes La photosynthegravese est la principale voie de transformation du carbone mineacuteral en carbone organique En tout les organismes photosyntheacutetiques assimilent environ 100 milliards de tonnes de carbone en biomasse chaque anneacutee1
La photosynthegravese se deacuteroule dans les membranes des thylakoiumldes chez les plantes les algues et les cyanobacteacuteries ou dans la membrane plasmique chez les bacteacuteries photosyntheacutetiques Une conseacutequence importante est la libeacuteration de moleacutecules de dioxygegravene
Sommaire
bull 1 La deacutecouverte du meacutecanisme
bull 2 Vue geacuteneacuterale
bull 3 Le support de la photosynthegravese
bull 4 Les deux phases de la photosynthegravese
o 41 Les reacuteactions photochimiques ou phase claire
411 Le photosystegraveme II
412 Le photosystegraveme I
413 La photophosphorylation cyclique
o 42 Le cycle de Calvin ou phase chimique non photo-deacutependante (ou
laquo phase sombre raquo expression deacutesormais deacutesuegravete)
bull 5 Les diffeacuterents types de fixation du carbone
o 51 Le meacutecanisme des plantes en C3
o 52 Le meacutecanisme des plantes en C4
o 53 Le meacutecanisme des plantes CAM ( Crassulacean Acid Metabolism )
bull 6 Cas particuliers de photosynthegravese
o 61 Photosynthegravese chez un animal
o 62 Photosynthegravese artificielle
bull 7 Production doxygegravene amp captage deacutenergie
bull 8 Notes
bull 9 Reacutefeacuterences
bull 10 Voir aussi
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiPhotosynthC3A8se
Potentiel doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Le potentiel doxydo-reacuteduction ou potentiel redox est une grandeur empirique exprimeacutee en volt (de symbole V) et noteacutee E Ce potentiel est exprimeacute par rapport agrave une reacutefeacuterence souvent mesureacutee par une eacutelectrode normale agrave hydrogegravene (ENH) dougrave luniteacute VENH rencontreacutee dans certains ouvrages Cette mesure est appliqueacutee aux couples
doxydo-reacuteduction pour preacutevoir la reacuteactiviteacute des espegraveces chimiques entre elles Par convention le potentiel standard Edeg est mesureacute par rapport au couple protonhydrogegravene (H+ H2) de potentiel nul
Sommaire
bull 1 Mesure
o 11 Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
111 Exemples
bull 2 Oxydant et reacuteducteur
bull 3 Potentiels standard doxydo-reacuteduction agrave 25 degC
bull 4 laquo Noblesse raquo dun meacutetal
bull 5 Applications pratiques
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Articles connexes
Mesure [modifier]
La mesure dun potentiel deacutelectro-reacuteduction se fait expeacuterimentalement agrave laide de deux demi-piles Pour obtenir le potentiel standard dun couple redox lune de ces piles doit mettre en œuvre le couple de reacutefeacuterence H+ H2 et lautre celui dont on veut mesurer le potentiel
Concregravetement les deux demi-piles sont constitueacutees chacune dun soluteacute et dune eacutelectrode les soluteacutes sont relieacutes entre eux par un pont salin qui leur permet deacutechanger des ions et les eacutelectrodes sont relieacutees entre elles par un circuit eacutelectrique sur lequel est placeacute un voltmegravetre Les deux demi-piles une fois relieacutees forment une pile eacutelectrique fournissant un courant continu alimenteacute par les reacuteactions chimiques qui ont lieu spontaneacutement aux eacutelectrodes degraves lors quest formeacutee la pile
-Le sens de courant eacutelectrique donne le signe du potentiel (neacutegatif si les eacutelectrons vont vers H+H2 et positif au contraire)
-Le voltmegravetre donne la valeur du potentiel du couple redox
-Les couples ayant des Edeg eacuteleveacutes (positifs) impliquent des oxydants forts
-Les couples ayant des Edeg tregraves bas (neacutegatifs) impliquent des reacuteducteurs forts
Ce potentiel peut deacutependre du contexte chimique et notamment du pH et mecircme du contexte physique les effets de la lumiegravere sont mis agrave profit aussi bien par la nature dans la photosynthegravese que par lhomme dans la photographie
Les chimistes utilisent des tables deacutejagrave deacutefinies elles fournissent les potentiels mesureacutes dans les conditions standard de pression et de tempeacuterature (25 degC 1 bar) par rapport au couple H+ H2
Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo [modifier]
Pour une reacuteaction redox on peut deacutefinir la diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur)
Exemples [modifier]
a)NAD+ + 2H+ + 2 e- rarr NADH + H+ E0rsquo = -0320 V
b) Aceacutetaldeacutehyde + 2 H+ + 2 e- rarr Eacutethanol E0rsquo = -0197 V
Reacuteaction redox
Aceacutetaldeacutehyde + NADH + H+ rarr Eacutethanol + NAD+ ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur) = -0197 ndash (-0320) = + 0123 V
Regravegle geacuteneacuterale
Les reacuteactions redox spontaneacutees possegravedent un ΔE gt 0
Oxydant et reacuteducteur [modifier]
La reacutefeacuterence du potentiel doxydo-reacuteduction est celui de leau pure conventionnellement fixeacute agrave zeacutero Les corps dits laquo oxydants raquo sont les oxydants des couples ayant un potentiel positif (ils captent des eacutelectrons ce qui se traduit par une charge eacutelectrique neacutegative) les corps dits laquo reacuteducteurs raquo sont les reacuteducteurs des couples ayant un potentiel neacutegatif (ils cegravedent des eacutelectrons dougrave une charge eacutelectrique positive) Les valeurs caracteacuteristiques des potentiels sont de lordre de quelques volts
On voit lagrave que lon a deux significations diffeacuterentes pour les termes laquo oxydant raquo et laquo reacuteducteur raquo
bull la signification lieacutee agrave une reacuteaction doxydo-reacuteduction donneacutee (capteur ou eacutemetteur deacutelectron dans la reacuteaction)
bull la signification lieacutee au potentiel doxydo-reacuteduction un laquo reacuteducteur raquo est un corps qui joue le rocircle de reacuteducteur dans de nombreuses reacuteactions un laquo oxydant raquo est un corps qui joue le rocircle doxydant dans de nombreuses reacuteactions mais un laquo oxydant raquo peut parfois ecirctre un reacuteducteur sil est face agrave un laquo oxydant raquo plus fort et quil peut encore soxyder
Cest cette deuxiegraveme signification qui est utiliseacutee ici Les laquo oxydants raquo les plus forts ne peuvent pas soxyder eux-mecircmes et sont donc toujours des oxydants les laquo reacuteducteurs raquo les plus forts ne peuvent pas se reacuteduire eux-mecircmes et sont donc toujours des reacuteducteurs Mais certains corps peuvent ecirctre alternativement oxydants et reacuteducteurs comme par exemple leau ou le monoxyde de carbone
Les oxydants les plus forts dans cette eacutechelle sont les halogegravenes (F2 Cl2) lion permanganate (MnO4
-) en milieu acide lion hypochlorite (ClO-) le dioxygegravene (O2) le soufre (S)
Des reacuteducteurs classiques sont les meacutetaux le carbone et lhydrogegravene solide1
Lire lrsquoarticle complet sur httpfrwikipediaorgwikiPotentiel_d27oxydo-rC3A9duction
Reacuteaction doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Des informations de cet article ou section devraient ecirctre mieux relieacutees aux sources mentionneacutees dans la bibliographie ou en liens externes Ameacuteliorez sa veacuterifiabiliteacute en les associant par des reacutefeacuterences
Une reacuteaction doxydo-reacuteduction est une reacuteaction chimique au cours de laquelle se produit un eacutechange deacutelectrons Lespegravece chimique qui capte les eacutelectrons est appeleacutee laquo oxydant raquo celle qui les cegravede laquo reacuteducteur raquo On abregravege couramment loxydo-reacuteduction par redox
Les reacuteactions doxydo-reacuteductions constituent une grande famille comprenant de nombreuses reacuteactions chimiques puisquelles interviennent dans les combustions certains dosages meacutetallurgiques la corrosion des meacutetaux leacutelectrochimie ou la respiration cellulaire Ces reacuteactions jouent en particulier un rocircle fondamental en biologie dans la transformation de loxygegravene au sein des corps vivants Elles sont eacutegalement massivement utiliseacutees par lindustrie humaine agrave lexemple de lobtention de la fonte agrave partir de minerais composeacutes doxyde de fer par reacuteduction puis de fer et dacier agrave partir de la fonte par oxydation
Cette varieacuteteacute sexplique par la mobiliteacute la leacutegegravereteacute et lomnipreacutesence dans toutes les formes de la matiegravere de leacutelectron
Sommaire
bull 1 Deacutefinitions
o 11 Premiegravere deacutefinition
o 12 Deacutefinitions plus modernes
bull 2 Vocabulaire
bull 3 Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction
bull 4 Potentiel doxydo-reacuteduction
bull 5 Principaux couples doxydants-reacuteducteurs
bull 6 Reacuteactions doxydo-reacuteduction sans transfert eacutevident deacutelectrons [1]
o 61 Position du problegraveme
o 62 Geacuteneacuteralisation de la notion de transfert deacutelectrons
621 Formation dune liaison chimique et eacutelectroneacutegativiteacute
622 Transfert total deacutelectrons
623 Transfert total fictif (virtuel)
624 Application agrave la reacuteaction 2 H 2 + O2 rarr 2 H 2O
o 63 Nombre doxydation dun eacuteleacutement
o 64 Geacuteneacuteralisation de loxydo-reacuteduction
o 65 Utilisation des nombres doxydation
bull 7 Notes et reacutefeacuterences
bull 8 Bibliographie
bull 9 Voir aussi
o 91 Articles connexes
o 92 Liens externes
Deacutefinitions [modifier]
Premiegravere deacutefinition [modifier]
Suite agrave des expeacuteriences avec le mercure Lavoisier met en eacutevidence en 1772 le rocircle du dioxygegravene dans certaines reacuteactions doxydo-reacuteduction Il pose les premiegraveres deacutefinitions
bull Loxydation signifie laquo combinaison avec loxygegravene raquo Par exemple
2 Hg + O2 rarr Hg2O2
bull Une reacuteduction est laquo lextraction dun meacutetal de son oxyde raquo deacutefinition deacutejagrave utiliseacutee
en meacutetallurgie Par exemple
SO2 rarr S + O2
Dans le langage courant loxydation est la reacuteaction chimique dans laquelle un composeacute se combine avec un ou plusieurs atomes doxygegravene Comme loxydation du fer qui produit la rouille
4 Fe + 3O2 rarr 2 Fe2O3
Ce nest quau XX e siegravecle apregraves la deacutecouverte de leacutelectron (JJ Thomson 1897) et lintroduction du modegravele atomique de Bohr (1913) que les reacuteactions chimiques ont eacuteteacute reacuteexamineacutees agrave la lumiegravere de ces nouveaux modegraveles et que des similitudes observeacutees permirent de deacutegager progressivement le concept actuel doxydo-reacuteduction qui sexprime en termes de transferts deacutelectrons
Les reacuteactions doxydo-reacuteduction par voie segraveche (eacutechange de dioxygegravene) sont efficacement deacutecrites par les diagrammes Ellingham Loutil principal des reacuteactions redox en milieu aqueux eacutetant la formule de Nernst
Deacutefinitions plus modernes [modifier]
Pour faciliter leacutetude des reacuteactions on utilise un outil qui associe (parfois abstraitement) agrave chaque atome dun composeacute un nombre doxydation (no) qui symbolise la valeur de la charge porteacutee (Fe2+ a un nombre doxydation de 2)
bull Une oxydation est une perte deacutelectrons (donc une augmentation du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Zn rarr Zn2+ + 2 e-
bull Ce don deacutelectrons ne se produit que sil existe un corps susceptible de les
accepter
bull Le pheacutenomegravene inverse (acceptation des eacutelectrons) est appeleacute la reacuteduction
bull Une reacuteduction est un gain deacutelectrons (donc une diminution du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Cu2+ + 2 e- rarr Cu
Ainsi les laquo combinaisons avec loxygegravene raquo ne sont quun cas particulier des reacuteactions doxydo-reacuteduction Voici deux reacuteactions avec le cuivre
2Cu + O2 rarr 2CuO
Cu + Cl2 rarr CuCl2
La premiegravere combine le cuivre et le dioxygegravene tandis que la seconde combine le cuivre et le dichlore Le chlore et loxygegravene ont un point commun ce sont des eacuteleacutements plus eacutelectroneacutegatifs que le cuivre
Loxydation dun corps saccompagne toujours de la reacuteduction dun autre (les eacutelectrons ne peuvent pas circuler seuls et sont neacutecessairement capteacutes) on parle dune reacuteaction doxydo-reacuteduction Loxydation est une demi-reacuteaction de loxydo-reacuteduction et la reacuteduction est lautre demi-reacuteaction
Vocabulaire [modifier]
Scheacutema - Preacutevision du sens dune reacuteaction doxydo-reacuteduction en utilisant la regravegle du gamma
Dans une oxydo-reacuteduction
bull leacuteleacutement qui cegravede un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo reacuteducteur raquo
bull leacuteleacutement qui capte un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo oxydant raquo
Le reacuteducteur soxyde (reacuteaction doxydation) loxydant se reacuteduit (reacuteaction de reacuteduction) Loxydo-reacuteduction se compose donc de deux demi-reacuteactions une oxydation et une reacuteduction
bull Oxydationreacuteducteur(1) = oxydant(1) + ne- (les flegraveches napparaissent que si la reacuteaction est totale quand K gt 10 000)
bull Reacuteduction
oxydant(2) + ne- = reacuteducteur(2)
bull Oxydo-reacuteduction (laquo somme raquo de loxydation et de la reacuteduction)
oxydant(2) + reacuteducteur(1) rarr oxydant(1) + reacuteducteur(2)
Exemple
Ce4+ + e- = Ce3+ (Reacuteduction)
Fe2+ = Fe3+ + e- (Oxydation)
dougrave la reacuteaction bilan
Ce4+ + Fe2+ rarr Ce3+ + Fe3+
Un reacuteducteur oxydeacute (=forme oxydeacutee) est un oxydant et un oxydant reacuteduit (=forme reacuteduite) est un reacuteducteur On deacutefinit ainsi le couple oxydant-reacuteducteur (aussi appeleacute laquo couple redox raquo) qui se compose de loxydant et du reacuteducteur conjugueacute (loxydant reacuteduit) On le note sous la forme Oxydant Reacuteducteur
En biochimie et notamment agrave propos de la synthegravese des moleacutecules preacutebiotiques on parle de reacuteactions se produisant dans une atmosphegravere oxydante cest-agrave-dire en preacutesence doxygegravene par opposition agrave une atmosphegravere reacuteductrice contenant par exemple du gaz carbonique
Certain composeacutes chimiques peuvent se comporter aussi bien en oxydant quen reacuteducteur Cest notamment le cas de leau oxygeacuteneacutee dont on dit quelle se dismute et qui par conseacutequent ne peut ecirctre conserveacutee longtemps
H2O2 = 2H+ + O2 + 2e- (oxydation)
H2O2 + 2H+ + 2e- = 2H2O (reacuteduction)
Soit au final
2H2O2 rarr 2H2O + O2 (oxydo-reacuteduction)
On a par exemple les couples oxydant-reacuteducteur Cu 2+ Cu et Zn 2+ Zn qui donnent la reacuteaction en solution aqueuse
Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+
(aq) + Cu(s) (oxydo-reacuteduction)
Cette reacuteaction peut se deacutecomposer en une reacuteduction (de loxydant) et une oxydation (du reacuteducteur)
Zn(s) = Zn2+(aq) + 2e- (oxydation)
Cu2+(aq) + 2e- = Cu(s) (reacuteduction)
Les deux demi-reacuteactions doxydation et de reacuteduction peuvent reacuteellement ecirctre seacutepareacutees dans certains cas (cest-agrave-dire quelles ne se produisent pas au mecircme endroit) ce qui permet de geacuteneacuterer un courant eacutelectrique (cest ce qui se passe dans les piles eacutelectriques) Dans les autres cas par exemple dans lexemple donneacute elles nont quun inteacuterecirct formel (les eacutelectrons libres nexistent pas dans leau)
Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction hellip
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRC3A9action_d27oxydo-rC3A9duction
Respiration ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biologie et la meacutedecine Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
Dans le langage courant la respiration deacutesigne agrave la fois les eacutechanges gazeux (rejet de dioxyde de carbone CO2 appeleacute parfois de faccedilon impropre laquo gaz carbonique raquo et absorption de dioxygegravene O2 ou appeleacute couramment laquo oxygegravene raquo) et la respiration cellulaire qui permet en deacutegradant du glucose gracircce au dioxygegravene dobtenir de leacutenergie Les eacutechanges gazeux assistent la respiration cellulaire en lui fournissant le dioxygegravene et en le deacutebarrassant du dioxyde de carbone produit
Pour certains organismes ces eacutechanges se reacutealisent directement par diffusion aux travers des parois cellulaires Pour dautres des organes speacutecialiseacutes se sont formeacutes permettant ainsi daugmenter les quantiteacutes de gaz brasseacutes Il existe plusieurs types dorganes
bull les branchies qui sont les adaptations respiratoires des animaux aquatiques poissons mais aussi certains anneacutelides (vers) eacutechinodermes (eacutetoiles de mers) et mollusques
bull les poumons qui sont les adaptations des verteacutebreacutes terrestres
Dans le cas des animaux qui possegravedent des poumons on parle de ventilation pulmonaire pour deacutesigner lensemble des meacutecanismes qui permettent les transferts de gaz entre les milieux exteacuterieur et inteacuterieur (le sang)
Sommaire
bull 1 Aspect biochimique
bull 2 La respiration chez lecirctre humain
bull 3 Classification des sujets lieacutes agrave la respiration
o 31 Par maladie et urgences
o 32 Par meacutedication
o 33 Par soins intensifs et meacutedecine durgence
o 34 Par autres sujets meacutedicaux
bull 4 Voir aussi
o 41 Articles connexes
o 42 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRespiration
Tomographie par eacutemission de positons - Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
La tomographie par eacutemission de positons (TEP) deacutenommeacutee PET ou PET scan pour laquo positron emission tomography raquo dans la terminologie anglo-saxonne est une meacutethode
dimagerie meacutedicale pratiqueacutee par les speacutecialistes en meacutedecine nucleacuteaire qui permet de mesurer en trois dimensions lactiviteacute meacutetabolique dun organe gracircce aux eacutemissions produites par les positons (ou positrons) issus de la deacutesinteacutegration dun produit radioactif injecteacute au preacutealable
La TEP repose sur le principe geacuteneacuteral de la scintigraphie qui consiste agrave injecter un traceur dont on connaicirct le comportement et les proprieacuteteacutes biologiques pour obtenir une image du fonctionnement dun organe Ce traceur est marqueacute par un atome radioactif (carbone fluor azote oxygegravene) qui eacutemet des positons dont lannihilation produit elle-mecircme deux photons La deacutetection de la trajectoire de ces photons par le collimateur de la cameacutera TEP permet de localiser le lieu de leur eacutemission et donc la concentration du traceur en chaque point de lorgane Cest cette information quantitative que lon repreacutesente sous la forme dune image faisant apparaicirctre en couleurs les zones de forte concentration du traceur
Ainsi la TEP permet de visualiser les activiteacutes du meacutetabolisme des cellules on parle dimagerie fonctionnelle par opposition aux techniques dimagerie dite structurelle comme celles baseacutees sur les rayons X (radiologie ou CT-scan) qui reacutealisent des images de lanatomie Par conseacutequent la tomographie par eacutemission de positons est un outil diagnostique qui permet de deacuteceler certaines pathologies qui se traduisent par une alteacuteration de la physiologie normale comme les cancers La TEP est aussi utiliseacutee en recherche biomeacutedicale par exemple en imagerie ceacutereacutebrale ougrave elle permet de reacuteveacuteler les reacutegions actives du cerveau lors de telle ou telle activiteacute cognitive de maniegravere analogue agrave ce qui se fait avec limagerie par reacutesonance magneacutetique fonctionnelle (IRM)
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Deacutefinition
o 21 Principe
o 22 Exposition aux radiations et radioprotection
bull 3 Principaux traceurs utiliseacutes
o 31 Le 18 F FDG
bull 4 Deacuteroulement dun examen TEP
bull 5 Diagnostic
bull 6 Applications
o 61 Canceacuterologie
o 62 Imagerie ceacutereacutebrale et neurologie
o 63 Cardiologie
bull 7 Limites
bull 8 Avenir de la TEP
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Annexes
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiTomographie_par_C3A9mission_de_positons
Warburg ndash Selon Wikipeacutedia
Otto Heinrich Warburg (8 octobre 1883 agrave Fribourg-en-Brisgau Bade-Wurtemberg Allemagne - 1 er aoucirct 1970 agrave Berlin) est un meacutedecin physiologiste et biochimiste allemand Il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine de 19311
Sommaire
bull 1 Biographie
bull 2 Hypothegravese
bull 3 Le cas Warburg
bull 4 Notes et reacutefeacuterences
bull 5 Voir aussi
o 51 Liens externes
Biographie
Docteur en chimie et docteur en meacutedecine il a deacutecouvert des processus-cleacutes de la respiration cellulaire et de diffeacuterents systegravemes enzymatiques En 1931 il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine laquo pour sa deacutecouverte de la nature et du mode opeacuteratoire de lenzyme respiratoire1 raquo
Ayant deacutemontreacute que les cellules canceacutereuses changent leur meacutetabolisme pour passer agrave un meacutetabolisme anaeacuterobie il a formuleacute lhypothegravese non confirmeacutee que le cancer na pas besoin dun milieu riche en oxygegravene pour se deacutevelopper Parmi ses eacutetudiants le plus illustre est Hans Adolf Krebs prix Nobel en 1953
Hypothegravese
Il constata lors de ses observations sur des cellules canceacutereuses une concentration anormalement eacuteleveacutee dions lactates lun des sels de lacide lactique Or cet acide est typiquement le reacutesultat dune fermentation
En 1924 Warburg en tira une hypothegravese sur la formation de cellules canceacutereuses celles-ci tireraient principalement leur eacutenergie de la fermentation anaeacuterobie du glucose (glycolyse anaeacuterobie) et par conseacutequent la preacutesence doxygegravene ne serait pas neacutecessaire agrave leur deacuteveloppement
Lapparition du cancer serait due agrave un dysfonctionnement des mitochondries des cellules canceacutereuses au lieu de le consommer elles fermenteraient le glucose
Selon Warburg linduction dun eacutetat dacidification dans lorganisme est incompatible avec le meacutetabolisme des cellules canceacutereuses2
Le cas Warburg
Otto Warburg eacutetait juif Agrave ce titre il aurait ducirc ecirctre soit expulseacute dAllemagne soit deacuteporteacute dans les camps de concentration Il nen fut rien En effet parce quAdolf Hitler eacutetait particuliegraverement preacuteoccupeacute davoir un cancer et parce quil pensait que Warburg serait le seul scientifique susceptible de trouver un traitement efficace il donna donc des instructions pour quil fucirct preacuteserveacute de la deacuteportation3 Warburg est enterreacute au cimetiegravere de Dahlem agrave Berlin
Photo - Otto Heinrich Warburg en 1931
Notes et reacutefeacuterences
1 uarr a et b (en) laquo for his discovery of the nature and mode of action of the respiratory enzyme raquo in Personnel de reacutedaction laquo The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1931 [archive] raquo Fondation Nobel 2010 Consulteacute le 26 novembre 2010
2 uarr La theacuteorie de O H Warburg Nexus ndeg48 page 66
3 uarr Robert Paxton la France de Vichy 1940-1944 coll Points-Histoire eacuted Seuil 1973 p178
Source httpfrwikipediaorgwikiOtto_Heinrich_Warburg
Traduction deacutefinitions et compleacutements
Jacques Hallard Ing CNAM consultant indeacutependantRelecture et corrections Christiane Hallard-Lauffenburger professeur des eacutecoleshonoraireAdresse 585 19 Chemin du Malpas 13940 Molleacutegegraves FranceCourriel jacqueshallard921orangefr
Fichier ISIS Santeacute Cancer a Redox Disease French version3 alleacutegeacutee
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Les proto-oncogegravenes sont les reacutegulateurs positifs de la prolifeacuteration cellulaire (les acceacuteleacuterateurs) Ils deviennent hyper-actifs et leur modification (en oncogegravene) est dominante car il suffit quune des deux copies du gegravene soit modifieacutee On a identifieacute actuellement plus de 100 proto-oncogegravenes Les plus connus sont les gegravenes Ha-ras myc ou abl
La seconde cateacutegorie comprend les gegravenes suppresseurs de tumeurs qui sont des reacutegulateurs neacutegatifs de la prolifeacuteration cellulaire (les freins)
Il existe eacutegalement les gegravenes de reacuteparation qui sont capables de deacutetecter et de reacuteparer les leacutesions de lrsquoADN qui ont modifieacute les oncogegravenes ou les gegravenes suppresseurs de tumeur Ces systegravemes de reacuteparation sont eacutegalement inactiveacutes dans les cellules canceacutereuses
Les cancers sont des pathologies geacuteneacutetiques crsquoest-agrave-dire qursquoils ont pour origine une modification quantitative etou qualitative des gegravenes deacutecrits ci-dessus Comme il srsquoagit drsquoalteacuterations geacuteneacutetiques somatiques qui ne sont preacutesentes que dans le tissu malade la plupart des cancers ne sont donc pas heacutereacuteditaires Les cancers familiaux (10 des cancers humains) sont associeacutes agrave une alteacuteration constitutionnelle (ou germinale) drsquoun gegravene Cette alteacuteration est donc preacutesente dans toutes les cellules de notre organisme gamegravetes incluses elle peut donc ecirctre transmise agrave la descendance
Scheacutemas agrave consulter agrave la source- Lespegravece humaine possegravede 23 paires de chromosomes (tous les gegravenes sont donc preacutesent agrave leacutetat de deux copies par cellules agrave lexception des cellules germinales et on fait abstraction des chromosomes sexuels X et Y) Lalteacuteration dune copie dun proto-oncogegravene produit une proteacuteine dont lactiviteacute diffegravere fortement de celle du produit normale (par exemple expression tregraves augmenteacutee ou encore preacutesence du produit dans des cellules innapproprieacutes) Cette proteacuteine muteacutee stimule de faccedilon constante la division cellulaire qui ne sera plus reacuteguleacutee normalement Cette alteacuteration est dite dominante car la production de proteacuteine alteacutereacutee par une seule des deux copies du proto-oncogegravene est neacutecessaire et suffisante pour alteacuterer sa fonction
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiOncogC3A8ne
Phosphorylation oxydative ndash Article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biochimie Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
La phosphorylation oxydative est une voie meacutetabolique qui utilise leacutenergie libeacutereacutee par loxydation des nutriments pour la production dadeacutenosine triphosphate
Voir aussi
bull Chaicircne respiratoire
Source httpfrwikipediaorgwikiPhosphorylation_oxydative
Photosynthegravese - lsquoNote de Futura-Sciencesrsquo
La photosynthegravese est une reacuteaction biochimique eacutenergeacutetique qui se deacuteroule chez les plantes
Rocircle de la photosynthegravese
La photosynthegravese a pour but de creacuteer de leacutenergie (sous forme de glucide) agrave partir de leacutenergie lumineuse provenant du soleil Les organismes qui utilisent le meacutecanisme de photosynthegravese sont autotrophes car ils fabriquent des matiegraveres organiques agrave partir de matiegraveres inorganiques
Meacutecanisme de la photosynthegravese
Leacutenergie solaire est utiliseacutee pour oxyder leau et reacuteduire le gaz carbonique afin de syntheacutetiser des substances organiques (glucides) Ce pheacutenomegravene a lieu dans les choloroplastes un organite speacutecifique des plantes au niveau des membranes des thylacoiumldes ougrave se situent les photosystegravemes I et II et les cytochromes
Bilan eacutenergeacutetique de la photosynthegravese
Il faut six moleacutecules de dioxyde de carbone et six moleacutecules deau pour syntheacutetiser une moleacutecule de glucose relacircchant six moleacutecules de dioxygegravene gracircce agrave leacutenergie lumineuse
6 CO2 + 6 H2O + eacutenergie lumineuse rarr C6H12O6 (glucose) + 6 O2
Mais ce bilan est en fait deacutecomposeacute en deux eacutetapes successives
bull les reacuteactions photochimiques (phase claire) 12 H2O + lumiegravere rarr 6 O2 + eacutenergie chimique (24 H)
bull le cycle de Calvin (phase sombre) 6 CO2 + eacutenergie chimique (24 H) rarr C6H12O6 + 6 H2O
La photosynthegravese est un meacutecanisme speacutecifique des plantes vertes copy Jon Sullivan Wikimedia domaine publicSource httpwwwfutura-sciencescomfrdefinitiontbotanique-2dphotosynthese_227
Photosynthegravese - Introduction drsquoun article XWikipeacutedia
La photosynthegravese (grec φῶς phōs lumiegravere et σύνθεσις syacutenthesis composition) est le processus bioeacutenergeacutetique qui permet aux plantes et agrave certaines bacteacuteries de syntheacutetiser de la matiegravere organique en exploitant la lumiegravere du soleil Les besoins nutritifs de ces organismes sont du dioxyde de carbone de lrsquoeau et des sels mineacuteraux La photosynthegravese est agrave la base de lautotrophie de ces organismes La photosynthegravese est la principale voie de transformation du carbone mineacuteral en carbone organique En tout les organismes photosyntheacutetiques assimilent environ 100 milliards de tonnes de carbone en biomasse chaque anneacutee1
La photosynthegravese se deacuteroule dans les membranes des thylakoiumldes chez les plantes les algues et les cyanobacteacuteries ou dans la membrane plasmique chez les bacteacuteries photosyntheacutetiques Une conseacutequence importante est la libeacuteration de moleacutecules de dioxygegravene
Sommaire
bull 1 La deacutecouverte du meacutecanisme
bull 2 Vue geacuteneacuterale
bull 3 Le support de la photosynthegravese
bull 4 Les deux phases de la photosynthegravese
o 41 Les reacuteactions photochimiques ou phase claire
411 Le photosystegraveme II
412 Le photosystegraveme I
413 La photophosphorylation cyclique
o 42 Le cycle de Calvin ou phase chimique non photo-deacutependante (ou
laquo phase sombre raquo expression deacutesormais deacutesuegravete)
bull 5 Les diffeacuterents types de fixation du carbone
o 51 Le meacutecanisme des plantes en C3
o 52 Le meacutecanisme des plantes en C4
o 53 Le meacutecanisme des plantes CAM ( Crassulacean Acid Metabolism )
bull 6 Cas particuliers de photosynthegravese
o 61 Photosynthegravese chez un animal
o 62 Photosynthegravese artificielle
bull 7 Production doxygegravene amp captage deacutenergie
bull 8 Notes
bull 9 Reacutefeacuterences
bull 10 Voir aussi
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiPhotosynthC3A8se
Potentiel doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Le potentiel doxydo-reacuteduction ou potentiel redox est une grandeur empirique exprimeacutee en volt (de symbole V) et noteacutee E Ce potentiel est exprimeacute par rapport agrave une reacutefeacuterence souvent mesureacutee par une eacutelectrode normale agrave hydrogegravene (ENH) dougrave luniteacute VENH rencontreacutee dans certains ouvrages Cette mesure est appliqueacutee aux couples
doxydo-reacuteduction pour preacutevoir la reacuteactiviteacute des espegraveces chimiques entre elles Par convention le potentiel standard Edeg est mesureacute par rapport au couple protonhydrogegravene (H+ H2) de potentiel nul
Sommaire
bull 1 Mesure
o 11 Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
111 Exemples
bull 2 Oxydant et reacuteducteur
bull 3 Potentiels standard doxydo-reacuteduction agrave 25 degC
bull 4 laquo Noblesse raquo dun meacutetal
bull 5 Applications pratiques
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Articles connexes
Mesure [modifier]
La mesure dun potentiel deacutelectro-reacuteduction se fait expeacuterimentalement agrave laide de deux demi-piles Pour obtenir le potentiel standard dun couple redox lune de ces piles doit mettre en œuvre le couple de reacutefeacuterence H+ H2 et lautre celui dont on veut mesurer le potentiel
Concregravetement les deux demi-piles sont constitueacutees chacune dun soluteacute et dune eacutelectrode les soluteacutes sont relieacutes entre eux par un pont salin qui leur permet deacutechanger des ions et les eacutelectrodes sont relieacutees entre elles par un circuit eacutelectrique sur lequel est placeacute un voltmegravetre Les deux demi-piles une fois relieacutees forment une pile eacutelectrique fournissant un courant continu alimenteacute par les reacuteactions chimiques qui ont lieu spontaneacutement aux eacutelectrodes degraves lors quest formeacutee la pile
-Le sens de courant eacutelectrique donne le signe du potentiel (neacutegatif si les eacutelectrons vont vers H+H2 et positif au contraire)
-Le voltmegravetre donne la valeur du potentiel du couple redox
-Les couples ayant des Edeg eacuteleveacutes (positifs) impliquent des oxydants forts
-Les couples ayant des Edeg tregraves bas (neacutegatifs) impliquent des reacuteducteurs forts
Ce potentiel peut deacutependre du contexte chimique et notamment du pH et mecircme du contexte physique les effets de la lumiegravere sont mis agrave profit aussi bien par la nature dans la photosynthegravese que par lhomme dans la photographie
Les chimistes utilisent des tables deacutejagrave deacutefinies elles fournissent les potentiels mesureacutes dans les conditions standard de pression et de tempeacuterature (25 degC 1 bar) par rapport au couple H+ H2
Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo [modifier]
Pour une reacuteaction redox on peut deacutefinir la diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur)
Exemples [modifier]
a)NAD+ + 2H+ + 2 e- rarr NADH + H+ E0rsquo = -0320 V
b) Aceacutetaldeacutehyde + 2 H+ + 2 e- rarr Eacutethanol E0rsquo = -0197 V
Reacuteaction redox
Aceacutetaldeacutehyde + NADH + H+ rarr Eacutethanol + NAD+ ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur) = -0197 ndash (-0320) = + 0123 V
Regravegle geacuteneacuterale
Les reacuteactions redox spontaneacutees possegravedent un ΔE gt 0
Oxydant et reacuteducteur [modifier]
La reacutefeacuterence du potentiel doxydo-reacuteduction est celui de leau pure conventionnellement fixeacute agrave zeacutero Les corps dits laquo oxydants raquo sont les oxydants des couples ayant un potentiel positif (ils captent des eacutelectrons ce qui se traduit par une charge eacutelectrique neacutegative) les corps dits laquo reacuteducteurs raquo sont les reacuteducteurs des couples ayant un potentiel neacutegatif (ils cegravedent des eacutelectrons dougrave une charge eacutelectrique positive) Les valeurs caracteacuteristiques des potentiels sont de lordre de quelques volts
On voit lagrave que lon a deux significations diffeacuterentes pour les termes laquo oxydant raquo et laquo reacuteducteur raquo
bull la signification lieacutee agrave une reacuteaction doxydo-reacuteduction donneacutee (capteur ou eacutemetteur deacutelectron dans la reacuteaction)
bull la signification lieacutee au potentiel doxydo-reacuteduction un laquo reacuteducteur raquo est un corps qui joue le rocircle de reacuteducteur dans de nombreuses reacuteactions un laquo oxydant raquo est un corps qui joue le rocircle doxydant dans de nombreuses reacuteactions mais un laquo oxydant raquo peut parfois ecirctre un reacuteducteur sil est face agrave un laquo oxydant raquo plus fort et quil peut encore soxyder
Cest cette deuxiegraveme signification qui est utiliseacutee ici Les laquo oxydants raquo les plus forts ne peuvent pas soxyder eux-mecircmes et sont donc toujours des oxydants les laquo reacuteducteurs raquo les plus forts ne peuvent pas se reacuteduire eux-mecircmes et sont donc toujours des reacuteducteurs Mais certains corps peuvent ecirctre alternativement oxydants et reacuteducteurs comme par exemple leau ou le monoxyde de carbone
Les oxydants les plus forts dans cette eacutechelle sont les halogegravenes (F2 Cl2) lion permanganate (MnO4
-) en milieu acide lion hypochlorite (ClO-) le dioxygegravene (O2) le soufre (S)
Des reacuteducteurs classiques sont les meacutetaux le carbone et lhydrogegravene solide1
Lire lrsquoarticle complet sur httpfrwikipediaorgwikiPotentiel_d27oxydo-rC3A9duction
Reacuteaction doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Des informations de cet article ou section devraient ecirctre mieux relieacutees aux sources mentionneacutees dans la bibliographie ou en liens externes Ameacuteliorez sa veacuterifiabiliteacute en les associant par des reacutefeacuterences
Une reacuteaction doxydo-reacuteduction est une reacuteaction chimique au cours de laquelle se produit un eacutechange deacutelectrons Lespegravece chimique qui capte les eacutelectrons est appeleacutee laquo oxydant raquo celle qui les cegravede laquo reacuteducteur raquo On abregravege couramment loxydo-reacuteduction par redox
Les reacuteactions doxydo-reacuteductions constituent une grande famille comprenant de nombreuses reacuteactions chimiques puisquelles interviennent dans les combustions certains dosages meacutetallurgiques la corrosion des meacutetaux leacutelectrochimie ou la respiration cellulaire Ces reacuteactions jouent en particulier un rocircle fondamental en biologie dans la transformation de loxygegravene au sein des corps vivants Elles sont eacutegalement massivement utiliseacutees par lindustrie humaine agrave lexemple de lobtention de la fonte agrave partir de minerais composeacutes doxyde de fer par reacuteduction puis de fer et dacier agrave partir de la fonte par oxydation
Cette varieacuteteacute sexplique par la mobiliteacute la leacutegegravereteacute et lomnipreacutesence dans toutes les formes de la matiegravere de leacutelectron
Sommaire
bull 1 Deacutefinitions
o 11 Premiegravere deacutefinition
o 12 Deacutefinitions plus modernes
bull 2 Vocabulaire
bull 3 Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction
bull 4 Potentiel doxydo-reacuteduction
bull 5 Principaux couples doxydants-reacuteducteurs
bull 6 Reacuteactions doxydo-reacuteduction sans transfert eacutevident deacutelectrons [1]
o 61 Position du problegraveme
o 62 Geacuteneacuteralisation de la notion de transfert deacutelectrons
621 Formation dune liaison chimique et eacutelectroneacutegativiteacute
622 Transfert total deacutelectrons
623 Transfert total fictif (virtuel)
624 Application agrave la reacuteaction 2 H 2 + O2 rarr 2 H 2O
o 63 Nombre doxydation dun eacuteleacutement
o 64 Geacuteneacuteralisation de loxydo-reacuteduction
o 65 Utilisation des nombres doxydation
bull 7 Notes et reacutefeacuterences
bull 8 Bibliographie
bull 9 Voir aussi
o 91 Articles connexes
o 92 Liens externes
Deacutefinitions [modifier]
Premiegravere deacutefinition [modifier]
Suite agrave des expeacuteriences avec le mercure Lavoisier met en eacutevidence en 1772 le rocircle du dioxygegravene dans certaines reacuteactions doxydo-reacuteduction Il pose les premiegraveres deacutefinitions
bull Loxydation signifie laquo combinaison avec loxygegravene raquo Par exemple
2 Hg + O2 rarr Hg2O2
bull Une reacuteduction est laquo lextraction dun meacutetal de son oxyde raquo deacutefinition deacutejagrave utiliseacutee
en meacutetallurgie Par exemple
SO2 rarr S + O2
Dans le langage courant loxydation est la reacuteaction chimique dans laquelle un composeacute se combine avec un ou plusieurs atomes doxygegravene Comme loxydation du fer qui produit la rouille
4 Fe + 3O2 rarr 2 Fe2O3
Ce nest quau XX e siegravecle apregraves la deacutecouverte de leacutelectron (JJ Thomson 1897) et lintroduction du modegravele atomique de Bohr (1913) que les reacuteactions chimiques ont eacuteteacute reacuteexamineacutees agrave la lumiegravere de ces nouveaux modegraveles et que des similitudes observeacutees permirent de deacutegager progressivement le concept actuel doxydo-reacuteduction qui sexprime en termes de transferts deacutelectrons
Les reacuteactions doxydo-reacuteduction par voie segraveche (eacutechange de dioxygegravene) sont efficacement deacutecrites par les diagrammes Ellingham Loutil principal des reacuteactions redox en milieu aqueux eacutetant la formule de Nernst
Deacutefinitions plus modernes [modifier]
Pour faciliter leacutetude des reacuteactions on utilise un outil qui associe (parfois abstraitement) agrave chaque atome dun composeacute un nombre doxydation (no) qui symbolise la valeur de la charge porteacutee (Fe2+ a un nombre doxydation de 2)
bull Une oxydation est une perte deacutelectrons (donc une augmentation du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Zn rarr Zn2+ + 2 e-
bull Ce don deacutelectrons ne se produit que sil existe un corps susceptible de les
accepter
bull Le pheacutenomegravene inverse (acceptation des eacutelectrons) est appeleacute la reacuteduction
bull Une reacuteduction est un gain deacutelectrons (donc une diminution du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Cu2+ + 2 e- rarr Cu
Ainsi les laquo combinaisons avec loxygegravene raquo ne sont quun cas particulier des reacuteactions doxydo-reacuteduction Voici deux reacuteactions avec le cuivre
2Cu + O2 rarr 2CuO
Cu + Cl2 rarr CuCl2
La premiegravere combine le cuivre et le dioxygegravene tandis que la seconde combine le cuivre et le dichlore Le chlore et loxygegravene ont un point commun ce sont des eacuteleacutements plus eacutelectroneacutegatifs que le cuivre
Loxydation dun corps saccompagne toujours de la reacuteduction dun autre (les eacutelectrons ne peuvent pas circuler seuls et sont neacutecessairement capteacutes) on parle dune reacuteaction doxydo-reacuteduction Loxydation est une demi-reacuteaction de loxydo-reacuteduction et la reacuteduction est lautre demi-reacuteaction
Vocabulaire [modifier]
Scheacutema - Preacutevision du sens dune reacuteaction doxydo-reacuteduction en utilisant la regravegle du gamma
Dans une oxydo-reacuteduction
bull leacuteleacutement qui cegravede un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo reacuteducteur raquo
bull leacuteleacutement qui capte un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo oxydant raquo
Le reacuteducteur soxyde (reacuteaction doxydation) loxydant se reacuteduit (reacuteaction de reacuteduction) Loxydo-reacuteduction se compose donc de deux demi-reacuteactions une oxydation et une reacuteduction
bull Oxydationreacuteducteur(1) = oxydant(1) + ne- (les flegraveches napparaissent que si la reacuteaction est totale quand K gt 10 000)
bull Reacuteduction
oxydant(2) + ne- = reacuteducteur(2)
bull Oxydo-reacuteduction (laquo somme raquo de loxydation et de la reacuteduction)
oxydant(2) + reacuteducteur(1) rarr oxydant(1) + reacuteducteur(2)
Exemple
Ce4+ + e- = Ce3+ (Reacuteduction)
Fe2+ = Fe3+ + e- (Oxydation)
dougrave la reacuteaction bilan
Ce4+ + Fe2+ rarr Ce3+ + Fe3+
Un reacuteducteur oxydeacute (=forme oxydeacutee) est un oxydant et un oxydant reacuteduit (=forme reacuteduite) est un reacuteducteur On deacutefinit ainsi le couple oxydant-reacuteducteur (aussi appeleacute laquo couple redox raquo) qui se compose de loxydant et du reacuteducteur conjugueacute (loxydant reacuteduit) On le note sous la forme Oxydant Reacuteducteur
En biochimie et notamment agrave propos de la synthegravese des moleacutecules preacutebiotiques on parle de reacuteactions se produisant dans une atmosphegravere oxydante cest-agrave-dire en preacutesence doxygegravene par opposition agrave une atmosphegravere reacuteductrice contenant par exemple du gaz carbonique
Certain composeacutes chimiques peuvent se comporter aussi bien en oxydant quen reacuteducteur Cest notamment le cas de leau oxygeacuteneacutee dont on dit quelle se dismute et qui par conseacutequent ne peut ecirctre conserveacutee longtemps
H2O2 = 2H+ + O2 + 2e- (oxydation)
H2O2 + 2H+ + 2e- = 2H2O (reacuteduction)
Soit au final
2H2O2 rarr 2H2O + O2 (oxydo-reacuteduction)
On a par exemple les couples oxydant-reacuteducteur Cu 2+ Cu et Zn 2+ Zn qui donnent la reacuteaction en solution aqueuse
Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+
(aq) + Cu(s) (oxydo-reacuteduction)
Cette reacuteaction peut se deacutecomposer en une reacuteduction (de loxydant) et une oxydation (du reacuteducteur)
Zn(s) = Zn2+(aq) + 2e- (oxydation)
Cu2+(aq) + 2e- = Cu(s) (reacuteduction)
Les deux demi-reacuteactions doxydation et de reacuteduction peuvent reacuteellement ecirctre seacutepareacutees dans certains cas (cest-agrave-dire quelles ne se produisent pas au mecircme endroit) ce qui permet de geacuteneacuterer un courant eacutelectrique (cest ce qui se passe dans les piles eacutelectriques) Dans les autres cas par exemple dans lexemple donneacute elles nont quun inteacuterecirct formel (les eacutelectrons libres nexistent pas dans leau)
Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction hellip
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRC3A9action_d27oxydo-rC3A9duction
Respiration ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biologie et la meacutedecine Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
Dans le langage courant la respiration deacutesigne agrave la fois les eacutechanges gazeux (rejet de dioxyde de carbone CO2 appeleacute parfois de faccedilon impropre laquo gaz carbonique raquo et absorption de dioxygegravene O2 ou appeleacute couramment laquo oxygegravene raquo) et la respiration cellulaire qui permet en deacutegradant du glucose gracircce au dioxygegravene dobtenir de leacutenergie Les eacutechanges gazeux assistent la respiration cellulaire en lui fournissant le dioxygegravene et en le deacutebarrassant du dioxyde de carbone produit
Pour certains organismes ces eacutechanges se reacutealisent directement par diffusion aux travers des parois cellulaires Pour dautres des organes speacutecialiseacutes se sont formeacutes permettant ainsi daugmenter les quantiteacutes de gaz brasseacutes Il existe plusieurs types dorganes
bull les branchies qui sont les adaptations respiratoires des animaux aquatiques poissons mais aussi certains anneacutelides (vers) eacutechinodermes (eacutetoiles de mers) et mollusques
bull les poumons qui sont les adaptations des verteacutebreacutes terrestres
Dans le cas des animaux qui possegravedent des poumons on parle de ventilation pulmonaire pour deacutesigner lensemble des meacutecanismes qui permettent les transferts de gaz entre les milieux exteacuterieur et inteacuterieur (le sang)
Sommaire
bull 1 Aspect biochimique
bull 2 La respiration chez lecirctre humain
bull 3 Classification des sujets lieacutes agrave la respiration
o 31 Par maladie et urgences
o 32 Par meacutedication
o 33 Par soins intensifs et meacutedecine durgence
o 34 Par autres sujets meacutedicaux
bull 4 Voir aussi
o 41 Articles connexes
o 42 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRespiration
Tomographie par eacutemission de positons - Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
La tomographie par eacutemission de positons (TEP) deacutenommeacutee PET ou PET scan pour laquo positron emission tomography raquo dans la terminologie anglo-saxonne est une meacutethode
dimagerie meacutedicale pratiqueacutee par les speacutecialistes en meacutedecine nucleacuteaire qui permet de mesurer en trois dimensions lactiviteacute meacutetabolique dun organe gracircce aux eacutemissions produites par les positons (ou positrons) issus de la deacutesinteacutegration dun produit radioactif injecteacute au preacutealable
La TEP repose sur le principe geacuteneacuteral de la scintigraphie qui consiste agrave injecter un traceur dont on connaicirct le comportement et les proprieacuteteacutes biologiques pour obtenir une image du fonctionnement dun organe Ce traceur est marqueacute par un atome radioactif (carbone fluor azote oxygegravene) qui eacutemet des positons dont lannihilation produit elle-mecircme deux photons La deacutetection de la trajectoire de ces photons par le collimateur de la cameacutera TEP permet de localiser le lieu de leur eacutemission et donc la concentration du traceur en chaque point de lorgane Cest cette information quantitative que lon repreacutesente sous la forme dune image faisant apparaicirctre en couleurs les zones de forte concentration du traceur
Ainsi la TEP permet de visualiser les activiteacutes du meacutetabolisme des cellules on parle dimagerie fonctionnelle par opposition aux techniques dimagerie dite structurelle comme celles baseacutees sur les rayons X (radiologie ou CT-scan) qui reacutealisent des images de lanatomie Par conseacutequent la tomographie par eacutemission de positons est un outil diagnostique qui permet de deacuteceler certaines pathologies qui se traduisent par une alteacuteration de la physiologie normale comme les cancers La TEP est aussi utiliseacutee en recherche biomeacutedicale par exemple en imagerie ceacutereacutebrale ougrave elle permet de reacuteveacuteler les reacutegions actives du cerveau lors de telle ou telle activiteacute cognitive de maniegravere analogue agrave ce qui se fait avec limagerie par reacutesonance magneacutetique fonctionnelle (IRM)
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Deacutefinition
o 21 Principe
o 22 Exposition aux radiations et radioprotection
bull 3 Principaux traceurs utiliseacutes
o 31 Le 18 F FDG
bull 4 Deacuteroulement dun examen TEP
bull 5 Diagnostic
bull 6 Applications
o 61 Canceacuterologie
o 62 Imagerie ceacutereacutebrale et neurologie
o 63 Cardiologie
bull 7 Limites
bull 8 Avenir de la TEP
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Annexes
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiTomographie_par_C3A9mission_de_positons
Warburg ndash Selon Wikipeacutedia
Otto Heinrich Warburg (8 octobre 1883 agrave Fribourg-en-Brisgau Bade-Wurtemberg Allemagne - 1 er aoucirct 1970 agrave Berlin) est un meacutedecin physiologiste et biochimiste allemand Il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine de 19311
Sommaire
bull 1 Biographie
bull 2 Hypothegravese
bull 3 Le cas Warburg
bull 4 Notes et reacutefeacuterences
bull 5 Voir aussi
o 51 Liens externes
Biographie
Docteur en chimie et docteur en meacutedecine il a deacutecouvert des processus-cleacutes de la respiration cellulaire et de diffeacuterents systegravemes enzymatiques En 1931 il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine laquo pour sa deacutecouverte de la nature et du mode opeacuteratoire de lenzyme respiratoire1 raquo
Ayant deacutemontreacute que les cellules canceacutereuses changent leur meacutetabolisme pour passer agrave un meacutetabolisme anaeacuterobie il a formuleacute lhypothegravese non confirmeacutee que le cancer na pas besoin dun milieu riche en oxygegravene pour se deacutevelopper Parmi ses eacutetudiants le plus illustre est Hans Adolf Krebs prix Nobel en 1953
Hypothegravese
Il constata lors de ses observations sur des cellules canceacutereuses une concentration anormalement eacuteleveacutee dions lactates lun des sels de lacide lactique Or cet acide est typiquement le reacutesultat dune fermentation
En 1924 Warburg en tira une hypothegravese sur la formation de cellules canceacutereuses celles-ci tireraient principalement leur eacutenergie de la fermentation anaeacuterobie du glucose (glycolyse anaeacuterobie) et par conseacutequent la preacutesence doxygegravene ne serait pas neacutecessaire agrave leur deacuteveloppement
Lapparition du cancer serait due agrave un dysfonctionnement des mitochondries des cellules canceacutereuses au lieu de le consommer elles fermenteraient le glucose
Selon Warburg linduction dun eacutetat dacidification dans lorganisme est incompatible avec le meacutetabolisme des cellules canceacutereuses2
Le cas Warburg
Otto Warburg eacutetait juif Agrave ce titre il aurait ducirc ecirctre soit expulseacute dAllemagne soit deacuteporteacute dans les camps de concentration Il nen fut rien En effet parce quAdolf Hitler eacutetait particuliegraverement preacuteoccupeacute davoir un cancer et parce quil pensait que Warburg serait le seul scientifique susceptible de trouver un traitement efficace il donna donc des instructions pour quil fucirct preacuteserveacute de la deacuteportation3 Warburg est enterreacute au cimetiegravere de Dahlem agrave Berlin
Photo - Otto Heinrich Warburg en 1931
Notes et reacutefeacuterences
1 uarr a et b (en) laquo for his discovery of the nature and mode of action of the respiratory enzyme raquo in Personnel de reacutedaction laquo The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1931 [archive] raquo Fondation Nobel 2010 Consulteacute le 26 novembre 2010
2 uarr La theacuteorie de O H Warburg Nexus ndeg48 page 66
3 uarr Robert Paxton la France de Vichy 1940-1944 coll Points-Histoire eacuted Seuil 1973 p178
Source httpfrwikipediaorgwikiOtto_Heinrich_Warburg
Traduction deacutefinitions et compleacutements
Jacques Hallard Ing CNAM consultant indeacutependantRelecture et corrections Christiane Hallard-Lauffenburger professeur des eacutecoleshonoraireAdresse 585 19 Chemin du Malpas 13940 Molleacutegegraves FranceCourriel jacqueshallard921orangefr
Fichier ISIS Santeacute Cancer a Redox Disease French version3 alleacutegeacutee
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La photosynthegravese est une reacuteaction biochimique eacutenergeacutetique qui se deacuteroule chez les plantes
Rocircle de la photosynthegravese
La photosynthegravese a pour but de creacuteer de leacutenergie (sous forme de glucide) agrave partir de leacutenergie lumineuse provenant du soleil Les organismes qui utilisent le meacutecanisme de photosynthegravese sont autotrophes car ils fabriquent des matiegraveres organiques agrave partir de matiegraveres inorganiques
Meacutecanisme de la photosynthegravese
Leacutenergie solaire est utiliseacutee pour oxyder leau et reacuteduire le gaz carbonique afin de syntheacutetiser des substances organiques (glucides) Ce pheacutenomegravene a lieu dans les choloroplastes un organite speacutecifique des plantes au niveau des membranes des thylacoiumldes ougrave se situent les photosystegravemes I et II et les cytochromes
Bilan eacutenergeacutetique de la photosynthegravese
Il faut six moleacutecules de dioxyde de carbone et six moleacutecules deau pour syntheacutetiser une moleacutecule de glucose relacircchant six moleacutecules de dioxygegravene gracircce agrave leacutenergie lumineuse
6 CO2 + 6 H2O + eacutenergie lumineuse rarr C6H12O6 (glucose) + 6 O2
Mais ce bilan est en fait deacutecomposeacute en deux eacutetapes successives
bull les reacuteactions photochimiques (phase claire) 12 H2O + lumiegravere rarr 6 O2 + eacutenergie chimique (24 H)
bull le cycle de Calvin (phase sombre) 6 CO2 + eacutenergie chimique (24 H) rarr C6H12O6 + 6 H2O
La photosynthegravese est un meacutecanisme speacutecifique des plantes vertes copy Jon Sullivan Wikimedia domaine publicSource httpwwwfutura-sciencescomfrdefinitiontbotanique-2dphotosynthese_227
Photosynthegravese - Introduction drsquoun article XWikipeacutedia
La photosynthegravese (grec φῶς phōs lumiegravere et σύνθεσις syacutenthesis composition) est le processus bioeacutenergeacutetique qui permet aux plantes et agrave certaines bacteacuteries de syntheacutetiser de la matiegravere organique en exploitant la lumiegravere du soleil Les besoins nutritifs de ces organismes sont du dioxyde de carbone de lrsquoeau et des sels mineacuteraux La photosynthegravese est agrave la base de lautotrophie de ces organismes La photosynthegravese est la principale voie de transformation du carbone mineacuteral en carbone organique En tout les organismes photosyntheacutetiques assimilent environ 100 milliards de tonnes de carbone en biomasse chaque anneacutee1
La photosynthegravese se deacuteroule dans les membranes des thylakoiumldes chez les plantes les algues et les cyanobacteacuteries ou dans la membrane plasmique chez les bacteacuteries photosyntheacutetiques Une conseacutequence importante est la libeacuteration de moleacutecules de dioxygegravene
Sommaire
bull 1 La deacutecouverte du meacutecanisme
bull 2 Vue geacuteneacuterale
bull 3 Le support de la photosynthegravese
bull 4 Les deux phases de la photosynthegravese
o 41 Les reacuteactions photochimiques ou phase claire
411 Le photosystegraveme II
412 Le photosystegraveme I
413 La photophosphorylation cyclique
o 42 Le cycle de Calvin ou phase chimique non photo-deacutependante (ou
laquo phase sombre raquo expression deacutesormais deacutesuegravete)
bull 5 Les diffeacuterents types de fixation du carbone
o 51 Le meacutecanisme des plantes en C3
o 52 Le meacutecanisme des plantes en C4
o 53 Le meacutecanisme des plantes CAM ( Crassulacean Acid Metabolism )
bull 6 Cas particuliers de photosynthegravese
o 61 Photosynthegravese chez un animal
o 62 Photosynthegravese artificielle
bull 7 Production doxygegravene amp captage deacutenergie
bull 8 Notes
bull 9 Reacutefeacuterences
bull 10 Voir aussi
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiPhotosynthC3A8se
Potentiel doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Le potentiel doxydo-reacuteduction ou potentiel redox est une grandeur empirique exprimeacutee en volt (de symbole V) et noteacutee E Ce potentiel est exprimeacute par rapport agrave une reacutefeacuterence souvent mesureacutee par une eacutelectrode normale agrave hydrogegravene (ENH) dougrave luniteacute VENH rencontreacutee dans certains ouvrages Cette mesure est appliqueacutee aux couples
doxydo-reacuteduction pour preacutevoir la reacuteactiviteacute des espegraveces chimiques entre elles Par convention le potentiel standard Edeg est mesureacute par rapport au couple protonhydrogegravene (H+ H2) de potentiel nul
Sommaire
bull 1 Mesure
o 11 Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
111 Exemples
bull 2 Oxydant et reacuteducteur
bull 3 Potentiels standard doxydo-reacuteduction agrave 25 degC
bull 4 laquo Noblesse raquo dun meacutetal
bull 5 Applications pratiques
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Articles connexes
Mesure [modifier]
La mesure dun potentiel deacutelectro-reacuteduction se fait expeacuterimentalement agrave laide de deux demi-piles Pour obtenir le potentiel standard dun couple redox lune de ces piles doit mettre en œuvre le couple de reacutefeacuterence H+ H2 et lautre celui dont on veut mesurer le potentiel
Concregravetement les deux demi-piles sont constitueacutees chacune dun soluteacute et dune eacutelectrode les soluteacutes sont relieacutes entre eux par un pont salin qui leur permet deacutechanger des ions et les eacutelectrodes sont relieacutees entre elles par un circuit eacutelectrique sur lequel est placeacute un voltmegravetre Les deux demi-piles une fois relieacutees forment une pile eacutelectrique fournissant un courant continu alimenteacute par les reacuteactions chimiques qui ont lieu spontaneacutement aux eacutelectrodes degraves lors quest formeacutee la pile
-Le sens de courant eacutelectrique donne le signe du potentiel (neacutegatif si les eacutelectrons vont vers H+H2 et positif au contraire)
-Le voltmegravetre donne la valeur du potentiel du couple redox
-Les couples ayant des Edeg eacuteleveacutes (positifs) impliquent des oxydants forts
-Les couples ayant des Edeg tregraves bas (neacutegatifs) impliquent des reacuteducteurs forts
Ce potentiel peut deacutependre du contexte chimique et notamment du pH et mecircme du contexte physique les effets de la lumiegravere sont mis agrave profit aussi bien par la nature dans la photosynthegravese que par lhomme dans la photographie
Les chimistes utilisent des tables deacutejagrave deacutefinies elles fournissent les potentiels mesureacutes dans les conditions standard de pression et de tempeacuterature (25 degC 1 bar) par rapport au couple H+ H2
Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo [modifier]
Pour une reacuteaction redox on peut deacutefinir la diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur)
Exemples [modifier]
a)NAD+ + 2H+ + 2 e- rarr NADH + H+ E0rsquo = -0320 V
b) Aceacutetaldeacutehyde + 2 H+ + 2 e- rarr Eacutethanol E0rsquo = -0197 V
Reacuteaction redox
Aceacutetaldeacutehyde + NADH + H+ rarr Eacutethanol + NAD+ ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur) = -0197 ndash (-0320) = + 0123 V
Regravegle geacuteneacuterale
Les reacuteactions redox spontaneacutees possegravedent un ΔE gt 0
Oxydant et reacuteducteur [modifier]
La reacutefeacuterence du potentiel doxydo-reacuteduction est celui de leau pure conventionnellement fixeacute agrave zeacutero Les corps dits laquo oxydants raquo sont les oxydants des couples ayant un potentiel positif (ils captent des eacutelectrons ce qui se traduit par une charge eacutelectrique neacutegative) les corps dits laquo reacuteducteurs raquo sont les reacuteducteurs des couples ayant un potentiel neacutegatif (ils cegravedent des eacutelectrons dougrave une charge eacutelectrique positive) Les valeurs caracteacuteristiques des potentiels sont de lordre de quelques volts
On voit lagrave que lon a deux significations diffeacuterentes pour les termes laquo oxydant raquo et laquo reacuteducteur raquo
bull la signification lieacutee agrave une reacuteaction doxydo-reacuteduction donneacutee (capteur ou eacutemetteur deacutelectron dans la reacuteaction)
bull la signification lieacutee au potentiel doxydo-reacuteduction un laquo reacuteducteur raquo est un corps qui joue le rocircle de reacuteducteur dans de nombreuses reacuteactions un laquo oxydant raquo est un corps qui joue le rocircle doxydant dans de nombreuses reacuteactions mais un laquo oxydant raquo peut parfois ecirctre un reacuteducteur sil est face agrave un laquo oxydant raquo plus fort et quil peut encore soxyder
Cest cette deuxiegraveme signification qui est utiliseacutee ici Les laquo oxydants raquo les plus forts ne peuvent pas soxyder eux-mecircmes et sont donc toujours des oxydants les laquo reacuteducteurs raquo les plus forts ne peuvent pas se reacuteduire eux-mecircmes et sont donc toujours des reacuteducteurs Mais certains corps peuvent ecirctre alternativement oxydants et reacuteducteurs comme par exemple leau ou le monoxyde de carbone
Les oxydants les plus forts dans cette eacutechelle sont les halogegravenes (F2 Cl2) lion permanganate (MnO4
-) en milieu acide lion hypochlorite (ClO-) le dioxygegravene (O2) le soufre (S)
Des reacuteducteurs classiques sont les meacutetaux le carbone et lhydrogegravene solide1
Lire lrsquoarticle complet sur httpfrwikipediaorgwikiPotentiel_d27oxydo-rC3A9duction
Reacuteaction doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Des informations de cet article ou section devraient ecirctre mieux relieacutees aux sources mentionneacutees dans la bibliographie ou en liens externes Ameacuteliorez sa veacuterifiabiliteacute en les associant par des reacutefeacuterences
Une reacuteaction doxydo-reacuteduction est une reacuteaction chimique au cours de laquelle se produit un eacutechange deacutelectrons Lespegravece chimique qui capte les eacutelectrons est appeleacutee laquo oxydant raquo celle qui les cegravede laquo reacuteducteur raquo On abregravege couramment loxydo-reacuteduction par redox
Les reacuteactions doxydo-reacuteductions constituent une grande famille comprenant de nombreuses reacuteactions chimiques puisquelles interviennent dans les combustions certains dosages meacutetallurgiques la corrosion des meacutetaux leacutelectrochimie ou la respiration cellulaire Ces reacuteactions jouent en particulier un rocircle fondamental en biologie dans la transformation de loxygegravene au sein des corps vivants Elles sont eacutegalement massivement utiliseacutees par lindustrie humaine agrave lexemple de lobtention de la fonte agrave partir de minerais composeacutes doxyde de fer par reacuteduction puis de fer et dacier agrave partir de la fonte par oxydation
Cette varieacuteteacute sexplique par la mobiliteacute la leacutegegravereteacute et lomnipreacutesence dans toutes les formes de la matiegravere de leacutelectron
Sommaire
bull 1 Deacutefinitions
o 11 Premiegravere deacutefinition
o 12 Deacutefinitions plus modernes
bull 2 Vocabulaire
bull 3 Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction
bull 4 Potentiel doxydo-reacuteduction
bull 5 Principaux couples doxydants-reacuteducteurs
bull 6 Reacuteactions doxydo-reacuteduction sans transfert eacutevident deacutelectrons [1]
o 61 Position du problegraveme
o 62 Geacuteneacuteralisation de la notion de transfert deacutelectrons
621 Formation dune liaison chimique et eacutelectroneacutegativiteacute
622 Transfert total deacutelectrons
623 Transfert total fictif (virtuel)
624 Application agrave la reacuteaction 2 H 2 + O2 rarr 2 H 2O
o 63 Nombre doxydation dun eacuteleacutement
o 64 Geacuteneacuteralisation de loxydo-reacuteduction
o 65 Utilisation des nombres doxydation
bull 7 Notes et reacutefeacuterences
bull 8 Bibliographie
bull 9 Voir aussi
o 91 Articles connexes
o 92 Liens externes
Deacutefinitions [modifier]
Premiegravere deacutefinition [modifier]
Suite agrave des expeacuteriences avec le mercure Lavoisier met en eacutevidence en 1772 le rocircle du dioxygegravene dans certaines reacuteactions doxydo-reacuteduction Il pose les premiegraveres deacutefinitions
bull Loxydation signifie laquo combinaison avec loxygegravene raquo Par exemple
2 Hg + O2 rarr Hg2O2
bull Une reacuteduction est laquo lextraction dun meacutetal de son oxyde raquo deacutefinition deacutejagrave utiliseacutee
en meacutetallurgie Par exemple
SO2 rarr S + O2
Dans le langage courant loxydation est la reacuteaction chimique dans laquelle un composeacute se combine avec un ou plusieurs atomes doxygegravene Comme loxydation du fer qui produit la rouille
4 Fe + 3O2 rarr 2 Fe2O3
Ce nest quau XX e siegravecle apregraves la deacutecouverte de leacutelectron (JJ Thomson 1897) et lintroduction du modegravele atomique de Bohr (1913) que les reacuteactions chimiques ont eacuteteacute reacuteexamineacutees agrave la lumiegravere de ces nouveaux modegraveles et que des similitudes observeacutees permirent de deacutegager progressivement le concept actuel doxydo-reacuteduction qui sexprime en termes de transferts deacutelectrons
Les reacuteactions doxydo-reacuteduction par voie segraveche (eacutechange de dioxygegravene) sont efficacement deacutecrites par les diagrammes Ellingham Loutil principal des reacuteactions redox en milieu aqueux eacutetant la formule de Nernst
Deacutefinitions plus modernes [modifier]
Pour faciliter leacutetude des reacuteactions on utilise un outil qui associe (parfois abstraitement) agrave chaque atome dun composeacute un nombre doxydation (no) qui symbolise la valeur de la charge porteacutee (Fe2+ a un nombre doxydation de 2)
bull Une oxydation est une perte deacutelectrons (donc une augmentation du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Zn rarr Zn2+ + 2 e-
bull Ce don deacutelectrons ne se produit que sil existe un corps susceptible de les
accepter
bull Le pheacutenomegravene inverse (acceptation des eacutelectrons) est appeleacute la reacuteduction
bull Une reacuteduction est un gain deacutelectrons (donc une diminution du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Cu2+ + 2 e- rarr Cu
Ainsi les laquo combinaisons avec loxygegravene raquo ne sont quun cas particulier des reacuteactions doxydo-reacuteduction Voici deux reacuteactions avec le cuivre
2Cu + O2 rarr 2CuO
Cu + Cl2 rarr CuCl2
La premiegravere combine le cuivre et le dioxygegravene tandis que la seconde combine le cuivre et le dichlore Le chlore et loxygegravene ont un point commun ce sont des eacuteleacutements plus eacutelectroneacutegatifs que le cuivre
Loxydation dun corps saccompagne toujours de la reacuteduction dun autre (les eacutelectrons ne peuvent pas circuler seuls et sont neacutecessairement capteacutes) on parle dune reacuteaction doxydo-reacuteduction Loxydation est une demi-reacuteaction de loxydo-reacuteduction et la reacuteduction est lautre demi-reacuteaction
Vocabulaire [modifier]
Scheacutema - Preacutevision du sens dune reacuteaction doxydo-reacuteduction en utilisant la regravegle du gamma
Dans une oxydo-reacuteduction
bull leacuteleacutement qui cegravede un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo reacuteducteur raquo
bull leacuteleacutement qui capte un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo oxydant raquo
Le reacuteducteur soxyde (reacuteaction doxydation) loxydant se reacuteduit (reacuteaction de reacuteduction) Loxydo-reacuteduction se compose donc de deux demi-reacuteactions une oxydation et une reacuteduction
bull Oxydationreacuteducteur(1) = oxydant(1) + ne- (les flegraveches napparaissent que si la reacuteaction est totale quand K gt 10 000)
bull Reacuteduction
oxydant(2) + ne- = reacuteducteur(2)
bull Oxydo-reacuteduction (laquo somme raquo de loxydation et de la reacuteduction)
oxydant(2) + reacuteducteur(1) rarr oxydant(1) + reacuteducteur(2)
Exemple
Ce4+ + e- = Ce3+ (Reacuteduction)
Fe2+ = Fe3+ + e- (Oxydation)
dougrave la reacuteaction bilan
Ce4+ + Fe2+ rarr Ce3+ + Fe3+
Un reacuteducteur oxydeacute (=forme oxydeacutee) est un oxydant et un oxydant reacuteduit (=forme reacuteduite) est un reacuteducteur On deacutefinit ainsi le couple oxydant-reacuteducteur (aussi appeleacute laquo couple redox raquo) qui se compose de loxydant et du reacuteducteur conjugueacute (loxydant reacuteduit) On le note sous la forme Oxydant Reacuteducteur
En biochimie et notamment agrave propos de la synthegravese des moleacutecules preacutebiotiques on parle de reacuteactions se produisant dans une atmosphegravere oxydante cest-agrave-dire en preacutesence doxygegravene par opposition agrave une atmosphegravere reacuteductrice contenant par exemple du gaz carbonique
Certain composeacutes chimiques peuvent se comporter aussi bien en oxydant quen reacuteducteur Cest notamment le cas de leau oxygeacuteneacutee dont on dit quelle se dismute et qui par conseacutequent ne peut ecirctre conserveacutee longtemps
H2O2 = 2H+ + O2 + 2e- (oxydation)
H2O2 + 2H+ + 2e- = 2H2O (reacuteduction)
Soit au final
2H2O2 rarr 2H2O + O2 (oxydo-reacuteduction)
On a par exemple les couples oxydant-reacuteducteur Cu 2+ Cu et Zn 2+ Zn qui donnent la reacuteaction en solution aqueuse
Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+
(aq) + Cu(s) (oxydo-reacuteduction)
Cette reacuteaction peut se deacutecomposer en une reacuteduction (de loxydant) et une oxydation (du reacuteducteur)
Zn(s) = Zn2+(aq) + 2e- (oxydation)
Cu2+(aq) + 2e- = Cu(s) (reacuteduction)
Les deux demi-reacuteactions doxydation et de reacuteduction peuvent reacuteellement ecirctre seacutepareacutees dans certains cas (cest-agrave-dire quelles ne se produisent pas au mecircme endroit) ce qui permet de geacuteneacuterer un courant eacutelectrique (cest ce qui se passe dans les piles eacutelectriques) Dans les autres cas par exemple dans lexemple donneacute elles nont quun inteacuterecirct formel (les eacutelectrons libres nexistent pas dans leau)
Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction hellip
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRC3A9action_d27oxydo-rC3A9duction
Respiration ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biologie et la meacutedecine Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
Dans le langage courant la respiration deacutesigne agrave la fois les eacutechanges gazeux (rejet de dioxyde de carbone CO2 appeleacute parfois de faccedilon impropre laquo gaz carbonique raquo et absorption de dioxygegravene O2 ou appeleacute couramment laquo oxygegravene raquo) et la respiration cellulaire qui permet en deacutegradant du glucose gracircce au dioxygegravene dobtenir de leacutenergie Les eacutechanges gazeux assistent la respiration cellulaire en lui fournissant le dioxygegravene et en le deacutebarrassant du dioxyde de carbone produit
Pour certains organismes ces eacutechanges se reacutealisent directement par diffusion aux travers des parois cellulaires Pour dautres des organes speacutecialiseacutes se sont formeacutes permettant ainsi daugmenter les quantiteacutes de gaz brasseacutes Il existe plusieurs types dorganes
bull les branchies qui sont les adaptations respiratoires des animaux aquatiques poissons mais aussi certains anneacutelides (vers) eacutechinodermes (eacutetoiles de mers) et mollusques
bull les poumons qui sont les adaptations des verteacutebreacutes terrestres
Dans le cas des animaux qui possegravedent des poumons on parle de ventilation pulmonaire pour deacutesigner lensemble des meacutecanismes qui permettent les transferts de gaz entre les milieux exteacuterieur et inteacuterieur (le sang)
Sommaire
bull 1 Aspect biochimique
bull 2 La respiration chez lecirctre humain
bull 3 Classification des sujets lieacutes agrave la respiration
o 31 Par maladie et urgences
o 32 Par meacutedication
o 33 Par soins intensifs et meacutedecine durgence
o 34 Par autres sujets meacutedicaux
bull 4 Voir aussi
o 41 Articles connexes
o 42 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRespiration
Tomographie par eacutemission de positons - Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
La tomographie par eacutemission de positons (TEP) deacutenommeacutee PET ou PET scan pour laquo positron emission tomography raquo dans la terminologie anglo-saxonne est une meacutethode
dimagerie meacutedicale pratiqueacutee par les speacutecialistes en meacutedecine nucleacuteaire qui permet de mesurer en trois dimensions lactiviteacute meacutetabolique dun organe gracircce aux eacutemissions produites par les positons (ou positrons) issus de la deacutesinteacutegration dun produit radioactif injecteacute au preacutealable
La TEP repose sur le principe geacuteneacuteral de la scintigraphie qui consiste agrave injecter un traceur dont on connaicirct le comportement et les proprieacuteteacutes biologiques pour obtenir une image du fonctionnement dun organe Ce traceur est marqueacute par un atome radioactif (carbone fluor azote oxygegravene) qui eacutemet des positons dont lannihilation produit elle-mecircme deux photons La deacutetection de la trajectoire de ces photons par le collimateur de la cameacutera TEP permet de localiser le lieu de leur eacutemission et donc la concentration du traceur en chaque point de lorgane Cest cette information quantitative que lon repreacutesente sous la forme dune image faisant apparaicirctre en couleurs les zones de forte concentration du traceur
Ainsi la TEP permet de visualiser les activiteacutes du meacutetabolisme des cellules on parle dimagerie fonctionnelle par opposition aux techniques dimagerie dite structurelle comme celles baseacutees sur les rayons X (radiologie ou CT-scan) qui reacutealisent des images de lanatomie Par conseacutequent la tomographie par eacutemission de positons est un outil diagnostique qui permet de deacuteceler certaines pathologies qui se traduisent par une alteacuteration de la physiologie normale comme les cancers La TEP est aussi utiliseacutee en recherche biomeacutedicale par exemple en imagerie ceacutereacutebrale ougrave elle permet de reacuteveacuteler les reacutegions actives du cerveau lors de telle ou telle activiteacute cognitive de maniegravere analogue agrave ce qui se fait avec limagerie par reacutesonance magneacutetique fonctionnelle (IRM)
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Deacutefinition
o 21 Principe
o 22 Exposition aux radiations et radioprotection
bull 3 Principaux traceurs utiliseacutes
o 31 Le 18 F FDG
bull 4 Deacuteroulement dun examen TEP
bull 5 Diagnostic
bull 6 Applications
o 61 Canceacuterologie
o 62 Imagerie ceacutereacutebrale et neurologie
o 63 Cardiologie
bull 7 Limites
bull 8 Avenir de la TEP
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Annexes
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiTomographie_par_C3A9mission_de_positons
Warburg ndash Selon Wikipeacutedia
Otto Heinrich Warburg (8 octobre 1883 agrave Fribourg-en-Brisgau Bade-Wurtemberg Allemagne - 1 er aoucirct 1970 agrave Berlin) est un meacutedecin physiologiste et biochimiste allemand Il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine de 19311
Sommaire
bull 1 Biographie
bull 2 Hypothegravese
bull 3 Le cas Warburg
bull 4 Notes et reacutefeacuterences
bull 5 Voir aussi
o 51 Liens externes
Biographie
Docteur en chimie et docteur en meacutedecine il a deacutecouvert des processus-cleacutes de la respiration cellulaire et de diffeacuterents systegravemes enzymatiques En 1931 il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine laquo pour sa deacutecouverte de la nature et du mode opeacuteratoire de lenzyme respiratoire1 raquo
Ayant deacutemontreacute que les cellules canceacutereuses changent leur meacutetabolisme pour passer agrave un meacutetabolisme anaeacuterobie il a formuleacute lhypothegravese non confirmeacutee que le cancer na pas besoin dun milieu riche en oxygegravene pour se deacutevelopper Parmi ses eacutetudiants le plus illustre est Hans Adolf Krebs prix Nobel en 1953
Hypothegravese
Il constata lors de ses observations sur des cellules canceacutereuses une concentration anormalement eacuteleveacutee dions lactates lun des sels de lacide lactique Or cet acide est typiquement le reacutesultat dune fermentation
En 1924 Warburg en tira une hypothegravese sur la formation de cellules canceacutereuses celles-ci tireraient principalement leur eacutenergie de la fermentation anaeacuterobie du glucose (glycolyse anaeacuterobie) et par conseacutequent la preacutesence doxygegravene ne serait pas neacutecessaire agrave leur deacuteveloppement
Lapparition du cancer serait due agrave un dysfonctionnement des mitochondries des cellules canceacutereuses au lieu de le consommer elles fermenteraient le glucose
Selon Warburg linduction dun eacutetat dacidification dans lorganisme est incompatible avec le meacutetabolisme des cellules canceacutereuses2
Le cas Warburg
Otto Warburg eacutetait juif Agrave ce titre il aurait ducirc ecirctre soit expulseacute dAllemagne soit deacuteporteacute dans les camps de concentration Il nen fut rien En effet parce quAdolf Hitler eacutetait particuliegraverement preacuteoccupeacute davoir un cancer et parce quil pensait que Warburg serait le seul scientifique susceptible de trouver un traitement efficace il donna donc des instructions pour quil fucirct preacuteserveacute de la deacuteportation3 Warburg est enterreacute au cimetiegravere de Dahlem agrave Berlin
Photo - Otto Heinrich Warburg en 1931
Notes et reacutefeacuterences
1 uarr a et b (en) laquo for his discovery of the nature and mode of action of the respiratory enzyme raquo in Personnel de reacutedaction laquo The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1931 [archive] raquo Fondation Nobel 2010 Consulteacute le 26 novembre 2010
2 uarr La theacuteorie de O H Warburg Nexus ndeg48 page 66
3 uarr Robert Paxton la France de Vichy 1940-1944 coll Points-Histoire eacuted Seuil 1973 p178
Source httpfrwikipediaorgwikiOtto_Heinrich_Warburg
Traduction deacutefinitions et compleacutements
Jacques Hallard Ing CNAM consultant indeacutependantRelecture et corrections Christiane Hallard-Lauffenburger professeur des eacutecoleshonoraireAdresse 585 19 Chemin du Malpas 13940 Molleacutegegraves FranceCourriel jacqueshallard921orangefr
Fichier ISIS Santeacute Cancer a Redox Disease French version3 alleacutegeacutee
---
Sommaire
bull 1 La deacutecouverte du meacutecanisme
bull 2 Vue geacuteneacuterale
bull 3 Le support de la photosynthegravese
bull 4 Les deux phases de la photosynthegravese
o 41 Les reacuteactions photochimiques ou phase claire
411 Le photosystegraveme II
412 Le photosystegraveme I
413 La photophosphorylation cyclique
o 42 Le cycle de Calvin ou phase chimique non photo-deacutependante (ou
laquo phase sombre raquo expression deacutesormais deacutesuegravete)
bull 5 Les diffeacuterents types de fixation du carbone
o 51 Le meacutecanisme des plantes en C3
o 52 Le meacutecanisme des plantes en C4
o 53 Le meacutecanisme des plantes CAM ( Crassulacean Acid Metabolism )
bull 6 Cas particuliers de photosynthegravese
o 61 Photosynthegravese chez un animal
o 62 Photosynthegravese artificielle
bull 7 Production doxygegravene amp captage deacutenergie
bull 8 Notes
bull 9 Reacutefeacuterences
bull 10 Voir aussi
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiPhotosynthC3A8se
Potentiel doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Le potentiel doxydo-reacuteduction ou potentiel redox est une grandeur empirique exprimeacutee en volt (de symbole V) et noteacutee E Ce potentiel est exprimeacute par rapport agrave une reacutefeacuterence souvent mesureacutee par une eacutelectrode normale agrave hydrogegravene (ENH) dougrave luniteacute VENH rencontreacutee dans certains ouvrages Cette mesure est appliqueacutee aux couples
doxydo-reacuteduction pour preacutevoir la reacuteactiviteacute des espegraveces chimiques entre elles Par convention le potentiel standard Edeg est mesureacute par rapport au couple protonhydrogegravene (H+ H2) de potentiel nul
Sommaire
bull 1 Mesure
o 11 Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
111 Exemples
bull 2 Oxydant et reacuteducteur
bull 3 Potentiels standard doxydo-reacuteduction agrave 25 degC
bull 4 laquo Noblesse raquo dun meacutetal
bull 5 Applications pratiques
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Articles connexes
Mesure [modifier]
La mesure dun potentiel deacutelectro-reacuteduction se fait expeacuterimentalement agrave laide de deux demi-piles Pour obtenir le potentiel standard dun couple redox lune de ces piles doit mettre en œuvre le couple de reacutefeacuterence H+ H2 et lautre celui dont on veut mesurer le potentiel
Concregravetement les deux demi-piles sont constitueacutees chacune dun soluteacute et dune eacutelectrode les soluteacutes sont relieacutes entre eux par un pont salin qui leur permet deacutechanger des ions et les eacutelectrodes sont relieacutees entre elles par un circuit eacutelectrique sur lequel est placeacute un voltmegravetre Les deux demi-piles une fois relieacutees forment une pile eacutelectrique fournissant un courant continu alimenteacute par les reacuteactions chimiques qui ont lieu spontaneacutement aux eacutelectrodes degraves lors quest formeacutee la pile
-Le sens de courant eacutelectrique donne le signe du potentiel (neacutegatif si les eacutelectrons vont vers H+H2 et positif au contraire)
-Le voltmegravetre donne la valeur du potentiel du couple redox
-Les couples ayant des Edeg eacuteleveacutes (positifs) impliquent des oxydants forts
-Les couples ayant des Edeg tregraves bas (neacutegatifs) impliquent des reacuteducteurs forts
Ce potentiel peut deacutependre du contexte chimique et notamment du pH et mecircme du contexte physique les effets de la lumiegravere sont mis agrave profit aussi bien par la nature dans la photosynthegravese que par lhomme dans la photographie
Les chimistes utilisent des tables deacutejagrave deacutefinies elles fournissent les potentiels mesureacutes dans les conditions standard de pression et de tempeacuterature (25 degC 1 bar) par rapport au couple H+ H2
Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo [modifier]
Pour une reacuteaction redox on peut deacutefinir la diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur)
Exemples [modifier]
a)NAD+ + 2H+ + 2 e- rarr NADH + H+ E0rsquo = -0320 V
b) Aceacutetaldeacutehyde + 2 H+ + 2 e- rarr Eacutethanol E0rsquo = -0197 V
Reacuteaction redox
Aceacutetaldeacutehyde + NADH + H+ rarr Eacutethanol + NAD+ ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur) = -0197 ndash (-0320) = + 0123 V
Regravegle geacuteneacuterale
Les reacuteactions redox spontaneacutees possegravedent un ΔE gt 0
Oxydant et reacuteducteur [modifier]
La reacutefeacuterence du potentiel doxydo-reacuteduction est celui de leau pure conventionnellement fixeacute agrave zeacutero Les corps dits laquo oxydants raquo sont les oxydants des couples ayant un potentiel positif (ils captent des eacutelectrons ce qui se traduit par une charge eacutelectrique neacutegative) les corps dits laquo reacuteducteurs raquo sont les reacuteducteurs des couples ayant un potentiel neacutegatif (ils cegravedent des eacutelectrons dougrave une charge eacutelectrique positive) Les valeurs caracteacuteristiques des potentiels sont de lordre de quelques volts
On voit lagrave que lon a deux significations diffeacuterentes pour les termes laquo oxydant raquo et laquo reacuteducteur raquo
bull la signification lieacutee agrave une reacuteaction doxydo-reacuteduction donneacutee (capteur ou eacutemetteur deacutelectron dans la reacuteaction)
bull la signification lieacutee au potentiel doxydo-reacuteduction un laquo reacuteducteur raquo est un corps qui joue le rocircle de reacuteducteur dans de nombreuses reacuteactions un laquo oxydant raquo est un corps qui joue le rocircle doxydant dans de nombreuses reacuteactions mais un laquo oxydant raquo peut parfois ecirctre un reacuteducteur sil est face agrave un laquo oxydant raquo plus fort et quil peut encore soxyder
Cest cette deuxiegraveme signification qui est utiliseacutee ici Les laquo oxydants raquo les plus forts ne peuvent pas soxyder eux-mecircmes et sont donc toujours des oxydants les laquo reacuteducteurs raquo les plus forts ne peuvent pas se reacuteduire eux-mecircmes et sont donc toujours des reacuteducteurs Mais certains corps peuvent ecirctre alternativement oxydants et reacuteducteurs comme par exemple leau ou le monoxyde de carbone
Les oxydants les plus forts dans cette eacutechelle sont les halogegravenes (F2 Cl2) lion permanganate (MnO4
-) en milieu acide lion hypochlorite (ClO-) le dioxygegravene (O2) le soufre (S)
Des reacuteducteurs classiques sont les meacutetaux le carbone et lhydrogegravene solide1
Lire lrsquoarticle complet sur httpfrwikipediaorgwikiPotentiel_d27oxydo-rC3A9duction
Reacuteaction doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Des informations de cet article ou section devraient ecirctre mieux relieacutees aux sources mentionneacutees dans la bibliographie ou en liens externes Ameacuteliorez sa veacuterifiabiliteacute en les associant par des reacutefeacuterences
Une reacuteaction doxydo-reacuteduction est une reacuteaction chimique au cours de laquelle se produit un eacutechange deacutelectrons Lespegravece chimique qui capte les eacutelectrons est appeleacutee laquo oxydant raquo celle qui les cegravede laquo reacuteducteur raquo On abregravege couramment loxydo-reacuteduction par redox
Les reacuteactions doxydo-reacuteductions constituent une grande famille comprenant de nombreuses reacuteactions chimiques puisquelles interviennent dans les combustions certains dosages meacutetallurgiques la corrosion des meacutetaux leacutelectrochimie ou la respiration cellulaire Ces reacuteactions jouent en particulier un rocircle fondamental en biologie dans la transformation de loxygegravene au sein des corps vivants Elles sont eacutegalement massivement utiliseacutees par lindustrie humaine agrave lexemple de lobtention de la fonte agrave partir de minerais composeacutes doxyde de fer par reacuteduction puis de fer et dacier agrave partir de la fonte par oxydation
Cette varieacuteteacute sexplique par la mobiliteacute la leacutegegravereteacute et lomnipreacutesence dans toutes les formes de la matiegravere de leacutelectron
Sommaire
bull 1 Deacutefinitions
o 11 Premiegravere deacutefinition
o 12 Deacutefinitions plus modernes
bull 2 Vocabulaire
bull 3 Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction
bull 4 Potentiel doxydo-reacuteduction
bull 5 Principaux couples doxydants-reacuteducteurs
bull 6 Reacuteactions doxydo-reacuteduction sans transfert eacutevident deacutelectrons [1]
o 61 Position du problegraveme
o 62 Geacuteneacuteralisation de la notion de transfert deacutelectrons
621 Formation dune liaison chimique et eacutelectroneacutegativiteacute
622 Transfert total deacutelectrons
623 Transfert total fictif (virtuel)
624 Application agrave la reacuteaction 2 H 2 + O2 rarr 2 H 2O
o 63 Nombre doxydation dun eacuteleacutement
o 64 Geacuteneacuteralisation de loxydo-reacuteduction
o 65 Utilisation des nombres doxydation
bull 7 Notes et reacutefeacuterences
bull 8 Bibliographie
bull 9 Voir aussi
o 91 Articles connexes
o 92 Liens externes
Deacutefinitions [modifier]
Premiegravere deacutefinition [modifier]
Suite agrave des expeacuteriences avec le mercure Lavoisier met en eacutevidence en 1772 le rocircle du dioxygegravene dans certaines reacuteactions doxydo-reacuteduction Il pose les premiegraveres deacutefinitions
bull Loxydation signifie laquo combinaison avec loxygegravene raquo Par exemple
2 Hg + O2 rarr Hg2O2
bull Une reacuteduction est laquo lextraction dun meacutetal de son oxyde raquo deacutefinition deacutejagrave utiliseacutee
en meacutetallurgie Par exemple
SO2 rarr S + O2
Dans le langage courant loxydation est la reacuteaction chimique dans laquelle un composeacute se combine avec un ou plusieurs atomes doxygegravene Comme loxydation du fer qui produit la rouille
4 Fe + 3O2 rarr 2 Fe2O3
Ce nest quau XX e siegravecle apregraves la deacutecouverte de leacutelectron (JJ Thomson 1897) et lintroduction du modegravele atomique de Bohr (1913) que les reacuteactions chimiques ont eacuteteacute reacuteexamineacutees agrave la lumiegravere de ces nouveaux modegraveles et que des similitudes observeacutees permirent de deacutegager progressivement le concept actuel doxydo-reacuteduction qui sexprime en termes de transferts deacutelectrons
Les reacuteactions doxydo-reacuteduction par voie segraveche (eacutechange de dioxygegravene) sont efficacement deacutecrites par les diagrammes Ellingham Loutil principal des reacuteactions redox en milieu aqueux eacutetant la formule de Nernst
Deacutefinitions plus modernes [modifier]
Pour faciliter leacutetude des reacuteactions on utilise un outil qui associe (parfois abstraitement) agrave chaque atome dun composeacute un nombre doxydation (no) qui symbolise la valeur de la charge porteacutee (Fe2+ a un nombre doxydation de 2)
bull Une oxydation est une perte deacutelectrons (donc une augmentation du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Zn rarr Zn2+ + 2 e-
bull Ce don deacutelectrons ne se produit que sil existe un corps susceptible de les
accepter
bull Le pheacutenomegravene inverse (acceptation des eacutelectrons) est appeleacute la reacuteduction
bull Une reacuteduction est un gain deacutelectrons (donc une diminution du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Cu2+ + 2 e- rarr Cu
Ainsi les laquo combinaisons avec loxygegravene raquo ne sont quun cas particulier des reacuteactions doxydo-reacuteduction Voici deux reacuteactions avec le cuivre
2Cu + O2 rarr 2CuO
Cu + Cl2 rarr CuCl2
La premiegravere combine le cuivre et le dioxygegravene tandis que la seconde combine le cuivre et le dichlore Le chlore et loxygegravene ont un point commun ce sont des eacuteleacutements plus eacutelectroneacutegatifs que le cuivre
Loxydation dun corps saccompagne toujours de la reacuteduction dun autre (les eacutelectrons ne peuvent pas circuler seuls et sont neacutecessairement capteacutes) on parle dune reacuteaction doxydo-reacuteduction Loxydation est une demi-reacuteaction de loxydo-reacuteduction et la reacuteduction est lautre demi-reacuteaction
Vocabulaire [modifier]
Scheacutema - Preacutevision du sens dune reacuteaction doxydo-reacuteduction en utilisant la regravegle du gamma
Dans une oxydo-reacuteduction
bull leacuteleacutement qui cegravede un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo reacuteducteur raquo
bull leacuteleacutement qui capte un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo oxydant raquo
Le reacuteducteur soxyde (reacuteaction doxydation) loxydant se reacuteduit (reacuteaction de reacuteduction) Loxydo-reacuteduction se compose donc de deux demi-reacuteactions une oxydation et une reacuteduction
bull Oxydationreacuteducteur(1) = oxydant(1) + ne- (les flegraveches napparaissent que si la reacuteaction est totale quand K gt 10 000)
bull Reacuteduction
oxydant(2) + ne- = reacuteducteur(2)
bull Oxydo-reacuteduction (laquo somme raquo de loxydation et de la reacuteduction)
oxydant(2) + reacuteducteur(1) rarr oxydant(1) + reacuteducteur(2)
Exemple
Ce4+ + e- = Ce3+ (Reacuteduction)
Fe2+ = Fe3+ + e- (Oxydation)
dougrave la reacuteaction bilan
Ce4+ + Fe2+ rarr Ce3+ + Fe3+
Un reacuteducteur oxydeacute (=forme oxydeacutee) est un oxydant et un oxydant reacuteduit (=forme reacuteduite) est un reacuteducteur On deacutefinit ainsi le couple oxydant-reacuteducteur (aussi appeleacute laquo couple redox raquo) qui se compose de loxydant et du reacuteducteur conjugueacute (loxydant reacuteduit) On le note sous la forme Oxydant Reacuteducteur
En biochimie et notamment agrave propos de la synthegravese des moleacutecules preacutebiotiques on parle de reacuteactions se produisant dans une atmosphegravere oxydante cest-agrave-dire en preacutesence doxygegravene par opposition agrave une atmosphegravere reacuteductrice contenant par exemple du gaz carbonique
Certain composeacutes chimiques peuvent se comporter aussi bien en oxydant quen reacuteducteur Cest notamment le cas de leau oxygeacuteneacutee dont on dit quelle se dismute et qui par conseacutequent ne peut ecirctre conserveacutee longtemps
H2O2 = 2H+ + O2 + 2e- (oxydation)
H2O2 + 2H+ + 2e- = 2H2O (reacuteduction)
Soit au final
2H2O2 rarr 2H2O + O2 (oxydo-reacuteduction)
On a par exemple les couples oxydant-reacuteducteur Cu 2+ Cu et Zn 2+ Zn qui donnent la reacuteaction en solution aqueuse
Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+
(aq) + Cu(s) (oxydo-reacuteduction)
Cette reacuteaction peut se deacutecomposer en une reacuteduction (de loxydant) et une oxydation (du reacuteducteur)
Zn(s) = Zn2+(aq) + 2e- (oxydation)
Cu2+(aq) + 2e- = Cu(s) (reacuteduction)
Les deux demi-reacuteactions doxydation et de reacuteduction peuvent reacuteellement ecirctre seacutepareacutees dans certains cas (cest-agrave-dire quelles ne se produisent pas au mecircme endroit) ce qui permet de geacuteneacuterer un courant eacutelectrique (cest ce qui se passe dans les piles eacutelectriques) Dans les autres cas par exemple dans lexemple donneacute elles nont quun inteacuterecirct formel (les eacutelectrons libres nexistent pas dans leau)
Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction hellip
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Respiration ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biologie et la meacutedecine Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
Dans le langage courant la respiration deacutesigne agrave la fois les eacutechanges gazeux (rejet de dioxyde de carbone CO2 appeleacute parfois de faccedilon impropre laquo gaz carbonique raquo et absorption de dioxygegravene O2 ou appeleacute couramment laquo oxygegravene raquo) et la respiration cellulaire qui permet en deacutegradant du glucose gracircce au dioxygegravene dobtenir de leacutenergie Les eacutechanges gazeux assistent la respiration cellulaire en lui fournissant le dioxygegravene et en le deacutebarrassant du dioxyde de carbone produit
Pour certains organismes ces eacutechanges se reacutealisent directement par diffusion aux travers des parois cellulaires Pour dautres des organes speacutecialiseacutes se sont formeacutes permettant ainsi daugmenter les quantiteacutes de gaz brasseacutes Il existe plusieurs types dorganes
bull les branchies qui sont les adaptations respiratoires des animaux aquatiques poissons mais aussi certains anneacutelides (vers) eacutechinodermes (eacutetoiles de mers) et mollusques
bull les poumons qui sont les adaptations des verteacutebreacutes terrestres
Dans le cas des animaux qui possegravedent des poumons on parle de ventilation pulmonaire pour deacutesigner lensemble des meacutecanismes qui permettent les transferts de gaz entre les milieux exteacuterieur et inteacuterieur (le sang)
Sommaire
bull 1 Aspect biochimique
bull 2 La respiration chez lecirctre humain
bull 3 Classification des sujets lieacutes agrave la respiration
o 31 Par maladie et urgences
o 32 Par meacutedication
o 33 Par soins intensifs et meacutedecine durgence
o 34 Par autres sujets meacutedicaux
bull 4 Voir aussi
o 41 Articles connexes
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Tomographie par eacutemission de positons - Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
La tomographie par eacutemission de positons (TEP) deacutenommeacutee PET ou PET scan pour laquo positron emission tomography raquo dans la terminologie anglo-saxonne est une meacutethode
dimagerie meacutedicale pratiqueacutee par les speacutecialistes en meacutedecine nucleacuteaire qui permet de mesurer en trois dimensions lactiviteacute meacutetabolique dun organe gracircce aux eacutemissions produites par les positons (ou positrons) issus de la deacutesinteacutegration dun produit radioactif injecteacute au preacutealable
La TEP repose sur le principe geacuteneacuteral de la scintigraphie qui consiste agrave injecter un traceur dont on connaicirct le comportement et les proprieacuteteacutes biologiques pour obtenir une image du fonctionnement dun organe Ce traceur est marqueacute par un atome radioactif (carbone fluor azote oxygegravene) qui eacutemet des positons dont lannihilation produit elle-mecircme deux photons La deacutetection de la trajectoire de ces photons par le collimateur de la cameacutera TEP permet de localiser le lieu de leur eacutemission et donc la concentration du traceur en chaque point de lorgane Cest cette information quantitative que lon repreacutesente sous la forme dune image faisant apparaicirctre en couleurs les zones de forte concentration du traceur
Ainsi la TEP permet de visualiser les activiteacutes du meacutetabolisme des cellules on parle dimagerie fonctionnelle par opposition aux techniques dimagerie dite structurelle comme celles baseacutees sur les rayons X (radiologie ou CT-scan) qui reacutealisent des images de lanatomie Par conseacutequent la tomographie par eacutemission de positons est un outil diagnostique qui permet de deacuteceler certaines pathologies qui se traduisent par une alteacuteration de la physiologie normale comme les cancers La TEP est aussi utiliseacutee en recherche biomeacutedicale par exemple en imagerie ceacutereacutebrale ougrave elle permet de reacuteveacuteler les reacutegions actives du cerveau lors de telle ou telle activiteacute cognitive de maniegravere analogue agrave ce qui se fait avec limagerie par reacutesonance magneacutetique fonctionnelle (IRM)
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Deacutefinition
o 21 Principe
o 22 Exposition aux radiations et radioprotection
bull 3 Principaux traceurs utiliseacutes
o 31 Le 18 F FDG
bull 4 Deacuteroulement dun examen TEP
bull 5 Diagnostic
bull 6 Applications
o 61 Canceacuterologie
o 62 Imagerie ceacutereacutebrale et neurologie
o 63 Cardiologie
bull 7 Limites
bull 8 Avenir de la TEP
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Annexes
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiTomographie_par_C3A9mission_de_positons
Warburg ndash Selon Wikipeacutedia
Otto Heinrich Warburg (8 octobre 1883 agrave Fribourg-en-Brisgau Bade-Wurtemberg Allemagne - 1 er aoucirct 1970 agrave Berlin) est un meacutedecin physiologiste et biochimiste allemand Il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine de 19311
Sommaire
bull 1 Biographie
bull 2 Hypothegravese
bull 3 Le cas Warburg
bull 4 Notes et reacutefeacuterences
bull 5 Voir aussi
o 51 Liens externes
Biographie
Docteur en chimie et docteur en meacutedecine il a deacutecouvert des processus-cleacutes de la respiration cellulaire et de diffeacuterents systegravemes enzymatiques En 1931 il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine laquo pour sa deacutecouverte de la nature et du mode opeacuteratoire de lenzyme respiratoire1 raquo
Ayant deacutemontreacute que les cellules canceacutereuses changent leur meacutetabolisme pour passer agrave un meacutetabolisme anaeacuterobie il a formuleacute lhypothegravese non confirmeacutee que le cancer na pas besoin dun milieu riche en oxygegravene pour se deacutevelopper Parmi ses eacutetudiants le plus illustre est Hans Adolf Krebs prix Nobel en 1953
Hypothegravese
Il constata lors de ses observations sur des cellules canceacutereuses une concentration anormalement eacuteleveacutee dions lactates lun des sels de lacide lactique Or cet acide est typiquement le reacutesultat dune fermentation
En 1924 Warburg en tira une hypothegravese sur la formation de cellules canceacutereuses celles-ci tireraient principalement leur eacutenergie de la fermentation anaeacuterobie du glucose (glycolyse anaeacuterobie) et par conseacutequent la preacutesence doxygegravene ne serait pas neacutecessaire agrave leur deacuteveloppement
Lapparition du cancer serait due agrave un dysfonctionnement des mitochondries des cellules canceacutereuses au lieu de le consommer elles fermenteraient le glucose
Selon Warburg linduction dun eacutetat dacidification dans lorganisme est incompatible avec le meacutetabolisme des cellules canceacutereuses2
Le cas Warburg
Otto Warburg eacutetait juif Agrave ce titre il aurait ducirc ecirctre soit expulseacute dAllemagne soit deacuteporteacute dans les camps de concentration Il nen fut rien En effet parce quAdolf Hitler eacutetait particuliegraverement preacuteoccupeacute davoir un cancer et parce quil pensait que Warburg serait le seul scientifique susceptible de trouver un traitement efficace il donna donc des instructions pour quil fucirct preacuteserveacute de la deacuteportation3 Warburg est enterreacute au cimetiegravere de Dahlem agrave Berlin
Photo - Otto Heinrich Warburg en 1931
Notes et reacutefeacuterences
1 uarr a et b (en) laquo for his discovery of the nature and mode of action of the respiratory enzyme raquo in Personnel de reacutedaction laquo The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1931 [archive] raquo Fondation Nobel 2010 Consulteacute le 26 novembre 2010
2 uarr La theacuteorie de O H Warburg Nexus ndeg48 page 66
3 uarr Robert Paxton la France de Vichy 1940-1944 coll Points-Histoire eacuted Seuil 1973 p178
Source httpfrwikipediaorgwikiOtto_Heinrich_Warburg
Traduction deacutefinitions et compleacutements
Jacques Hallard Ing CNAM consultant indeacutependantRelecture et corrections Christiane Hallard-Lauffenburger professeur des eacutecoleshonoraireAdresse 585 19 Chemin du Malpas 13940 Molleacutegegraves FranceCourriel jacqueshallard921orangefr
Fichier ISIS Santeacute Cancer a Redox Disease French version3 alleacutegeacutee
---
doxydo-reacuteduction pour preacutevoir la reacuteactiviteacute des espegraveces chimiques entre elles Par convention le potentiel standard Edeg est mesureacute par rapport au couple protonhydrogegravene (H+ H2) de potentiel nul
Sommaire
bull 1 Mesure
o 11 Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
111 Exemples
bull 2 Oxydant et reacuteducteur
bull 3 Potentiels standard doxydo-reacuteduction agrave 25 degC
bull 4 laquo Noblesse raquo dun meacutetal
bull 5 Applications pratiques
bull 6 Notes et reacutefeacuterences
bull 7 Articles connexes
Mesure [modifier]
La mesure dun potentiel deacutelectro-reacuteduction se fait expeacuterimentalement agrave laide de deux demi-piles Pour obtenir le potentiel standard dun couple redox lune de ces piles doit mettre en œuvre le couple de reacutefeacuterence H+ H2 et lautre celui dont on veut mesurer le potentiel
Concregravetement les deux demi-piles sont constitueacutees chacune dun soluteacute et dune eacutelectrode les soluteacutes sont relieacutes entre eux par un pont salin qui leur permet deacutechanger des ions et les eacutelectrodes sont relieacutees entre elles par un circuit eacutelectrique sur lequel est placeacute un voltmegravetre Les deux demi-piles une fois relieacutees forment une pile eacutelectrique fournissant un courant continu alimenteacute par les reacuteactions chimiques qui ont lieu spontaneacutement aux eacutelectrodes degraves lors quest formeacutee la pile
-Le sens de courant eacutelectrique donne le signe du potentiel (neacutegatif si les eacutelectrons vont vers H+H2 et positif au contraire)
-Le voltmegravetre donne la valeur du potentiel du couple redox
-Les couples ayant des Edeg eacuteleveacutes (positifs) impliquent des oxydants forts
-Les couples ayant des Edeg tregraves bas (neacutegatifs) impliquent des reacuteducteurs forts
Ce potentiel peut deacutependre du contexte chimique et notamment du pH et mecircme du contexte physique les effets de la lumiegravere sont mis agrave profit aussi bien par la nature dans la photosynthegravese que par lhomme dans la photographie
Les chimistes utilisent des tables deacutejagrave deacutefinies elles fournissent les potentiels mesureacutes dans les conditions standard de pression et de tempeacuterature (25 degC 1 bar) par rapport au couple H+ H2
Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo [modifier]
Pour une reacuteaction redox on peut deacutefinir la diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur)
Exemples [modifier]
a)NAD+ + 2H+ + 2 e- rarr NADH + H+ E0rsquo = -0320 V
b) Aceacutetaldeacutehyde + 2 H+ + 2 e- rarr Eacutethanol E0rsquo = -0197 V
Reacuteaction redox
Aceacutetaldeacutehyde + NADH + H+ rarr Eacutethanol + NAD+ ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur) = -0197 ndash (-0320) = + 0123 V
Regravegle geacuteneacuterale
Les reacuteactions redox spontaneacutees possegravedent un ΔE gt 0
Oxydant et reacuteducteur [modifier]
La reacutefeacuterence du potentiel doxydo-reacuteduction est celui de leau pure conventionnellement fixeacute agrave zeacutero Les corps dits laquo oxydants raquo sont les oxydants des couples ayant un potentiel positif (ils captent des eacutelectrons ce qui se traduit par une charge eacutelectrique neacutegative) les corps dits laquo reacuteducteurs raquo sont les reacuteducteurs des couples ayant un potentiel neacutegatif (ils cegravedent des eacutelectrons dougrave une charge eacutelectrique positive) Les valeurs caracteacuteristiques des potentiels sont de lordre de quelques volts
On voit lagrave que lon a deux significations diffeacuterentes pour les termes laquo oxydant raquo et laquo reacuteducteur raquo
bull la signification lieacutee agrave une reacuteaction doxydo-reacuteduction donneacutee (capteur ou eacutemetteur deacutelectron dans la reacuteaction)
bull la signification lieacutee au potentiel doxydo-reacuteduction un laquo reacuteducteur raquo est un corps qui joue le rocircle de reacuteducteur dans de nombreuses reacuteactions un laquo oxydant raquo est un corps qui joue le rocircle doxydant dans de nombreuses reacuteactions mais un laquo oxydant raquo peut parfois ecirctre un reacuteducteur sil est face agrave un laquo oxydant raquo plus fort et quil peut encore soxyder
Cest cette deuxiegraveme signification qui est utiliseacutee ici Les laquo oxydants raquo les plus forts ne peuvent pas soxyder eux-mecircmes et sont donc toujours des oxydants les laquo reacuteducteurs raquo les plus forts ne peuvent pas se reacuteduire eux-mecircmes et sont donc toujours des reacuteducteurs Mais certains corps peuvent ecirctre alternativement oxydants et reacuteducteurs comme par exemple leau ou le monoxyde de carbone
Les oxydants les plus forts dans cette eacutechelle sont les halogegravenes (F2 Cl2) lion permanganate (MnO4
-) en milieu acide lion hypochlorite (ClO-) le dioxygegravene (O2) le soufre (S)
Des reacuteducteurs classiques sont les meacutetaux le carbone et lhydrogegravene solide1
Lire lrsquoarticle complet sur httpfrwikipediaorgwikiPotentiel_d27oxydo-rC3A9duction
Reacuteaction doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Des informations de cet article ou section devraient ecirctre mieux relieacutees aux sources mentionneacutees dans la bibliographie ou en liens externes Ameacuteliorez sa veacuterifiabiliteacute en les associant par des reacutefeacuterences
Une reacuteaction doxydo-reacuteduction est une reacuteaction chimique au cours de laquelle se produit un eacutechange deacutelectrons Lespegravece chimique qui capte les eacutelectrons est appeleacutee laquo oxydant raquo celle qui les cegravede laquo reacuteducteur raquo On abregravege couramment loxydo-reacuteduction par redox
Les reacuteactions doxydo-reacuteductions constituent une grande famille comprenant de nombreuses reacuteactions chimiques puisquelles interviennent dans les combustions certains dosages meacutetallurgiques la corrosion des meacutetaux leacutelectrochimie ou la respiration cellulaire Ces reacuteactions jouent en particulier un rocircle fondamental en biologie dans la transformation de loxygegravene au sein des corps vivants Elles sont eacutegalement massivement utiliseacutees par lindustrie humaine agrave lexemple de lobtention de la fonte agrave partir de minerais composeacutes doxyde de fer par reacuteduction puis de fer et dacier agrave partir de la fonte par oxydation
Cette varieacuteteacute sexplique par la mobiliteacute la leacutegegravereteacute et lomnipreacutesence dans toutes les formes de la matiegravere de leacutelectron
Sommaire
bull 1 Deacutefinitions
o 11 Premiegravere deacutefinition
o 12 Deacutefinitions plus modernes
bull 2 Vocabulaire
bull 3 Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction
bull 4 Potentiel doxydo-reacuteduction
bull 5 Principaux couples doxydants-reacuteducteurs
bull 6 Reacuteactions doxydo-reacuteduction sans transfert eacutevident deacutelectrons [1]
o 61 Position du problegraveme
o 62 Geacuteneacuteralisation de la notion de transfert deacutelectrons
621 Formation dune liaison chimique et eacutelectroneacutegativiteacute
622 Transfert total deacutelectrons
623 Transfert total fictif (virtuel)
624 Application agrave la reacuteaction 2 H 2 + O2 rarr 2 H 2O
o 63 Nombre doxydation dun eacuteleacutement
o 64 Geacuteneacuteralisation de loxydo-reacuteduction
o 65 Utilisation des nombres doxydation
bull 7 Notes et reacutefeacuterences
bull 8 Bibliographie
bull 9 Voir aussi
o 91 Articles connexes
o 92 Liens externes
Deacutefinitions [modifier]
Premiegravere deacutefinition [modifier]
Suite agrave des expeacuteriences avec le mercure Lavoisier met en eacutevidence en 1772 le rocircle du dioxygegravene dans certaines reacuteactions doxydo-reacuteduction Il pose les premiegraveres deacutefinitions
bull Loxydation signifie laquo combinaison avec loxygegravene raquo Par exemple
2 Hg + O2 rarr Hg2O2
bull Une reacuteduction est laquo lextraction dun meacutetal de son oxyde raquo deacutefinition deacutejagrave utiliseacutee
en meacutetallurgie Par exemple
SO2 rarr S + O2
Dans le langage courant loxydation est la reacuteaction chimique dans laquelle un composeacute se combine avec un ou plusieurs atomes doxygegravene Comme loxydation du fer qui produit la rouille
4 Fe + 3O2 rarr 2 Fe2O3
Ce nest quau XX e siegravecle apregraves la deacutecouverte de leacutelectron (JJ Thomson 1897) et lintroduction du modegravele atomique de Bohr (1913) que les reacuteactions chimiques ont eacuteteacute reacuteexamineacutees agrave la lumiegravere de ces nouveaux modegraveles et que des similitudes observeacutees permirent de deacutegager progressivement le concept actuel doxydo-reacuteduction qui sexprime en termes de transferts deacutelectrons
Les reacuteactions doxydo-reacuteduction par voie segraveche (eacutechange de dioxygegravene) sont efficacement deacutecrites par les diagrammes Ellingham Loutil principal des reacuteactions redox en milieu aqueux eacutetant la formule de Nernst
Deacutefinitions plus modernes [modifier]
Pour faciliter leacutetude des reacuteactions on utilise un outil qui associe (parfois abstraitement) agrave chaque atome dun composeacute un nombre doxydation (no) qui symbolise la valeur de la charge porteacutee (Fe2+ a un nombre doxydation de 2)
bull Une oxydation est une perte deacutelectrons (donc une augmentation du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Zn rarr Zn2+ + 2 e-
bull Ce don deacutelectrons ne se produit que sil existe un corps susceptible de les
accepter
bull Le pheacutenomegravene inverse (acceptation des eacutelectrons) est appeleacute la reacuteduction
bull Une reacuteduction est un gain deacutelectrons (donc une diminution du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Cu2+ + 2 e- rarr Cu
Ainsi les laquo combinaisons avec loxygegravene raquo ne sont quun cas particulier des reacuteactions doxydo-reacuteduction Voici deux reacuteactions avec le cuivre
2Cu + O2 rarr 2CuO
Cu + Cl2 rarr CuCl2
La premiegravere combine le cuivre et le dioxygegravene tandis que la seconde combine le cuivre et le dichlore Le chlore et loxygegravene ont un point commun ce sont des eacuteleacutements plus eacutelectroneacutegatifs que le cuivre
Loxydation dun corps saccompagne toujours de la reacuteduction dun autre (les eacutelectrons ne peuvent pas circuler seuls et sont neacutecessairement capteacutes) on parle dune reacuteaction doxydo-reacuteduction Loxydation est une demi-reacuteaction de loxydo-reacuteduction et la reacuteduction est lautre demi-reacuteaction
Vocabulaire [modifier]
Scheacutema - Preacutevision du sens dune reacuteaction doxydo-reacuteduction en utilisant la regravegle du gamma
Dans une oxydo-reacuteduction
bull leacuteleacutement qui cegravede un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo reacuteducteur raquo
bull leacuteleacutement qui capte un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo oxydant raquo
Le reacuteducteur soxyde (reacuteaction doxydation) loxydant se reacuteduit (reacuteaction de reacuteduction) Loxydo-reacuteduction se compose donc de deux demi-reacuteactions une oxydation et une reacuteduction
bull Oxydationreacuteducteur(1) = oxydant(1) + ne- (les flegraveches napparaissent que si la reacuteaction est totale quand K gt 10 000)
bull Reacuteduction
oxydant(2) + ne- = reacuteducteur(2)
bull Oxydo-reacuteduction (laquo somme raquo de loxydation et de la reacuteduction)
oxydant(2) + reacuteducteur(1) rarr oxydant(1) + reacuteducteur(2)
Exemple
Ce4+ + e- = Ce3+ (Reacuteduction)
Fe2+ = Fe3+ + e- (Oxydation)
dougrave la reacuteaction bilan
Ce4+ + Fe2+ rarr Ce3+ + Fe3+
Un reacuteducteur oxydeacute (=forme oxydeacutee) est un oxydant et un oxydant reacuteduit (=forme reacuteduite) est un reacuteducteur On deacutefinit ainsi le couple oxydant-reacuteducteur (aussi appeleacute laquo couple redox raquo) qui se compose de loxydant et du reacuteducteur conjugueacute (loxydant reacuteduit) On le note sous la forme Oxydant Reacuteducteur
En biochimie et notamment agrave propos de la synthegravese des moleacutecules preacutebiotiques on parle de reacuteactions se produisant dans une atmosphegravere oxydante cest-agrave-dire en preacutesence doxygegravene par opposition agrave une atmosphegravere reacuteductrice contenant par exemple du gaz carbonique
Certain composeacutes chimiques peuvent se comporter aussi bien en oxydant quen reacuteducteur Cest notamment le cas de leau oxygeacuteneacutee dont on dit quelle se dismute et qui par conseacutequent ne peut ecirctre conserveacutee longtemps
H2O2 = 2H+ + O2 + 2e- (oxydation)
H2O2 + 2H+ + 2e- = 2H2O (reacuteduction)
Soit au final
2H2O2 rarr 2H2O + O2 (oxydo-reacuteduction)
On a par exemple les couples oxydant-reacuteducteur Cu 2+ Cu et Zn 2+ Zn qui donnent la reacuteaction en solution aqueuse
Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+
(aq) + Cu(s) (oxydo-reacuteduction)
Cette reacuteaction peut se deacutecomposer en une reacuteduction (de loxydant) et une oxydation (du reacuteducteur)
Zn(s) = Zn2+(aq) + 2e- (oxydation)
Cu2+(aq) + 2e- = Cu(s) (reacuteduction)
Les deux demi-reacuteactions doxydation et de reacuteduction peuvent reacuteellement ecirctre seacutepareacutees dans certains cas (cest-agrave-dire quelles ne se produisent pas au mecircme endroit) ce qui permet de geacuteneacuterer un courant eacutelectrique (cest ce qui se passe dans les piles eacutelectriques) Dans les autres cas par exemple dans lexemple donneacute elles nont quun inteacuterecirct formel (les eacutelectrons libres nexistent pas dans leau)
Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction hellip
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRC3A9action_d27oxydo-rC3A9duction
Respiration ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biologie et la meacutedecine Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
Dans le langage courant la respiration deacutesigne agrave la fois les eacutechanges gazeux (rejet de dioxyde de carbone CO2 appeleacute parfois de faccedilon impropre laquo gaz carbonique raquo et absorption de dioxygegravene O2 ou appeleacute couramment laquo oxygegravene raquo) et la respiration cellulaire qui permet en deacutegradant du glucose gracircce au dioxygegravene dobtenir de leacutenergie Les eacutechanges gazeux assistent la respiration cellulaire en lui fournissant le dioxygegravene et en le deacutebarrassant du dioxyde de carbone produit
Pour certains organismes ces eacutechanges se reacutealisent directement par diffusion aux travers des parois cellulaires Pour dautres des organes speacutecialiseacutes se sont formeacutes permettant ainsi daugmenter les quantiteacutes de gaz brasseacutes Il existe plusieurs types dorganes
bull les branchies qui sont les adaptations respiratoires des animaux aquatiques poissons mais aussi certains anneacutelides (vers) eacutechinodermes (eacutetoiles de mers) et mollusques
bull les poumons qui sont les adaptations des verteacutebreacutes terrestres
Dans le cas des animaux qui possegravedent des poumons on parle de ventilation pulmonaire pour deacutesigner lensemble des meacutecanismes qui permettent les transferts de gaz entre les milieux exteacuterieur et inteacuterieur (le sang)
Sommaire
bull 1 Aspect biochimique
bull 2 La respiration chez lecirctre humain
bull 3 Classification des sujets lieacutes agrave la respiration
o 31 Par maladie et urgences
o 32 Par meacutedication
o 33 Par soins intensifs et meacutedecine durgence
o 34 Par autres sujets meacutedicaux
bull 4 Voir aussi
o 41 Articles connexes
o 42 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRespiration
Tomographie par eacutemission de positons - Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
La tomographie par eacutemission de positons (TEP) deacutenommeacutee PET ou PET scan pour laquo positron emission tomography raquo dans la terminologie anglo-saxonne est une meacutethode
dimagerie meacutedicale pratiqueacutee par les speacutecialistes en meacutedecine nucleacuteaire qui permet de mesurer en trois dimensions lactiviteacute meacutetabolique dun organe gracircce aux eacutemissions produites par les positons (ou positrons) issus de la deacutesinteacutegration dun produit radioactif injecteacute au preacutealable
La TEP repose sur le principe geacuteneacuteral de la scintigraphie qui consiste agrave injecter un traceur dont on connaicirct le comportement et les proprieacuteteacutes biologiques pour obtenir une image du fonctionnement dun organe Ce traceur est marqueacute par un atome radioactif (carbone fluor azote oxygegravene) qui eacutemet des positons dont lannihilation produit elle-mecircme deux photons La deacutetection de la trajectoire de ces photons par le collimateur de la cameacutera TEP permet de localiser le lieu de leur eacutemission et donc la concentration du traceur en chaque point de lorgane Cest cette information quantitative que lon repreacutesente sous la forme dune image faisant apparaicirctre en couleurs les zones de forte concentration du traceur
Ainsi la TEP permet de visualiser les activiteacutes du meacutetabolisme des cellules on parle dimagerie fonctionnelle par opposition aux techniques dimagerie dite structurelle comme celles baseacutees sur les rayons X (radiologie ou CT-scan) qui reacutealisent des images de lanatomie Par conseacutequent la tomographie par eacutemission de positons est un outil diagnostique qui permet de deacuteceler certaines pathologies qui se traduisent par une alteacuteration de la physiologie normale comme les cancers La TEP est aussi utiliseacutee en recherche biomeacutedicale par exemple en imagerie ceacutereacutebrale ougrave elle permet de reacuteveacuteler les reacutegions actives du cerveau lors de telle ou telle activiteacute cognitive de maniegravere analogue agrave ce qui se fait avec limagerie par reacutesonance magneacutetique fonctionnelle (IRM)
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Deacutefinition
o 21 Principe
o 22 Exposition aux radiations et radioprotection
bull 3 Principaux traceurs utiliseacutes
o 31 Le 18 F FDG
bull 4 Deacuteroulement dun examen TEP
bull 5 Diagnostic
bull 6 Applications
o 61 Canceacuterologie
o 62 Imagerie ceacutereacutebrale et neurologie
o 63 Cardiologie
bull 7 Limites
bull 8 Avenir de la TEP
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Annexes
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiTomographie_par_C3A9mission_de_positons
Warburg ndash Selon Wikipeacutedia
Otto Heinrich Warburg (8 octobre 1883 agrave Fribourg-en-Brisgau Bade-Wurtemberg Allemagne - 1 er aoucirct 1970 agrave Berlin) est un meacutedecin physiologiste et biochimiste allemand Il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine de 19311
Sommaire
bull 1 Biographie
bull 2 Hypothegravese
bull 3 Le cas Warburg
bull 4 Notes et reacutefeacuterences
bull 5 Voir aussi
o 51 Liens externes
Biographie
Docteur en chimie et docteur en meacutedecine il a deacutecouvert des processus-cleacutes de la respiration cellulaire et de diffeacuterents systegravemes enzymatiques En 1931 il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine laquo pour sa deacutecouverte de la nature et du mode opeacuteratoire de lenzyme respiratoire1 raquo
Ayant deacutemontreacute que les cellules canceacutereuses changent leur meacutetabolisme pour passer agrave un meacutetabolisme anaeacuterobie il a formuleacute lhypothegravese non confirmeacutee que le cancer na pas besoin dun milieu riche en oxygegravene pour se deacutevelopper Parmi ses eacutetudiants le plus illustre est Hans Adolf Krebs prix Nobel en 1953
Hypothegravese
Il constata lors de ses observations sur des cellules canceacutereuses une concentration anormalement eacuteleveacutee dions lactates lun des sels de lacide lactique Or cet acide est typiquement le reacutesultat dune fermentation
En 1924 Warburg en tira une hypothegravese sur la formation de cellules canceacutereuses celles-ci tireraient principalement leur eacutenergie de la fermentation anaeacuterobie du glucose (glycolyse anaeacuterobie) et par conseacutequent la preacutesence doxygegravene ne serait pas neacutecessaire agrave leur deacuteveloppement
Lapparition du cancer serait due agrave un dysfonctionnement des mitochondries des cellules canceacutereuses au lieu de le consommer elles fermenteraient le glucose
Selon Warburg linduction dun eacutetat dacidification dans lorganisme est incompatible avec le meacutetabolisme des cellules canceacutereuses2
Le cas Warburg
Otto Warburg eacutetait juif Agrave ce titre il aurait ducirc ecirctre soit expulseacute dAllemagne soit deacuteporteacute dans les camps de concentration Il nen fut rien En effet parce quAdolf Hitler eacutetait particuliegraverement preacuteoccupeacute davoir un cancer et parce quil pensait que Warburg serait le seul scientifique susceptible de trouver un traitement efficace il donna donc des instructions pour quil fucirct preacuteserveacute de la deacuteportation3 Warburg est enterreacute au cimetiegravere de Dahlem agrave Berlin
Photo - Otto Heinrich Warburg en 1931
Notes et reacutefeacuterences
1 uarr a et b (en) laquo for his discovery of the nature and mode of action of the respiratory enzyme raquo in Personnel de reacutedaction laquo The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1931 [archive] raquo Fondation Nobel 2010 Consulteacute le 26 novembre 2010
2 uarr La theacuteorie de O H Warburg Nexus ndeg48 page 66
3 uarr Robert Paxton la France de Vichy 1940-1944 coll Points-Histoire eacuted Seuil 1973 p178
Source httpfrwikipediaorgwikiOtto_Heinrich_Warburg
Traduction deacutefinitions et compleacutements
Jacques Hallard Ing CNAM consultant indeacutependantRelecture et corrections Christiane Hallard-Lauffenburger professeur des eacutecoleshonoraireAdresse 585 19 Chemin du Malpas 13940 Molleacutegegraves FranceCourriel jacqueshallard921orangefr
Fichier ISIS Santeacute Cancer a Redox Disease French version3 alleacutegeacutee
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Les chimistes utilisent des tables deacutejagrave deacutefinies elles fournissent les potentiels mesureacutes dans les conditions standard de pression et de tempeacuterature (25 degC 1 bar) par rapport au couple H+ H2
Diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo [modifier]
Pour une reacuteaction redox on peut deacutefinir la diffeacuterence de potentiel redox ΔE0rsquo
ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur)
Exemples [modifier]
a)NAD+ + 2H+ + 2 e- rarr NADH + H+ E0rsquo = -0320 V
b) Aceacutetaldeacutehyde + 2 H+ + 2 e- rarr Eacutethanol E0rsquo = -0197 V
Reacuteaction redox
Aceacutetaldeacutehyde + NADH + H+ rarr Eacutethanol + NAD+ ΔE0rsquo = E0rsquo(accepteur) - E0rsquo(donneur) = -0197 ndash (-0320) = + 0123 V
Regravegle geacuteneacuterale
Les reacuteactions redox spontaneacutees possegravedent un ΔE gt 0
Oxydant et reacuteducteur [modifier]
La reacutefeacuterence du potentiel doxydo-reacuteduction est celui de leau pure conventionnellement fixeacute agrave zeacutero Les corps dits laquo oxydants raquo sont les oxydants des couples ayant un potentiel positif (ils captent des eacutelectrons ce qui se traduit par une charge eacutelectrique neacutegative) les corps dits laquo reacuteducteurs raquo sont les reacuteducteurs des couples ayant un potentiel neacutegatif (ils cegravedent des eacutelectrons dougrave une charge eacutelectrique positive) Les valeurs caracteacuteristiques des potentiels sont de lordre de quelques volts
On voit lagrave que lon a deux significations diffeacuterentes pour les termes laquo oxydant raquo et laquo reacuteducteur raquo
bull la signification lieacutee agrave une reacuteaction doxydo-reacuteduction donneacutee (capteur ou eacutemetteur deacutelectron dans la reacuteaction)
bull la signification lieacutee au potentiel doxydo-reacuteduction un laquo reacuteducteur raquo est un corps qui joue le rocircle de reacuteducteur dans de nombreuses reacuteactions un laquo oxydant raquo est un corps qui joue le rocircle doxydant dans de nombreuses reacuteactions mais un laquo oxydant raquo peut parfois ecirctre un reacuteducteur sil est face agrave un laquo oxydant raquo plus fort et quil peut encore soxyder
Cest cette deuxiegraveme signification qui est utiliseacutee ici Les laquo oxydants raquo les plus forts ne peuvent pas soxyder eux-mecircmes et sont donc toujours des oxydants les laquo reacuteducteurs raquo les plus forts ne peuvent pas se reacuteduire eux-mecircmes et sont donc toujours des reacuteducteurs Mais certains corps peuvent ecirctre alternativement oxydants et reacuteducteurs comme par exemple leau ou le monoxyde de carbone
Les oxydants les plus forts dans cette eacutechelle sont les halogegravenes (F2 Cl2) lion permanganate (MnO4
-) en milieu acide lion hypochlorite (ClO-) le dioxygegravene (O2) le soufre (S)
Des reacuteducteurs classiques sont les meacutetaux le carbone et lhydrogegravene solide1
Lire lrsquoarticle complet sur httpfrwikipediaorgwikiPotentiel_d27oxydo-rC3A9duction
Reacuteaction doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
Des informations de cet article ou section devraient ecirctre mieux relieacutees aux sources mentionneacutees dans la bibliographie ou en liens externes Ameacuteliorez sa veacuterifiabiliteacute en les associant par des reacutefeacuterences
Une reacuteaction doxydo-reacuteduction est une reacuteaction chimique au cours de laquelle se produit un eacutechange deacutelectrons Lespegravece chimique qui capte les eacutelectrons est appeleacutee laquo oxydant raquo celle qui les cegravede laquo reacuteducteur raquo On abregravege couramment loxydo-reacuteduction par redox
Les reacuteactions doxydo-reacuteductions constituent une grande famille comprenant de nombreuses reacuteactions chimiques puisquelles interviennent dans les combustions certains dosages meacutetallurgiques la corrosion des meacutetaux leacutelectrochimie ou la respiration cellulaire Ces reacuteactions jouent en particulier un rocircle fondamental en biologie dans la transformation de loxygegravene au sein des corps vivants Elles sont eacutegalement massivement utiliseacutees par lindustrie humaine agrave lexemple de lobtention de la fonte agrave partir de minerais composeacutes doxyde de fer par reacuteduction puis de fer et dacier agrave partir de la fonte par oxydation
Cette varieacuteteacute sexplique par la mobiliteacute la leacutegegravereteacute et lomnipreacutesence dans toutes les formes de la matiegravere de leacutelectron
Sommaire
bull 1 Deacutefinitions
o 11 Premiegravere deacutefinition
o 12 Deacutefinitions plus modernes
bull 2 Vocabulaire
bull 3 Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction
bull 4 Potentiel doxydo-reacuteduction
bull 5 Principaux couples doxydants-reacuteducteurs
bull 6 Reacuteactions doxydo-reacuteduction sans transfert eacutevident deacutelectrons [1]
o 61 Position du problegraveme
o 62 Geacuteneacuteralisation de la notion de transfert deacutelectrons
621 Formation dune liaison chimique et eacutelectroneacutegativiteacute
622 Transfert total deacutelectrons
623 Transfert total fictif (virtuel)
624 Application agrave la reacuteaction 2 H 2 + O2 rarr 2 H 2O
o 63 Nombre doxydation dun eacuteleacutement
o 64 Geacuteneacuteralisation de loxydo-reacuteduction
o 65 Utilisation des nombres doxydation
bull 7 Notes et reacutefeacuterences
bull 8 Bibliographie
bull 9 Voir aussi
o 91 Articles connexes
o 92 Liens externes
Deacutefinitions [modifier]
Premiegravere deacutefinition [modifier]
Suite agrave des expeacuteriences avec le mercure Lavoisier met en eacutevidence en 1772 le rocircle du dioxygegravene dans certaines reacuteactions doxydo-reacuteduction Il pose les premiegraveres deacutefinitions
bull Loxydation signifie laquo combinaison avec loxygegravene raquo Par exemple
2 Hg + O2 rarr Hg2O2
bull Une reacuteduction est laquo lextraction dun meacutetal de son oxyde raquo deacutefinition deacutejagrave utiliseacutee
en meacutetallurgie Par exemple
SO2 rarr S + O2
Dans le langage courant loxydation est la reacuteaction chimique dans laquelle un composeacute se combine avec un ou plusieurs atomes doxygegravene Comme loxydation du fer qui produit la rouille
4 Fe + 3O2 rarr 2 Fe2O3
Ce nest quau XX e siegravecle apregraves la deacutecouverte de leacutelectron (JJ Thomson 1897) et lintroduction du modegravele atomique de Bohr (1913) que les reacuteactions chimiques ont eacuteteacute reacuteexamineacutees agrave la lumiegravere de ces nouveaux modegraveles et que des similitudes observeacutees permirent de deacutegager progressivement le concept actuel doxydo-reacuteduction qui sexprime en termes de transferts deacutelectrons
Les reacuteactions doxydo-reacuteduction par voie segraveche (eacutechange de dioxygegravene) sont efficacement deacutecrites par les diagrammes Ellingham Loutil principal des reacuteactions redox en milieu aqueux eacutetant la formule de Nernst
Deacutefinitions plus modernes [modifier]
Pour faciliter leacutetude des reacuteactions on utilise un outil qui associe (parfois abstraitement) agrave chaque atome dun composeacute un nombre doxydation (no) qui symbolise la valeur de la charge porteacutee (Fe2+ a un nombre doxydation de 2)
bull Une oxydation est une perte deacutelectrons (donc une augmentation du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Zn rarr Zn2+ + 2 e-
bull Ce don deacutelectrons ne se produit que sil existe un corps susceptible de les
accepter
bull Le pheacutenomegravene inverse (acceptation des eacutelectrons) est appeleacute la reacuteduction
bull Une reacuteduction est un gain deacutelectrons (donc une diminution du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Cu2+ + 2 e- rarr Cu
Ainsi les laquo combinaisons avec loxygegravene raquo ne sont quun cas particulier des reacuteactions doxydo-reacuteduction Voici deux reacuteactions avec le cuivre
2Cu + O2 rarr 2CuO
Cu + Cl2 rarr CuCl2
La premiegravere combine le cuivre et le dioxygegravene tandis que la seconde combine le cuivre et le dichlore Le chlore et loxygegravene ont un point commun ce sont des eacuteleacutements plus eacutelectroneacutegatifs que le cuivre
Loxydation dun corps saccompagne toujours de la reacuteduction dun autre (les eacutelectrons ne peuvent pas circuler seuls et sont neacutecessairement capteacutes) on parle dune reacuteaction doxydo-reacuteduction Loxydation est une demi-reacuteaction de loxydo-reacuteduction et la reacuteduction est lautre demi-reacuteaction
Vocabulaire [modifier]
Scheacutema - Preacutevision du sens dune reacuteaction doxydo-reacuteduction en utilisant la regravegle du gamma
Dans une oxydo-reacuteduction
bull leacuteleacutement qui cegravede un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo reacuteducteur raquo
bull leacuteleacutement qui capte un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo oxydant raquo
Le reacuteducteur soxyde (reacuteaction doxydation) loxydant se reacuteduit (reacuteaction de reacuteduction) Loxydo-reacuteduction se compose donc de deux demi-reacuteactions une oxydation et une reacuteduction
bull Oxydationreacuteducteur(1) = oxydant(1) + ne- (les flegraveches napparaissent que si la reacuteaction est totale quand K gt 10 000)
bull Reacuteduction
oxydant(2) + ne- = reacuteducteur(2)
bull Oxydo-reacuteduction (laquo somme raquo de loxydation et de la reacuteduction)
oxydant(2) + reacuteducteur(1) rarr oxydant(1) + reacuteducteur(2)
Exemple
Ce4+ + e- = Ce3+ (Reacuteduction)
Fe2+ = Fe3+ + e- (Oxydation)
dougrave la reacuteaction bilan
Ce4+ + Fe2+ rarr Ce3+ + Fe3+
Un reacuteducteur oxydeacute (=forme oxydeacutee) est un oxydant et un oxydant reacuteduit (=forme reacuteduite) est un reacuteducteur On deacutefinit ainsi le couple oxydant-reacuteducteur (aussi appeleacute laquo couple redox raquo) qui se compose de loxydant et du reacuteducteur conjugueacute (loxydant reacuteduit) On le note sous la forme Oxydant Reacuteducteur
En biochimie et notamment agrave propos de la synthegravese des moleacutecules preacutebiotiques on parle de reacuteactions se produisant dans une atmosphegravere oxydante cest-agrave-dire en preacutesence doxygegravene par opposition agrave une atmosphegravere reacuteductrice contenant par exemple du gaz carbonique
Certain composeacutes chimiques peuvent se comporter aussi bien en oxydant quen reacuteducteur Cest notamment le cas de leau oxygeacuteneacutee dont on dit quelle se dismute et qui par conseacutequent ne peut ecirctre conserveacutee longtemps
H2O2 = 2H+ + O2 + 2e- (oxydation)
H2O2 + 2H+ + 2e- = 2H2O (reacuteduction)
Soit au final
2H2O2 rarr 2H2O + O2 (oxydo-reacuteduction)
On a par exemple les couples oxydant-reacuteducteur Cu 2+ Cu et Zn 2+ Zn qui donnent la reacuteaction en solution aqueuse
Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+
(aq) + Cu(s) (oxydo-reacuteduction)
Cette reacuteaction peut se deacutecomposer en une reacuteduction (de loxydant) et une oxydation (du reacuteducteur)
Zn(s) = Zn2+(aq) + 2e- (oxydation)
Cu2+(aq) + 2e- = Cu(s) (reacuteduction)
Les deux demi-reacuteactions doxydation et de reacuteduction peuvent reacuteellement ecirctre seacutepareacutees dans certains cas (cest-agrave-dire quelles ne se produisent pas au mecircme endroit) ce qui permet de geacuteneacuterer un courant eacutelectrique (cest ce qui se passe dans les piles eacutelectriques) Dans les autres cas par exemple dans lexemple donneacute elles nont quun inteacuterecirct formel (les eacutelectrons libres nexistent pas dans leau)
Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction hellip
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRC3A9action_d27oxydo-rC3A9duction
Respiration ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biologie et la meacutedecine Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
Dans le langage courant la respiration deacutesigne agrave la fois les eacutechanges gazeux (rejet de dioxyde de carbone CO2 appeleacute parfois de faccedilon impropre laquo gaz carbonique raquo et absorption de dioxygegravene O2 ou appeleacute couramment laquo oxygegravene raquo) et la respiration cellulaire qui permet en deacutegradant du glucose gracircce au dioxygegravene dobtenir de leacutenergie Les eacutechanges gazeux assistent la respiration cellulaire en lui fournissant le dioxygegravene et en le deacutebarrassant du dioxyde de carbone produit
Pour certains organismes ces eacutechanges se reacutealisent directement par diffusion aux travers des parois cellulaires Pour dautres des organes speacutecialiseacutes se sont formeacutes permettant ainsi daugmenter les quantiteacutes de gaz brasseacutes Il existe plusieurs types dorganes
bull les branchies qui sont les adaptations respiratoires des animaux aquatiques poissons mais aussi certains anneacutelides (vers) eacutechinodermes (eacutetoiles de mers) et mollusques
bull les poumons qui sont les adaptations des verteacutebreacutes terrestres
Dans le cas des animaux qui possegravedent des poumons on parle de ventilation pulmonaire pour deacutesigner lensemble des meacutecanismes qui permettent les transferts de gaz entre les milieux exteacuterieur et inteacuterieur (le sang)
Sommaire
bull 1 Aspect biochimique
bull 2 La respiration chez lecirctre humain
bull 3 Classification des sujets lieacutes agrave la respiration
o 31 Par maladie et urgences
o 32 Par meacutedication
o 33 Par soins intensifs et meacutedecine durgence
o 34 Par autres sujets meacutedicaux
bull 4 Voir aussi
o 41 Articles connexes
o 42 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRespiration
Tomographie par eacutemission de positons - Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
La tomographie par eacutemission de positons (TEP) deacutenommeacutee PET ou PET scan pour laquo positron emission tomography raquo dans la terminologie anglo-saxonne est une meacutethode
dimagerie meacutedicale pratiqueacutee par les speacutecialistes en meacutedecine nucleacuteaire qui permet de mesurer en trois dimensions lactiviteacute meacutetabolique dun organe gracircce aux eacutemissions produites par les positons (ou positrons) issus de la deacutesinteacutegration dun produit radioactif injecteacute au preacutealable
La TEP repose sur le principe geacuteneacuteral de la scintigraphie qui consiste agrave injecter un traceur dont on connaicirct le comportement et les proprieacuteteacutes biologiques pour obtenir une image du fonctionnement dun organe Ce traceur est marqueacute par un atome radioactif (carbone fluor azote oxygegravene) qui eacutemet des positons dont lannihilation produit elle-mecircme deux photons La deacutetection de la trajectoire de ces photons par le collimateur de la cameacutera TEP permet de localiser le lieu de leur eacutemission et donc la concentration du traceur en chaque point de lorgane Cest cette information quantitative que lon repreacutesente sous la forme dune image faisant apparaicirctre en couleurs les zones de forte concentration du traceur
Ainsi la TEP permet de visualiser les activiteacutes du meacutetabolisme des cellules on parle dimagerie fonctionnelle par opposition aux techniques dimagerie dite structurelle comme celles baseacutees sur les rayons X (radiologie ou CT-scan) qui reacutealisent des images de lanatomie Par conseacutequent la tomographie par eacutemission de positons est un outil diagnostique qui permet de deacuteceler certaines pathologies qui se traduisent par une alteacuteration de la physiologie normale comme les cancers La TEP est aussi utiliseacutee en recherche biomeacutedicale par exemple en imagerie ceacutereacutebrale ougrave elle permet de reacuteveacuteler les reacutegions actives du cerveau lors de telle ou telle activiteacute cognitive de maniegravere analogue agrave ce qui se fait avec limagerie par reacutesonance magneacutetique fonctionnelle (IRM)
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Deacutefinition
o 21 Principe
o 22 Exposition aux radiations et radioprotection
bull 3 Principaux traceurs utiliseacutes
o 31 Le 18 F FDG
bull 4 Deacuteroulement dun examen TEP
bull 5 Diagnostic
bull 6 Applications
o 61 Canceacuterologie
o 62 Imagerie ceacutereacutebrale et neurologie
o 63 Cardiologie
bull 7 Limites
bull 8 Avenir de la TEP
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Annexes
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiTomographie_par_C3A9mission_de_positons
Warburg ndash Selon Wikipeacutedia
Otto Heinrich Warburg (8 octobre 1883 agrave Fribourg-en-Brisgau Bade-Wurtemberg Allemagne - 1 er aoucirct 1970 agrave Berlin) est un meacutedecin physiologiste et biochimiste allemand Il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine de 19311
Sommaire
bull 1 Biographie
bull 2 Hypothegravese
bull 3 Le cas Warburg
bull 4 Notes et reacutefeacuterences
bull 5 Voir aussi
o 51 Liens externes
Biographie
Docteur en chimie et docteur en meacutedecine il a deacutecouvert des processus-cleacutes de la respiration cellulaire et de diffeacuterents systegravemes enzymatiques En 1931 il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine laquo pour sa deacutecouverte de la nature et du mode opeacuteratoire de lenzyme respiratoire1 raquo
Ayant deacutemontreacute que les cellules canceacutereuses changent leur meacutetabolisme pour passer agrave un meacutetabolisme anaeacuterobie il a formuleacute lhypothegravese non confirmeacutee que le cancer na pas besoin dun milieu riche en oxygegravene pour se deacutevelopper Parmi ses eacutetudiants le plus illustre est Hans Adolf Krebs prix Nobel en 1953
Hypothegravese
Il constata lors de ses observations sur des cellules canceacutereuses une concentration anormalement eacuteleveacutee dions lactates lun des sels de lacide lactique Or cet acide est typiquement le reacutesultat dune fermentation
En 1924 Warburg en tira une hypothegravese sur la formation de cellules canceacutereuses celles-ci tireraient principalement leur eacutenergie de la fermentation anaeacuterobie du glucose (glycolyse anaeacuterobie) et par conseacutequent la preacutesence doxygegravene ne serait pas neacutecessaire agrave leur deacuteveloppement
Lapparition du cancer serait due agrave un dysfonctionnement des mitochondries des cellules canceacutereuses au lieu de le consommer elles fermenteraient le glucose
Selon Warburg linduction dun eacutetat dacidification dans lorganisme est incompatible avec le meacutetabolisme des cellules canceacutereuses2
Le cas Warburg
Otto Warburg eacutetait juif Agrave ce titre il aurait ducirc ecirctre soit expulseacute dAllemagne soit deacuteporteacute dans les camps de concentration Il nen fut rien En effet parce quAdolf Hitler eacutetait particuliegraverement preacuteoccupeacute davoir un cancer et parce quil pensait que Warburg serait le seul scientifique susceptible de trouver un traitement efficace il donna donc des instructions pour quil fucirct preacuteserveacute de la deacuteportation3 Warburg est enterreacute au cimetiegravere de Dahlem agrave Berlin
Photo - Otto Heinrich Warburg en 1931
Notes et reacutefeacuterences
1 uarr a et b (en) laquo for his discovery of the nature and mode of action of the respiratory enzyme raquo in Personnel de reacutedaction laquo The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1931 [archive] raquo Fondation Nobel 2010 Consulteacute le 26 novembre 2010
2 uarr La theacuteorie de O H Warburg Nexus ndeg48 page 66
3 uarr Robert Paxton la France de Vichy 1940-1944 coll Points-Histoire eacuted Seuil 1973 p178
Source httpfrwikipediaorgwikiOtto_Heinrich_Warburg
Traduction deacutefinitions et compleacutements
Jacques Hallard Ing CNAM consultant indeacutependantRelecture et corrections Christiane Hallard-Lauffenburger professeur des eacutecoleshonoraireAdresse 585 19 Chemin du Malpas 13940 Molleacutegegraves FranceCourriel jacqueshallard921orangefr
Fichier ISIS Santeacute Cancer a Redox Disease French version3 alleacutegeacutee
---
Les oxydants les plus forts dans cette eacutechelle sont les halogegravenes (F2 Cl2) lion permanganate (MnO4
-) en milieu acide lion hypochlorite (ClO-) le dioxygegravene (O2) le soufre (S)
Des reacuteducteurs classiques sont les meacutetaux le carbone et lhydrogegravene solide1
Lire lrsquoarticle complet sur httpfrwikipediaorgwikiPotentiel_d27oxydo-rC3A9duction
Reacuteaction doxydo-reacuteduction ndash Extrait drsquoun article Wikipeacutedia
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Une reacuteaction doxydo-reacuteduction est une reacuteaction chimique au cours de laquelle se produit un eacutechange deacutelectrons Lespegravece chimique qui capte les eacutelectrons est appeleacutee laquo oxydant raquo celle qui les cegravede laquo reacuteducteur raquo On abregravege couramment loxydo-reacuteduction par redox
Les reacuteactions doxydo-reacuteductions constituent une grande famille comprenant de nombreuses reacuteactions chimiques puisquelles interviennent dans les combustions certains dosages meacutetallurgiques la corrosion des meacutetaux leacutelectrochimie ou la respiration cellulaire Ces reacuteactions jouent en particulier un rocircle fondamental en biologie dans la transformation de loxygegravene au sein des corps vivants Elles sont eacutegalement massivement utiliseacutees par lindustrie humaine agrave lexemple de lobtention de la fonte agrave partir de minerais composeacutes doxyde de fer par reacuteduction puis de fer et dacier agrave partir de la fonte par oxydation
Cette varieacuteteacute sexplique par la mobiliteacute la leacutegegravereteacute et lomnipreacutesence dans toutes les formes de la matiegravere de leacutelectron
Sommaire
bull 1 Deacutefinitions
o 11 Premiegravere deacutefinition
o 12 Deacutefinitions plus modernes
bull 2 Vocabulaire
bull 3 Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction
bull 4 Potentiel doxydo-reacuteduction
bull 5 Principaux couples doxydants-reacuteducteurs
bull 6 Reacuteactions doxydo-reacuteduction sans transfert eacutevident deacutelectrons [1]
o 61 Position du problegraveme
o 62 Geacuteneacuteralisation de la notion de transfert deacutelectrons
621 Formation dune liaison chimique et eacutelectroneacutegativiteacute
622 Transfert total deacutelectrons
623 Transfert total fictif (virtuel)
624 Application agrave la reacuteaction 2 H 2 + O2 rarr 2 H 2O
o 63 Nombre doxydation dun eacuteleacutement
o 64 Geacuteneacuteralisation de loxydo-reacuteduction
o 65 Utilisation des nombres doxydation
bull 7 Notes et reacutefeacuterences
bull 8 Bibliographie
bull 9 Voir aussi
o 91 Articles connexes
o 92 Liens externes
Deacutefinitions [modifier]
Premiegravere deacutefinition [modifier]
Suite agrave des expeacuteriences avec le mercure Lavoisier met en eacutevidence en 1772 le rocircle du dioxygegravene dans certaines reacuteactions doxydo-reacuteduction Il pose les premiegraveres deacutefinitions
bull Loxydation signifie laquo combinaison avec loxygegravene raquo Par exemple
2 Hg + O2 rarr Hg2O2
bull Une reacuteduction est laquo lextraction dun meacutetal de son oxyde raquo deacutefinition deacutejagrave utiliseacutee
en meacutetallurgie Par exemple
SO2 rarr S + O2
Dans le langage courant loxydation est la reacuteaction chimique dans laquelle un composeacute se combine avec un ou plusieurs atomes doxygegravene Comme loxydation du fer qui produit la rouille
4 Fe + 3O2 rarr 2 Fe2O3
Ce nest quau XX e siegravecle apregraves la deacutecouverte de leacutelectron (JJ Thomson 1897) et lintroduction du modegravele atomique de Bohr (1913) que les reacuteactions chimiques ont eacuteteacute reacuteexamineacutees agrave la lumiegravere de ces nouveaux modegraveles et que des similitudes observeacutees permirent de deacutegager progressivement le concept actuel doxydo-reacuteduction qui sexprime en termes de transferts deacutelectrons
Les reacuteactions doxydo-reacuteduction par voie segraveche (eacutechange de dioxygegravene) sont efficacement deacutecrites par les diagrammes Ellingham Loutil principal des reacuteactions redox en milieu aqueux eacutetant la formule de Nernst
Deacutefinitions plus modernes [modifier]
Pour faciliter leacutetude des reacuteactions on utilise un outil qui associe (parfois abstraitement) agrave chaque atome dun composeacute un nombre doxydation (no) qui symbolise la valeur de la charge porteacutee (Fe2+ a un nombre doxydation de 2)
bull Une oxydation est une perte deacutelectrons (donc une augmentation du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Zn rarr Zn2+ + 2 e-
bull Ce don deacutelectrons ne se produit que sil existe un corps susceptible de les
accepter
bull Le pheacutenomegravene inverse (acceptation des eacutelectrons) est appeleacute la reacuteduction
bull Une reacuteduction est un gain deacutelectrons (donc une diminution du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Cu2+ + 2 e- rarr Cu
Ainsi les laquo combinaisons avec loxygegravene raquo ne sont quun cas particulier des reacuteactions doxydo-reacuteduction Voici deux reacuteactions avec le cuivre
2Cu + O2 rarr 2CuO
Cu + Cl2 rarr CuCl2
La premiegravere combine le cuivre et le dioxygegravene tandis que la seconde combine le cuivre et le dichlore Le chlore et loxygegravene ont un point commun ce sont des eacuteleacutements plus eacutelectroneacutegatifs que le cuivre
Loxydation dun corps saccompagne toujours de la reacuteduction dun autre (les eacutelectrons ne peuvent pas circuler seuls et sont neacutecessairement capteacutes) on parle dune reacuteaction doxydo-reacuteduction Loxydation est une demi-reacuteaction de loxydo-reacuteduction et la reacuteduction est lautre demi-reacuteaction
Vocabulaire [modifier]
Scheacutema - Preacutevision du sens dune reacuteaction doxydo-reacuteduction en utilisant la regravegle du gamma
Dans une oxydo-reacuteduction
bull leacuteleacutement qui cegravede un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo reacuteducteur raquo
bull leacuteleacutement qui capte un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo oxydant raquo
Le reacuteducteur soxyde (reacuteaction doxydation) loxydant se reacuteduit (reacuteaction de reacuteduction) Loxydo-reacuteduction se compose donc de deux demi-reacuteactions une oxydation et une reacuteduction
bull Oxydationreacuteducteur(1) = oxydant(1) + ne- (les flegraveches napparaissent que si la reacuteaction est totale quand K gt 10 000)
bull Reacuteduction
oxydant(2) + ne- = reacuteducteur(2)
bull Oxydo-reacuteduction (laquo somme raquo de loxydation et de la reacuteduction)
oxydant(2) + reacuteducteur(1) rarr oxydant(1) + reacuteducteur(2)
Exemple
Ce4+ + e- = Ce3+ (Reacuteduction)
Fe2+ = Fe3+ + e- (Oxydation)
dougrave la reacuteaction bilan
Ce4+ + Fe2+ rarr Ce3+ + Fe3+
Un reacuteducteur oxydeacute (=forme oxydeacutee) est un oxydant et un oxydant reacuteduit (=forme reacuteduite) est un reacuteducteur On deacutefinit ainsi le couple oxydant-reacuteducteur (aussi appeleacute laquo couple redox raquo) qui se compose de loxydant et du reacuteducteur conjugueacute (loxydant reacuteduit) On le note sous la forme Oxydant Reacuteducteur
En biochimie et notamment agrave propos de la synthegravese des moleacutecules preacutebiotiques on parle de reacuteactions se produisant dans une atmosphegravere oxydante cest-agrave-dire en preacutesence doxygegravene par opposition agrave une atmosphegravere reacuteductrice contenant par exemple du gaz carbonique
Certain composeacutes chimiques peuvent se comporter aussi bien en oxydant quen reacuteducteur Cest notamment le cas de leau oxygeacuteneacutee dont on dit quelle se dismute et qui par conseacutequent ne peut ecirctre conserveacutee longtemps
H2O2 = 2H+ + O2 + 2e- (oxydation)
H2O2 + 2H+ + 2e- = 2H2O (reacuteduction)
Soit au final
2H2O2 rarr 2H2O + O2 (oxydo-reacuteduction)
On a par exemple les couples oxydant-reacuteducteur Cu 2+ Cu et Zn 2+ Zn qui donnent la reacuteaction en solution aqueuse
Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+
(aq) + Cu(s) (oxydo-reacuteduction)
Cette reacuteaction peut se deacutecomposer en une reacuteduction (de loxydant) et une oxydation (du reacuteducteur)
Zn(s) = Zn2+(aq) + 2e- (oxydation)
Cu2+(aq) + 2e- = Cu(s) (reacuteduction)
Les deux demi-reacuteactions doxydation et de reacuteduction peuvent reacuteellement ecirctre seacutepareacutees dans certains cas (cest-agrave-dire quelles ne se produisent pas au mecircme endroit) ce qui permet de geacuteneacuterer un courant eacutelectrique (cest ce qui se passe dans les piles eacutelectriques) Dans les autres cas par exemple dans lexemple donneacute elles nont quun inteacuterecirct formel (les eacutelectrons libres nexistent pas dans leau)
Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction hellip
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Respiration ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
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Dans le langage courant la respiration deacutesigne agrave la fois les eacutechanges gazeux (rejet de dioxyde de carbone CO2 appeleacute parfois de faccedilon impropre laquo gaz carbonique raquo et absorption de dioxygegravene O2 ou appeleacute couramment laquo oxygegravene raquo) et la respiration cellulaire qui permet en deacutegradant du glucose gracircce au dioxygegravene dobtenir de leacutenergie Les eacutechanges gazeux assistent la respiration cellulaire en lui fournissant le dioxygegravene et en le deacutebarrassant du dioxyde de carbone produit
Pour certains organismes ces eacutechanges se reacutealisent directement par diffusion aux travers des parois cellulaires Pour dautres des organes speacutecialiseacutes se sont formeacutes permettant ainsi daugmenter les quantiteacutes de gaz brasseacutes Il existe plusieurs types dorganes
bull les branchies qui sont les adaptations respiratoires des animaux aquatiques poissons mais aussi certains anneacutelides (vers) eacutechinodermes (eacutetoiles de mers) et mollusques
bull les poumons qui sont les adaptations des verteacutebreacutes terrestres
Dans le cas des animaux qui possegravedent des poumons on parle de ventilation pulmonaire pour deacutesigner lensemble des meacutecanismes qui permettent les transferts de gaz entre les milieux exteacuterieur et inteacuterieur (le sang)
Sommaire
bull 1 Aspect biochimique
bull 2 La respiration chez lecirctre humain
bull 3 Classification des sujets lieacutes agrave la respiration
o 31 Par maladie et urgences
o 32 Par meacutedication
o 33 Par soins intensifs et meacutedecine durgence
o 34 Par autres sujets meacutedicaux
bull 4 Voir aussi
o 41 Articles connexes
o 42 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRespiration
Tomographie par eacutemission de positons - Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
La tomographie par eacutemission de positons (TEP) deacutenommeacutee PET ou PET scan pour laquo positron emission tomography raquo dans la terminologie anglo-saxonne est une meacutethode
dimagerie meacutedicale pratiqueacutee par les speacutecialistes en meacutedecine nucleacuteaire qui permet de mesurer en trois dimensions lactiviteacute meacutetabolique dun organe gracircce aux eacutemissions produites par les positons (ou positrons) issus de la deacutesinteacutegration dun produit radioactif injecteacute au preacutealable
La TEP repose sur le principe geacuteneacuteral de la scintigraphie qui consiste agrave injecter un traceur dont on connaicirct le comportement et les proprieacuteteacutes biologiques pour obtenir une image du fonctionnement dun organe Ce traceur est marqueacute par un atome radioactif (carbone fluor azote oxygegravene) qui eacutemet des positons dont lannihilation produit elle-mecircme deux photons La deacutetection de la trajectoire de ces photons par le collimateur de la cameacutera TEP permet de localiser le lieu de leur eacutemission et donc la concentration du traceur en chaque point de lorgane Cest cette information quantitative que lon repreacutesente sous la forme dune image faisant apparaicirctre en couleurs les zones de forte concentration du traceur
Ainsi la TEP permet de visualiser les activiteacutes du meacutetabolisme des cellules on parle dimagerie fonctionnelle par opposition aux techniques dimagerie dite structurelle comme celles baseacutees sur les rayons X (radiologie ou CT-scan) qui reacutealisent des images de lanatomie Par conseacutequent la tomographie par eacutemission de positons est un outil diagnostique qui permet de deacuteceler certaines pathologies qui se traduisent par une alteacuteration de la physiologie normale comme les cancers La TEP est aussi utiliseacutee en recherche biomeacutedicale par exemple en imagerie ceacutereacutebrale ougrave elle permet de reacuteveacuteler les reacutegions actives du cerveau lors de telle ou telle activiteacute cognitive de maniegravere analogue agrave ce qui se fait avec limagerie par reacutesonance magneacutetique fonctionnelle (IRM)
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Deacutefinition
o 21 Principe
o 22 Exposition aux radiations et radioprotection
bull 3 Principaux traceurs utiliseacutes
o 31 Le 18 F FDG
bull 4 Deacuteroulement dun examen TEP
bull 5 Diagnostic
bull 6 Applications
o 61 Canceacuterologie
o 62 Imagerie ceacutereacutebrale et neurologie
o 63 Cardiologie
bull 7 Limites
bull 8 Avenir de la TEP
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Annexes
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiTomographie_par_C3A9mission_de_positons
Warburg ndash Selon Wikipeacutedia
Otto Heinrich Warburg (8 octobre 1883 agrave Fribourg-en-Brisgau Bade-Wurtemberg Allemagne - 1 er aoucirct 1970 agrave Berlin) est un meacutedecin physiologiste et biochimiste allemand Il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine de 19311
Sommaire
bull 1 Biographie
bull 2 Hypothegravese
bull 3 Le cas Warburg
bull 4 Notes et reacutefeacuterences
bull 5 Voir aussi
o 51 Liens externes
Biographie
Docteur en chimie et docteur en meacutedecine il a deacutecouvert des processus-cleacutes de la respiration cellulaire et de diffeacuterents systegravemes enzymatiques En 1931 il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine laquo pour sa deacutecouverte de la nature et du mode opeacuteratoire de lenzyme respiratoire1 raquo
Ayant deacutemontreacute que les cellules canceacutereuses changent leur meacutetabolisme pour passer agrave un meacutetabolisme anaeacuterobie il a formuleacute lhypothegravese non confirmeacutee que le cancer na pas besoin dun milieu riche en oxygegravene pour se deacutevelopper Parmi ses eacutetudiants le plus illustre est Hans Adolf Krebs prix Nobel en 1953
Hypothegravese
Il constata lors de ses observations sur des cellules canceacutereuses une concentration anormalement eacuteleveacutee dions lactates lun des sels de lacide lactique Or cet acide est typiquement le reacutesultat dune fermentation
En 1924 Warburg en tira une hypothegravese sur la formation de cellules canceacutereuses celles-ci tireraient principalement leur eacutenergie de la fermentation anaeacuterobie du glucose (glycolyse anaeacuterobie) et par conseacutequent la preacutesence doxygegravene ne serait pas neacutecessaire agrave leur deacuteveloppement
Lapparition du cancer serait due agrave un dysfonctionnement des mitochondries des cellules canceacutereuses au lieu de le consommer elles fermenteraient le glucose
Selon Warburg linduction dun eacutetat dacidification dans lorganisme est incompatible avec le meacutetabolisme des cellules canceacutereuses2
Le cas Warburg
Otto Warburg eacutetait juif Agrave ce titre il aurait ducirc ecirctre soit expulseacute dAllemagne soit deacuteporteacute dans les camps de concentration Il nen fut rien En effet parce quAdolf Hitler eacutetait particuliegraverement preacuteoccupeacute davoir un cancer et parce quil pensait que Warburg serait le seul scientifique susceptible de trouver un traitement efficace il donna donc des instructions pour quil fucirct preacuteserveacute de la deacuteportation3 Warburg est enterreacute au cimetiegravere de Dahlem agrave Berlin
Photo - Otto Heinrich Warburg en 1931
Notes et reacutefeacuterences
1 uarr a et b (en) laquo for his discovery of the nature and mode of action of the respiratory enzyme raquo in Personnel de reacutedaction laquo The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1931 [archive] raquo Fondation Nobel 2010 Consulteacute le 26 novembre 2010
2 uarr La theacuteorie de O H Warburg Nexus ndeg48 page 66
3 uarr Robert Paxton la France de Vichy 1940-1944 coll Points-Histoire eacuted Seuil 1973 p178
Source httpfrwikipediaorgwikiOtto_Heinrich_Warburg
Traduction deacutefinitions et compleacutements
Jacques Hallard Ing CNAM consultant indeacutependantRelecture et corrections Christiane Hallard-Lauffenburger professeur des eacutecoleshonoraireAdresse 585 19 Chemin du Malpas 13940 Molleacutegegraves FranceCourriel jacqueshallard921orangefr
Fichier ISIS Santeacute Cancer a Redox Disease French version3 alleacutegeacutee
---
Sommaire
bull 1 Deacutefinitions
o 11 Premiegravere deacutefinition
o 12 Deacutefinitions plus modernes
bull 2 Vocabulaire
bull 3 Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction
bull 4 Potentiel doxydo-reacuteduction
bull 5 Principaux couples doxydants-reacuteducteurs
bull 6 Reacuteactions doxydo-reacuteduction sans transfert eacutevident deacutelectrons [1]
o 61 Position du problegraveme
o 62 Geacuteneacuteralisation de la notion de transfert deacutelectrons
621 Formation dune liaison chimique et eacutelectroneacutegativiteacute
622 Transfert total deacutelectrons
623 Transfert total fictif (virtuel)
624 Application agrave la reacuteaction 2 H 2 + O2 rarr 2 H 2O
o 63 Nombre doxydation dun eacuteleacutement
o 64 Geacuteneacuteralisation de loxydo-reacuteduction
o 65 Utilisation des nombres doxydation
bull 7 Notes et reacutefeacuterences
bull 8 Bibliographie
bull 9 Voir aussi
o 91 Articles connexes
o 92 Liens externes
Deacutefinitions [modifier]
Premiegravere deacutefinition [modifier]
Suite agrave des expeacuteriences avec le mercure Lavoisier met en eacutevidence en 1772 le rocircle du dioxygegravene dans certaines reacuteactions doxydo-reacuteduction Il pose les premiegraveres deacutefinitions
bull Loxydation signifie laquo combinaison avec loxygegravene raquo Par exemple
2 Hg + O2 rarr Hg2O2
bull Une reacuteduction est laquo lextraction dun meacutetal de son oxyde raquo deacutefinition deacutejagrave utiliseacutee
en meacutetallurgie Par exemple
SO2 rarr S + O2
Dans le langage courant loxydation est la reacuteaction chimique dans laquelle un composeacute se combine avec un ou plusieurs atomes doxygegravene Comme loxydation du fer qui produit la rouille
4 Fe + 3O2 rarr 2 Fe2O3
Ce nest quau XX e siegravecle apregraves la deacutecouverte de leacutelectron (JJ Thomson 1897) et lintroduction du modegravele atomique de Bohr (1913) que les reacuteactions chimiques ont eacuteteacute reacuteexamineacutees agrave la lumiegravere de ces nouveaux modegraveles et que des similitudes observeacutees permirent de deacutegager progressivement le concept actuel doxydo-reacuteduction qui sexprime en termes de transferts deacutelectrons
Les reacuteactions doxydo-reacuteduction par voie segraveche (eacutechange de dioxygegravene) sont efficacement deacutecrites par les diagrammes Ellingham Loutil principal des reacuteactions redox en milieu aqueux eacutetant la formule de Nernst
Deacutefinitions plus modernes [modifier]
Pour faciliter leacutetude des reacuteactions on utilise un outil qui associe (parfois abstraitement) agrave chaque atome dun composeacute un nombre doxydation (no) qui symbolise la valeur de la charge porteacutee (Fe2+ a un nombre doxydation de 2)
bull Une oxydation est une perte deacutelectrons (donc une augmentation du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Zn rarr Zn2+ + 2 e-
bull Ce don deacutelectrons ne se produit que sil existe un corps susceptible de les
accepter
bull Le pheacutenomegravene inverse (acceptation des eacutelectrons) est appeleacute la reacuteduction
bull Une reacuteduction est un gain deacutelectrons (donc une diminution du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Cu2+ + 2 e- rarr Cu
Ainsi les laquo combinaisons avec loxygegravene raquo ne sont quun cas particulier des reacuteactions doxydo-reacuteduction Voici deux reacuteactions avec le cuivre
2Cu + O2 rarr 2CuO
Cu + Cl2 rarr CuCl2
La premiegravere combine le cuivre et le dioxygegravene tandis que la seconde combine le cuivre et le dichlore Le chlore et loxygegravene ont un point commun ce sont des eacuteleacutements plus eacutelectroneacutegatifs que le cuivre
Loxydation dun corps saccompagne toujours de la reacuteduction dun autre (les eacutelectrons ne peuvent pas circuler seuls et sont neacutecessairement capteacutes) on parle dune reacuteaction doxydo-reacuteduction Loxydation est une demi-reacuteaction de loxydo-reacuteduction et la reacuteduction est lautre demi-reacuteaction
Vocabulaire [modifier]
Scheacutema - Preacutevision du sens dune reacuteaction doxydo-reacuteduction en utilisant la regravegle du gamma
Dans une oxydo-reacuteduction
bull leacuteleacutement qui cegravede un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo reacuteducteur raquo
bull leacuteleacutement qui capte un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo oxydant raquo
Le reacuteducteur soxyde (reacuteaction doxydation) loxydant se reacuteduit (reacuteaction de reacuteduction) Loxydo-reacuteduction se compose donc de deux demi-reacuteactions une oxydation et une reacuteduction
bull Oxydationreacuteducteur(1) = oxydant(1) + ne- (les flegraveches napparaissent que si la reacuteaction est totale quand K gt 10 000)
bull Reacuteduction
oxydant(2) + ne- = reacuteducteur(2)
bull Oxydo-reacuteduction (laquo somme raquo de loxydation et de la reacuteduction)
oxydant(2) + reacuteducteur(1) rarr oxydant(1) + reacuteducteur(2)
Exemple
Ce4+ + e- = Ce3+ (Reacuteduction)
Fe2+ = Fe3+ + e- (Oxydation)
dougrave la reacuteaction bilan
Ce4+ + Fe2+ rarr Ce3+ + Fe3+
Un reacuteducteur oxydeacute (=forme oxydeacutee) est un oxydant et un oxydant reacuteduit (=forme reacuteduite) est un reacuteducteur On deacutefinit ainsi le couple oxydant-reacuteducteur (aussi appeleacute laquo couple redox raquo) qui se compose de loxydant et du reacuteducteur conjugueacute (loxydant reacuteduit) On le note sous la forme Oxydant Reacuteducteur
En biochimie et notamment agrave propos de la synthegravese des moleacutecules preacutebiotiques on parle de reacuteactions se produisant dans une atmosphegravere oxydante cest-agrave-dire en preacutesence doxygegravene par opposition agrave une atmosphegravere reacuteductrice contenant par exemple du gaz carbonique
Certain composeacutes chimiques peuvent se comporter aussi bien en oxydant quen reacuteducteur Cest notamment le cas de leau oxygeacuteneacutee dont on dit quelle se dismute et qui par conseacutequent ne peut ecirctre conserveacutee longtemps
H2O2 = 2H+ + O2 + 2e- (oxydation)
H2O2 + 2H+ + 2e- = 2H2O (reacuteduction)
Soit au final
2H2O2 rarr 2H2O + O2 (oxydo-reacuteduction)
On a par exemple les couples oxydant-reacuteducteur Cu 2+ Cu et Zn 2+ Zn qui donnent la reacuteaction en solution aqueuse
Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+
(aq) + Cu(s) (oxydo-reacuteduction)
Cette reacuteaction peut se deacutecomposer en une reacuteduction (de loxydant) et une oxydation (du reacuteducteur)
Zn(s) = Zn2+(aq) + 2e- (oxydation)
Cu2+(aq) + 2e- = Cu(s) (reacuteduction)
Les deux demi-reacuteactions doxydation et de reacuteduction peuvent reacuteellement ecirctre seacutepareacutees dans certains cas (cest-agrave-dire quelles ne se produisent pas au mecircme endroit) ce qui permet de geacuteneacuterer un courant eacutelectrique (cest ce qui se passe dans les piles eacutelectriques) Dans les autres cas par exemple dans lexemple donneacute elles nont quun inteacuterecirct formel (les eacutelectrons libres nexistent pas dans leau)
Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction hellip
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRC3A9action_d27oxydo-rC3A9duction
Respiration ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biologie et la meacutedecine Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
Dans le langage courant la respiration deacutesigne agrave la fois les eacutechanges gazeux (rejet de dioxyde de carbone CO2 appeleacute parfois de faccedilon impropre laquo gaz carbonique raquo et absorption de dioxygegravene O2 ou appeleacute couramment laquo oxygegravene raquo) et la respiration cellulaire qui permet en deacutegradant du glucose gracircce au dioxygegravene dobtenir de leacutenergie Les eacutechanges gazeux assistent la respiration cellulaire en lui fournissant le dioxygegravene et en le deacutebarrassant du dioxyde de carbone produit
Pour certains organismes ces eacutechanges se reacutealisent directement par diffusion aux travers des parois cellulaires Pour dautres des organes speacutecialiseacutes se sont formeacutes permettant ainsi daugmenter les quantiteacutes de gaz brasseacutes Il existe plusieurs types dorganes
bull les branchies qui sont les adaptations respiratoires des animaux aquatiques poissons mais aussi certains anneacutelides (vers) eacutechinodermes (eacutetoiles de mers) et mollusques
bull les poumons qui sont les adaptations des verteacutebreacutes terrestres
Dans le cas des animaux qui possegravedent des poumons on parle de ventilation pulmonaire pour deacutesigner lensemble des meacutecanismes qui permettent les transferts de gaz entre les milieux exteacuterieur et inteacuterieur (le sang)
Sommaire
bull 1 Aspect biochimique
bull 2 La respiration chez lecirctre humain
bull 3 Classification des sujets lieacutes agrave la respiration
o 31 Par maladie et urgences
o 32 Par meacutedication
o 33 Par soins intensifs et meacutedecine durgence
o 34 Par autres sujets meacutedicaux
bull 4 Voir aussi
o 41 Articles connexes
o 42 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRespiration
Tomographie par eacutemission de positons - Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
La tomographie par eacutemission de positons (TEP) deacutenommeacutee PET ou PET scan pour laquo positron emission tomography raquo dans la terminologie anglo-saxonne est une meacutethode
dimagerie meacutedicale pratiqueacutee par les speacutecialistes en meacutedecine nucleacuteaire qui permet de mesurer en trois dimensions lactiviteacute meacutetabolique dun organe gracircce aux eacutemissions produites par les positons (ou positrons) issus de la deacutesinteacutegration dun produit radioactif injecteacute au preacutealable
La TEP repose sur le principe geacuteneacuteral de la scintigraphie qui consiste agrave injecter un traceur dont on connaicirct le comportement et les proprieacuteteacutes biologiques pour obtenir une image du fonctionnement dun organe Ce traceur est marqueacute par un atome radioactif (carbone fluor azote oxygegravene) qui eacutemet des positons dont lannihilation produit elle-mecircme deux photons La deacutetection de la trajectoire de ces photons par le collimateur de la cameacutera TEP permet de localiser le lieu de leur eacutemission et donc la concentration du traceur en chaque point de lorgane Cest cette information quantitative que lon repreacutesente sous la forme dune image faisant apparaicirctre en couleurs les zones de forte concentration du traceur
Ainsi la TEP permet de visualiser les activiteacutes du meacutetabolisme des cellules on parle dimagerie fonctionnelle par opposition aux techniques dimagerie dite structurelle comme celles baseacutees sur les rayons X (radiologie ou CT-scan) qui reacutealisent des images de lanatomie Par conseacutequent la tomographie par eacutemission de positons est un outil diagnostique qui permet de deacuteceler certaines pathologies qui se traduisent par une alteacuteration de la physiologie normale comme les cancers La TEP est aussi utiliseacutee en recherche biomeacutedicale par exemple en imagerie ceacutereacutebrale ougrave elle permet de reacuteveacuteler les reacutegions actives du cerveau lors de telle ou telle activiteacute cognitive de maniegravere analogue agrave ce qui se fait avec limagerie par reacutesonance magneacutetique fonctionnelle (IRM)
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Deacutefinition
o 21 Principe
o 22 Exposition aux radiations et radioprotection
bull 3 Principaux traceurs utiliseacutes
o 31 Le 18 F FDG
bull 4 Deacuteroulement dun examen TEP
bull 5 Diagnostic
bull 6 Applications
o 61 Canceacuterologie
o 62 Imagerie ceacutereacutebrale et neurologie
o 63 Cardiologie
bull 7 Limites
bull 8 Avenir de la TEP
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Annexes
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiTomographie_par_C3A9mission_de_positons
Warburg ndash Selon Wikipeacutedia
Otto Heinrich Warburg (8 octobre 1883 agrave Fribourg-en-Brisgau Bade-Wurtemberg Allemagne - 1 er aoucirct 1970 agrave Berlin) est un meacutedecin physiologiste et biochimiste allemand Il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine de 19311
Sommaire
bull 1 Biographie
bull 2 Hypothegravese
bull 3 Le cas Warburg
bull 4 Notes et reacutefeacuterences
bull 5 Voir aussi
o 51 Liens externes
Biographie
Docteur en chimie et docteur en meacutedecine il a deacutecouvert des processus-cleacutes de la respiration cellulaire et de diffeacuterents systegravemes enzymatiques En 1931 il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine laquo pour sa deacutecouverte de la nature et du mode opeacuteratoire de lenzyme respiratoire1 raquo
Ayant deacutemontreacute que les cellules canceacutereuses changent leur meacutetabolisme pour passer agrave un meacutetabolisme anaeacuterobie il a formuleacute lhypothegravese non confirmeacutee que le cancer na pas besoin dun milieu riche en oxygegravene pour se deacutevelopper Parmi ses eacutetudiants le plus illustre est Hans Adolf Krebs prix Nobel en 1953
Hypothegravese
Il constata lors de ses observations sur des cellules canceacutereuses une concentration anormalement eacuteleveacutee dions lactates lun des sels de lacide lactique Or cet acide est typiquement le reacutesultat dune fermentation
En 1924 Warburg en tira une hypothegravese sur la formation de cellules canceacutereuses celles-ci tireraient principalement leur eacutenergie de la fermentation anaeacuterobie du glucose (glycolyse anaeacuterobie) et par conseacutequent la preacutesence doxygegravene ne serait pas neacutecessaire agrave leur deacuteveloppement
Lapparition du cancer serait due agrave un dysfonctionnement des mitochondries des cellules canceacutereuses au lieu de le consommer elles fermenteraient le glucose
Selon Warburg linduction dun eacutetat dacidification dans lorganisme est incompatible avec le meacutetabolisme des cellules canceacutereuses2
Le cas Warburg
Otto Warburg eacutetait juif Agrave ce titre il aurait ducirc ecirctre soit expulseacute dAllemagne soit deacuteporteacute dans les camps de concentration Il nen fut rien En effet parce quAdolf Hitler eacutetait particuliegraverement preacuteoccupeacute davoir un cancer et parce quil pensait que Warburg serait le seul scientifique susceptible de trouver un traitement efficace il donna donc des instructions pour quil fucirct preacuteserveacute de la deacuteportation3 Warburg est enterreacute au cimetiegravere de Dahlem agrave Berlin
Photo - Otto Heinrich Warburg en 1931
Notes et reacutefeacuterences
1 uarr a et b (en) laquo for his discovery of the nature and mode of action of the respiratory enzyme raquo in Personnel de reacutedaction laquo The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1931 [archive] raquo Fondation Nobel 2010 Consulteacute le 26 novembre 2010
2 uarr La theacuteorie de O H Warburg Nexus ndeg48 page 66
3 uarr Robert Paxton la France de Vichy 1940-1944 coll Points-Histoire eacuted Seuil 1973 p178
Source httpfrwikipediaorgwikiOtto_Heinrich_Warburg
Traduction deacutefinitions et compleacutements
Jacques Hallard Ing CNAM consultant indeacutependantRelecture et corrections Christiane Hallard-Lauffenburger professeur des eacutecoleshonoraireAdresse 585 19 Chemin du Malpas 13940 Molleacutegegraves FranceCourriel jacqueshallard921orangefr
Fichier ISIS Santeacute Cancer a Redox Disease French version3 alleacutegeacutee
---
2 Hg + O2 rarr Hg2O2
bull Une reacuteduction est laquo lextraction dun meacutetal de son oxyde raquo deacutefinition deacutejagrave utiliseacutee
en meacutetallurgie Par exemple
SO2 rarr S + O2
Dans le langage courant loxydation est la reacuteaction chimique dans laquelle un composeacute se combine avec un ou plusieurs atomes doxygegravene Comme loxydation du fer qui produit la rouille
4 Fe + 3O2 rarr 2 Fe2O3
Ce nest quau XX e siegravecle apregraves la deacutecouverte de leacutelectron (JJ Thomson 1897) et lintroduction du modegravele atomique de Bohr (1913) que les reacuteactions chimiques ont eacuteteacute reacuteexamineacutees agrave la lumiegravere de ces nouveaux modegraveles et que des similitudes observeacutees permirent de deacutegager progressivement le concept actuel doxydo-reacuteduction qui sexprime en termes de transferts deacutelectrons
Les reacuteactions doxydo-reacuteduction par voie segraveche (eacutechange de dioxygegravene) sont efficacement deacutecrites par les diagrammes Ellingham Loutil principal des reacuteactions redox en milieu aqueux eacutetant la formule de Nernst
Deacutefinitions plus modernes [modifier]
Pour faciliter leacutetude des reacuteactions on utilise un outil qui associe (parfois abstraitement) agrave chaque atome dun composeacute un nombre doxydation (no) qui symbolise la valeur de la charge porteacutee (Fe2+ a un nombre doxydation de 2)
bull Une oxydation est une perte deacutelectrons (donc une augmentation du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Zn rarr Zn2+ + 2 e-
bull Ce don deacutelectrons ne se produit que sil existe un corps susceptible de les
accepter
bull Le pheacutenomegravene inverse (acceptation des eacutelectrons) est appeleacute la reacuteduction
bull Une reacuteduction est un gain deacutelectrons (donc une diminution du no les eacutelectrons eacutetant chargeacutes neacutegativement) Par exemple
Cu2+ + 2 e- rarr Cu
Ainsi les laquo combinaisons avec loxygegravene raquo ne sont quun cas particulier des reacuteactions doxydo-reacuteduction Voici deux reacuteactions avec le cuivre
2Cu + O2 rarr 2CuO
Cu + Cl2 rarr CuCl2
La premiegravere combine le cuivre et le dioxygegravene tandis que la seconde combine le cuivre et le dichlore Le chlore et loxygegravene ont un point commun ce sont des eacuteleacutements plus eacutelectroneacutegatifs que le cuivre
Loxydation dun corps saccompagne toujours de la reacuteduction dun autre (les eacutelectrons ne peuvent pas circuler seuls et sont neacutecessairement capteacutes) on parle dune reacuteaction doxydo-reacuteduction Loxydation est une demi-reacuteaction de loxydo-reacuteduction et la reacuteduction est lautre demi-reacuteaction
Vocabulaire [modifier]
Scheacutema - Preacutevision du sens dune reacuteaction doxydo-reacuteduction en utilisant la regravegle du gamma
Dans une oxydo-reacuteduction
bull leacuteleacutement qui cegravede un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo reacuteducteur raquo
bull leacuteleacutement qui capte un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo oxydant raquo
Le reacuteducteur soxyde (reacuteaction doxydation) loxydant se reacuteduit (reacuteaction de reacuteduction) Loxydo-reacuteduction se compose donc de deux demi-reacuteactions une oxydation et une reacuteduction
bull Oxydationreacuteducteur(1) = oxydant(1) + ne- (les flegraveches napparaissent que si la reacuteaction est totale quand K gt 10 000)
bull Reacuteduction
oxydant(2) + ne- = reacuteducteur(2)
bull Oxydo-reacuteduction (laquo somme raquo de loxydation et de la reacuteduction)
oxydant(2) + reacuteducteur(1) rarr oxydant(1) + reacuteducteur(2)
Exemple
Ce4+ + e- = Ce3+ (Reacuteduction)
Fe2+ = Fe3+ + e- (Oxydation)
dougrave la reacuteaction bilan
Ce4+ + Fe2+ rarr Ce3+ + Fe3+
Un reacuteducteur oxydeacute (=forme oxydeacutee) est un oxydant et un oxydant reacuteduit (=forme reacuteduite) est un reacuteducteur On deacutefinit ainsi le couple oxydant-reacuteducteur (aussi appeleacute laquo couple redox raquo) qui se compose de loxydant et du reacuteducteur conjugueacute (loxydant reacuteduit) On le note sous la forme Oxydant Reacuteducteur
En biochimie et notamment agrave propos de la synthegravese des moleacutecules preacutebiotiques on parle de reacuteactions se produisant dans une atmosphegravere oxydante cest-agrave-dire en preacutesence doxygegravene par opposition agrave une atmosphegravere reacuteductrice contenant par exemple du gaz carbonique
Certain composeacutes chimiques peuvent se comporter aussi bien en oxydant quen reacuteducteur Cest notamment le cas de leau oxygeacuteneacutee dont on dit quelle se dismute et qui par conseacutequent ne peut ecirctre conserveacutee longtemps
H2O2 = 2H+ + O2 + 2e- (oxydation)
H2O2 + 2H+ + 2e- = 2H2O (reacuteduction)
Soit au final
2H2O2 rarr 2H2O + O2 (oxydo-reacuteduction)
On a par exemple les couples oxydant-reacuteducteur Cu 2+ Cu et Zn 2+ Zn qui donnent la reacuteaction en solution aqueuse
Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+
(aq) + Cu(s) (oxydo-reacuteduction)
Cette reacuteaction peut se deacutecomposer en une reacuteduction (de loxydant) et une oxydation (du reacuteducteur)
Zn(s) = Zn2+(aq) + 2e- (oxydation)
Cu2+(aq) + 2e- = Cu(s) (reacuteduction)
Les deux demi-reacuteactions doxydation et de reacuteduction peuvent reacuteellement ecirctre seacutepareacutees dans certains cas (cest-agrave-dire quelles ne se produisent pas au mecircme endroit) ce qui permet de geacuteneacuterer un courant eacutelectrique (cest ce qui se passe dans les piles eacutelectriques) Dans les autres cas par exemple dans lexemple donneacute elles nont quun inteacuterecirct formel (les eacutelectrons libres nexistent pas dans leau)
Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction hellip
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRC3A9action_d27oxydo-rC3A9duction
Respiration ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biologie et la meacutedecine Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
Dans le langage courant la respiration deacutesigne agrave la fois les eacutechanges gazeux (rejet de dioxyde de carbone CO2 appeleacute parfois de faccedilon impropre laquo gaz carbonique raquo et absorption de dioxygegravene O2 ou appeleacute couramment laquo oxygegravene raquo) et la respiration cellulaire qui permet en deacutegradant du glucose gracircce au dioxygegravene dobtenir de leacutenergie Les eacutechanges gazeux assistent la respiration cellulaire en lui fournissant le dioxygegravene et en le deacutebarrassant du dioxyde de carbone produit
Pour certains organismes ces eacutechanges se reacutealisent directement par diffusion aux travers des parois cellulaires Pour dautres des organes speacutecialiseacutes se sont formeacutes permettant ainsi daugmenter les quantiteacutes de gaz brasseacutes Il existe plusieurs types dorganes
bull les branchies qui sont les adaptations respiratoires des animaux aquatiques poissons mais aussi certains anneacutelides (vers) eacutechinodermes (eacutetoiles de mers) et mollusques
bull les poumons qui sont les adaptations des verteacutebreacutes terrestres
Dans le cas des animaux qui possegravedent des poumons on parle de ventilation pulmonaire pour deacutesigner lensemble des meacutecanismes qui permettent les transferts de gaz entre les milieux exteacuterieur et inteacuterieur (le sang)
Sommaire
bull 1 Aspect biochimique
bull 2 La respiration chez lecirctre humain
bull 3 Classification des sujets lieacutes agrave la respiration
o 31 Par maladie et urgences
o 32 Par meacutedication
o 33 Par soins intensifs et meacutedecine durgence
o 34 Par autres sujets meacutedicaux
bull 4 Voir aussi
o 41 Articles connexes
o 42 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRespiration
Tomographie par eacutemission de positons - Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
La tomographie par eacutemission de positons (TEP) deacutenommeacutee PET ou PET scan pour laquo positron emission tomography raquo dans la terminologie anglo-saxonne est une meacutethode
dimagerie meacutedicale pratiqueacutee par les speacutecialistes en meacutedecine nucleacuteaire qui permet de mesurer en trois dimensions lactiviteacute meacutetabolique dun organe gracircce aux eacutemissions produites par les positons (ou positrons) issus de la deacutesinteacutegration dun produit radioactif injecteacute au preacutealable
La TEP repose sur le principe geacuteneacuteral de la scintigraphie qui consiste agrave injecter un traceur dont on connaicirct le comportement et les proprieacuteteacutes biologiques pour obtenir une image du fonctionnement dun organe Ce traceur est marqueacute par un atome radioactif (carbone fluor azote oxygegravene) qui eacutemet des positons dont lannihilation produit elle-mecircme deux photons La deacutetection de la trajectoire de ces photons par le collimateur de la cameacutera TEP permet de localiser le lieu de leur eacutemission et donc la concentration du traceur en chaque point de lorgane Cest cette information quantitative que lon repreacutesente sous la forme dune image faisant apparaicirctre en couleurs les zones de forte concentration du traceur
Ainsi la TEP permet de visualiser les activiteacutes du meacutetabolisme des cellules on parle dimagerie fonctionnelle par opposition aux techniques dimagerie dite structurelle comme celles baseacutees sur les rayons X (radiologie ou CT-scan) qui reacutealisent des images de lanatomie Par conseacutequent la tomographie par eacutemission de positons est un outil diagnostique qui permet de deacuteceler certaines pathologies qui se traduisent par une alteacuteration de la physiologie normale comme les cancers La TEP est aussi utiliseacutee en recherche biomeacutedicale par exemple en imagerie ceacutereacutebrale ougrave elle permet de reacuteveacuteler les reacutegions actives du cerveau lors de telle ou telle activiteacute cognitive de maniegravere analogue agrave ce qui se fait avec limagerie par reacutesonance magneacutetique fonctionnelle (IRM)
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Deacutefinition
o 21 Principe
o 22 Exposition aux radiations et radioprotection
bull 3 Principaux traceurs utiliseacutes
o 31 Le 18 F FDG
bull 4 Deacuteroulement dun examen TEP
bull 5 Diagnostic
bull 6 Applications
o 61 Canceacuterologie
o 62 Imagerie ceacutereacutebrale et neurologie
o 63 Cardiologie
bull 7 Limites
bull 8 Avenir de la TEP
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Annexes
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiTomographie_par_C3A9mission_de_positons
Warburg ndash Selon Wikipeacutedia
Otto Heinrich Warburg (8 octobre 1883 agrave Fribourg-en-Brisgau Bade-Wurtemberg Allemagne - 1 er aoucirct 1970 agrave Berlin) est un meacutedecin physiologiste et biochimiste allemand Il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine de 19311
Sommaire
bull 1 Biographie
bull 2 Hypothegravese
bull 3 Le cas Warburg
bull 4 Notes et reacutefeacuterences
bull 5 Voir aussi
o 51 Liens externes
Biographie
Docteur en chimie et docteur en meacutedecine il a deacutecouvert des processus-cleacutes de la respiration cellulaire et de diffeacuterents systegravemes enzymatiques En 1931 il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine laquo pour sa deacutecouverte de la nature et du mode opeacuteratoire de lenzyme respiratoire1 raquo
Ayant deacutemontreacute que les cellules canceacutereuses changent leur meacutetabolisme pour passer agrave un meacutetabolisme anaeacuterobie il a formuleacute lhypothegravese non confirmeacutee que le cancer na pas besoin dun milieu riche en oxygegravene pour se deacutevelopper Parmi ses eacutetudiants le plus illustre est Hans Adolf Krebs prix Nobel en 1953
Hypothegravese
Il constata lors de ses observations sur des cellules canceacutereuses une concentration anormalement eacuteleveacutee dions lactates lun des sels de lacide lactique Or cet acide est typiquement le reacutesultat dune fermentation
En 1924 Warburg en tira une hypothegravese sur la formation de cellules canceacutereuses celles-ci tireraient principalement leur eacutenergie de la fermentation anaeacuterobie du glucose (glycolyse anaeacuterobie) et par conseacutequent la preacutesence doxygegravene ne serait pas neacutecessaire agrave leur deacuteveloppement
Lapparition du cancer serait due agrave un dysfonctionnement des mitochondries des cellules canceacutereuses au lieu de le consommer elles fermenteraient le glucose
Selon Warburg linduction dun eacutetat dacidification dans lorganisme est incompatible avec le meacutetabolisme des cellules canceacutereuses2
Le cas Warburg
Otto Warburg eacutetait juif Agrave ce titre il aurait ducirc ecirctre soit expulseacute dAllemagne soit deacuteporteacute dans les camps de concentration Il nen fut rien En effet parce quAdolf Hitler eacutetait particuliegraverement preacuteoccupeacute davoir un cancer et parce quil pensait que Warburg serait le seul scientifique susceptible de trouver un traitement efficace il donna donc des instructions pour quil fucirct preacuteserveacute de la deacuteportation3 Warburg est enterreacute au cimetiegravere de Dahlem agrave Berlin
Photo - Otto Heinrich Warburg en 1931
Notes et reacutefeacuterences
1 uarr a et b (en) laquo for his discovery of the nature and mode of action of the respiratory enzyme raquo in Personnel de reacutedaction laquo The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1931 [archive] raquo Fondation Nobel 2010 Consulteacute le 26 novembre 2010
2 uarr La theacuteorie de O H Warburg Nexus ndeg48 page 66
3 uarr Robert Paxton la France de Vichy 1940-1944 coll Points-Histoire eacuted Seuil 1973 p178
Source httpfrwikipediaorgwikiOtto_Heinrich_Warburg
Traduction deacutefinitions et compleacutements
Jacques Hallard Ing CNAM consultant indeacutependantRelecture et corrections Christiane Hallard-Lauffenburger professeur des eacutecoleshonoraireAdresse 585 19 Chemin du Malpas 13940 Molleacutegegraves FranceCourriel jacqueshallard921orangefr
Fichier ISIS Santeacute Cancer a Redox Disease French version3 alleacutegeacutee
---
La premiegravere combine le cuivre et le dioxygegravene tandis que la seconde combine le cuivre et le dichlore Le chlore et loxygegravene ont un point commun ce sont des eacuteleacutements plus eacutelectroneacutegatifs que le cuivre
Loxydation dun corps saccompagne toujours de la reacuteduction dun autre (les eacutelectrons ne peuvent pas circuler seuls et sont neacutecessairement capteacutes) on parle dune reacuteaction doxydo-reacuteduction Loxydation est une demi-reacuteaction de loxydo-reacuteduction et la reacuteduction est lautre demi-reacuteaction
Vocabulaire [modifier]
Scheacutema - Preacutevision du sens dune reacuteaction doxydo-reacuteduction en utilisant la regravegle du gamma
Dans une oxydo-reacuteduction
bull leacuteleacutement qui cegravede un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo reacuteducteur raquo
bull leacuteleacutement qui capte un ou des eacutelectron(s) est appeleacute laquo oxydant raquo
Le reacuteducteur soxyde (reacuteaction doxydation) loxydant se reacuteduit (reacuteaction de reacuteduction) Loxydo-reacuteduction se compose donc de deux demi-reacuteactions une oxydation et une reacuteduction
bull Oxydationreacuteducteur(1) = oxydant(1) + ne- (les flegraveches napparaissent que si la reacuteaction est totale quand K gt 10 000)
bull Reacuteduction
oxydant(2) + ne- = reacuteducteur(2)
bull Oxydo-reacuteduction (laquo somme raquo de loxydation et de la reacuteduction)
oxydant(2) + reacuteducteur(1) rarr oxydant(1) + reacuteducteur(2)
Exemple
Ce4+ + e- = Ce3+ (Reacuteduction)
Fe2+ = Fe3+ + e- (Oxydation)
dougrave la reacuteaction bilan
Ce4+ + Fe2+ rarr Ce3+ + Fe3+
Un reacuteducteur oxydeacute (=forme oxydeacutee) est un oxydant et un oxydant reacuteduit (=forme reacuteduite) est un reacuteducteur On deacutefinit ainsi le couple oxydant-reacuteducteur (aussi appeleacute laquo couple redox raquo) qui se compose de loxydant et du reacuteducteur conjugueacute (loxydant reacuteduit) On le note sous la forme Oxydant Reacuteducteur
En biochimie et notamment agrave propos de la synthegravese des moleacutecules preacutebiotiques on parle de reacuteactions se produisant dans une atmosphegravere oxydante cest-agrave-dire en preacutesence doxygegravene par opposition agrave une atmosphegravere reacuteductrice contenant par exemple du gaz carbonique
Certain composeacutes chimiques peuvent se comporter aussi bien en oxydant quen reacuteducteur Cest notamment le cas de leau oxygeacuteneacutee dont on dit quelle se dismute et qui par conseacutequent ne peut ecirctre conserveacutee longtemps
H2O2 = 2H+ + O2 + 2e- (oxydation)
H2O2 + 2H+ + 2e- = 2H2O (reacuteduction)
Soit au final
2H2O2 rarr 2H2O + O2 (oxydo-reacuteduction)
On a par exemple les couples oxydant-reacuteducteur Cu 2+ Cu et Zn 2+ Zn qui donnent la reacuteaction en solution aqueuse
Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+
(aq) + Cu(s) (oxydo-reacuteduction)
Cette reacuteaction peut se deacutecomposer en une reacuteduction (de loxydant) et une oxydation (du reacuteducteur)
Zn(s) = Zn2+(aq) + 2e- (oxydation)
Cu2+(aq) + 2e- = Cu(s) (reacuteduction)
Les deux demi-reacuteactions doxydation et de reacuteduction peuvent reacuteellement ecirctre seacutepareacutees dans certains cas (cest-agrave-dire quelles ne se produisent pas au mecircme endroit) ce qui permet de geacuteneacuterer un courant eacutelectrique (cest ce qui se passe dans les piles eacutelectriques) Dans les autres cas par exemple dans lexemple donneacute elles nont quun inteacuterecirct formel (les eacutelectrons libres nexistent pas dans leau)
Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction hellip
Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRC3A9action_d27oxydo-rC3A9duction
Respiration ndash Introduction drsquoun article Wikipeacutedia
Cet article est une eacutebauche concernant la biologie et la meacutedecine Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
Dans le langage courant la respiration deacutesigne agrave la fois les eacutechanges gazeux (rejet de dioxyde de carbone CO2 appeleacute parfois de faccedilon impropre laquo gaz carbonique raquo et absorption de dioxygegravene O2 ou appeleacute couramment laquo oxygegravene raquo) et la respiration cellulaire qui permet en deacutegradant du glucose gracircce au dioxygegravene dobtenir de leacutenergie Les eacutechanges gazeux assistent la respiration cellulaire en lui fournissant le dioxygegravene et en le deacutebarrassant du dioxyde de carbone produit
Pour certains organismes ces eacutechanges se reacutealisent directement par diffusion aux travers des parois cellulaires Pour dautres des organes speacutecialiseacutes se sont formeacutes permettant ainsi daugmenter les quantiteacutes de gaz brasseacutes Il existe plusieurs types dorganes
bull les branchies qui sont les adaptations respiratoires des animaux aquatiques poissons mais aussi certains anneacutelides (vers) eacutechinodermes (eacutetoiles de mers) et mollusques
bull les poumons qui sont les adaptations des verteacutebreacutes terrestres
Dans le cas des animaux qui possegravedent des poumons on parle de ventilation pulmonaire pour deacutesigner lensemble des meacutecanismes qui permettent les transferts de gaz entre les milieux exteacuterieur et inteacuterieur (le sang)
Sommaire
bull 1 Aspect biochimique
bull 2 La respiration chez lecirctre humain
bull 3 Classification des sujets lieacutes agrave la respiration
o 31 Par maladie et urgences
o 32 Par meacutedication
o 33 Par soins intensifs et meacutedecine durgence
o 34 Par autres sujets meacutedicaux
bull 4 Voir aussi
o 41 Articles connexes
o 42 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRespiration
Tomographie par eacutemission de positons - Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
La tomographie par eacutemission de positons (TEP) deacutenommeacutee PET ou PET scan pour laquo positron emission tomography raquo dans la terminologie anglo-saxonne est une meacutethode
dimagerie meacutedicale pratiqueacutee par les speacutecialistes en meacutedecine nucleacuteaire qui permet de mesurer en trois dimensions lactiviteacute meacutetabolique dun organe gracircce aux eacutemissions produites par les positons (ou positrons) issus de la deacutesinteacutegration dun produit radioactif injecteacute au preacutealable
La TEP repose sur le principe geacuteneacuteral de la scintigraphie qui consiste agrave injecter un traceur dont on connaicirct le comportement et les proprieacuteteacutes biologiques pour obtenir une image du fonctionnement dun organe Ce traceur est marqueacute par un atome radioactif (carbone fluor azote oxygegravene) qui eacutemet des positons dont lannihilation produit elle-mecircme deux photons La deacutetection de la trajectoire de ces photons par le collimateur de la cameacutera TEP permet de localiser le lieu de leur eacutemission et donc la concentration du traceur en chaque point de lorgane Cest cette information quantitative que lon repreacutesente sous la forme dune image faisant apparaicirctre en couleurs les zones de forte concentration du traceur
Ainsi la TEP permet de visualiser les activiteacutes du meacutetabolisme des cellules on parle dimagerie fonctionnelle par opposition aux techniques dimagerie dite structurelle comme celles baseacutees sur les rayons X (radiologie ou CT-scan) qui reacutealisent des images de lanatomie Par conseacutequent la tomographie par eacutemission de positons est un outil diagnostique qui permet de deacuteceler certaines pathologies qui se traduisent par une alteacuteration de la physiologie normale comme les cancers La TEP est aussi utiliseacutee en recherche biomeacutedicale par exemple en imagerie ceacutereacutebrale ougrave elle permet de reacuteveacuteler les reacutegions actives du cerveau lors de telle ou telle activiteacute cognitive de maniegravere analogue agrave ce qui se fait avec limagerie par reacutesonance magneacutetique fonctionnelle (IRM)
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Deacutefinition
o 21 Principe
o 22 Exposition aux radiations et radioprotection
bull 3 Principaux traceurs utiliseacutes
o 31 Le 18 F FDG
bull 4 Deacuteroulement dun examen TEP
bull 5 Diagnostic
bull 6 Applications
o 61 Canceacuterologie
o 62 Imagerie ceacutereacutebrale et neurologie
o 63 Cardiologie
bull 7 Limites
bull 8 Avenir de la TEP
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Annexes
o 101 Articles connexes
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Warburg ndash Selon Wikipeacutedia
Otto Heinrich Warburg (8 octobre 1883 agrave Fribourg-en-Brisgau Bade-Wurtemberg Allemagne - 1 er aoucirct 1970 agrave Berlin) est un meacutedecin physiologiste et biochimiste allemand Il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine de 19311
Sommaire
bull 1 Biographie
bull 2 Hypothegravese
bull 3 Le cas Warburg
bull 4 Notes et reacutefeacuterences
bull 5 Voir aussi
o 51 Liens externes
Biographie
Docteur en chimie et docteur en meacutedecine il a deacutecouvert des processus-cleacutes de la respiration cellulaire et de diffeacuterents systegravemes enzymatiques En 1931 il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine laquo pour sa deacutecouverte de la nature et du mode opeacuteratoire de lenzyme respiratoire1 raquo
Ayant deacutemontreacute que les cellules canceacutereuses changent leur meacutetabolisme pour passer agrave un meacutetabolisme anaeacuterobie il a formuleacute lhypothegravese non confirmeacutee que le cancer na pas besoin dun milieu riche en oxygegravene pour se deacutevelopper Parmi ses eacutetudiants le plus illustre est Hans Adolf Krebs prix Nobel en 1953
Hypothegravese
Il constata lors de ses observations sur des cellules canceacutereuses une concentration anormalement eacuteleveacutee dions lactates lun des sels de lacide lactique Or cet acide est typiquement le reacutesultat dune fermentation
En 1924 Warburg en tira une hypothegravese sur la formation de cellules canceacutereuses celles-ci tireraient principalement leur eacutenergie de la fermentation anaeacuterobie du glucose (glycolyse anaeacuterobie) et par conseacutequent la preacutesence doxygegravene ne serait pas neacutecessaire agrave leur deacuteveloppement
Lapparition du cancer serait due agrave un dysfonctionnement des mitochondries des cellules canceacutereuses au lieu de le consommer elles fermenteraient le glucose
Selon Warburg linduction dun eacutetat dacidification dans lorganisme est incompatible avec le meacutetabolisme des cellules canceacutereuses2
Le cas Warburg
Otto Warburg eacutetait juif Agrave ce titre il aurait ducirc ecirctre soit expulseacute dAllemagne soit deacuteporteacute dans les camps de concentration Il nen fut rien En effet parce quAdolf Hitler eacutetait particuliegraverement preacuteoccupeacute davoir un cancer et parce quil pensait que Warburg serait le seul scientifique susceptible de trouver un traitement efficace il donna donc des instructions pour quil fucirct preacuteserveacute de la deacuteportation3 Warburg est enterreacute au cimetiegravere de Dahlem agrave Berlin
Photo - Otto Heinrich Warburg en 1931
Notes et reacutefeacuterences
1 uarr a et b (en) laquo for his discovery of the nature and mode of action of the respiratory enzyme raquo in Personnel de reacutedaction laquo The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1931 [archive] raquo Fondation Nobel 2010 Consulteacute le 26 novembre 2010
2 uarr La theacuteorie de O H Warburg Nexus ndeg48 page 66
3 uarr Robert Paxton la France de Vichy 1940-1944 coll Points-Histoire eacuted Seuil 1973 p178
Source httpfrwikipediaorgwikiOtto_Heinrich_Warburg
Traduction deacutefinitions et compleacutements
Jacques Hallard Ing CNAM consultant indeacutependantRelecture et corrections Christiane Hallard-Lauffenburger professeur des eacutecoleshonoraireAdresse 585 19 Chemin du Malpas 13940 Molleacutegegraves FranceCourriel jacqueshallard921orangefr
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---
Ce4+ + Fe2+ rarr Ce3+ + Fe3+
Un reacuteducteur oxydeacute (=forme oxydeacutee) est un oxydant et un oxydant reacuteduit (=forme reacuteduite) est un reacuteducteur On deacutefinit ainsi le couple oxydant-reacuteducteur (aussi appeleacute laquo couple redox raquo) qui se compose de loxydant et du reacuteducteur conjugueacute (loxydant reacuteduit) On le note sous la forme Oxydant Reacuteducteur
En biochimie et notamment agrave propos de la synthegravese des moleacutecules preacutebiotiques on parle de reacuteactions se produisant dans une atmosphegravere oxydante cest-agrave-dire en preacutesence doxygegravene par opposition agrave une atmosphegravere reacuteductrice contenant par exemple du gaz carbonique
Certain composeacutes chimiques peuvent se comporter aussi bien en oxydant quen reacuteducteur Cest notamment le cas de leau oxygeacuteneacutee dont on dit quelle se dismute et qui par conseacutequent ne peut ecirctre conserveacutee longtemps
H2O2 = 2H+ + O2 + 2e- (oxydation)
H2O2 + 2H+ + 2e- = 2H2O (reacuteduction)
Soit au final
2H2O2 rarr 2H2O + O2 (oxydo-reacuteduction)
On a par exemple les couples oxydant-reacuteducteur Cu 2+ Cu et Zn 2+ Zn qui donnent la reacuteaction en solution aqueuse
Zn(s) + Cu2+(aq) rarr Zn2+
(aq) + Cu(s) (oxydo-reacuteduction)
Cette reacuteaction peut se deacutecomposer en une reacuteduction (de loxydant) et une oxydation (du reacuteducteur)
Zn(s) = Zn2+(aq) + 2e- (oxydation)
Cu2+(aq) + 2e- = Cu(s) (reacuteduction)
Les deux demi-reacuteactions doxydation et de reacuteduction peuvent reacuteellement ecirctre seacutepareacutees dans certains cas (cest-agrave-dire quelles ne se produisent pas au mecircme endroit) ce qui permet de geacuteneacuterer un courant eacutelectrique (cest ce qui se passe dans les piles eacutelectriques) Dans les autres cas par exemple dans lexemple donneacute elles nont quun inteacuterecirct formel (les eacutelectrons libres nexistent pas dans leau)
Eacutequilibre des eacutequations de reacuteaction hellip
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Cet article est une eacutebauche concernant la biologie et la meacutedecine Vous pouvez partager vos connaissances en lrsquoameacuteliorant (comment ) selon les recommandations des projets correspondants
Dans le langage courant la respiration deacutesigne agrave la fois les eacutechanges gazeux (rejet de dioxyde de carbone CO2 appeleacute parfois de faccedilon impropre laquo gaz carbonique raquo et absorption de dioxygegravene O2 ou appeleacute couramment laquo oxygegravene raquo) et la respiration cellulaire qui permet en deacutegradant du glucose gracircce au dioxygegravene dobtenir de leacutenergie Les eacutechanges gazeux assistent la respiration cellulaire en lui fournissant le dioxygegravene et en le deacutebarrassant du dioxyde de carbone produit
Pour certains organismes ces eacutechanges se reacutealisent directement par diffusion aux travers des parois cellulaires Pour dautres des organes speacutecialiseacutes se sont formeacutes permettant ainsi daugmenter les quantiteacutes de gaz brasseacutes Il existe plusieurs types dorganes
bull les branchies qui sont les adaptations respiratoires des animaux aquatiques poissons mais aussi certains anneacutelides (vers) eacutechinodermes (eacutetoiles de mers) et mollusques
bull les poumons qui sont les adaptations des verteacutebreacutes terrestres
Dans le cas des animaux qui possegravedent des poumons on parle de ventilation pulmonaire pour deacutesigner lensemble des meacutecanismes qui permettent les transferts de gaz entre les milieux exteacuterieur et inteacuterieur (le sang)
Sommaire
bull 1 Aspect biochimique
bull 2 La respiration chez lecirctre humain
bull 3 Classification des sujets lieacutes agrave la respiration
o 31 Par maladie et urgences
o 32 Par meacutedication
o 33 Par soins intensifs et meacutedecine durgence
o 34 Par autres sujets meacutedicaux
bull 4 Voir aussi
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Tomographie par eacutemission de positons - Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
La tomographie par eacutemission de positons (TEP) deacutenommeacutee PET ou PET scan pour laquo positron emission tomography raquo dans la terminologie anglo-saxonne est une meacutethode
dimagerie meacutedicale pratiqueacutee par les speacutecialistes en meacutedecine nucleacuteaire qui permet de mesurer en trois dimensions lactiviteacute meacutetabolique dun organe gracircce aux eacutemissions produites par les positons (ou positrons) issus de la deacutesinteacutegration dun produit radioactif injecteacute au preacutealable
La TEP repose sur le principe geacuteneacuteral de la scintigraphie qui consiste agrave injecter un traceur dont on connaicirct le comportement et les proprieacuteteacutes biologiques pour obtenir une image du fonctionnement dun organe Ce traceur est marqueacute par un atome radioactif (carbone fluor azote oxygegravene) qui eacutemet des positons dont lannihilation produit elle-mecircme deux photons La deacutetection de la trajectoire de ces photons par le collimateur de la cameacutera TEP permet de localiser le lieu de leur eacutemission et donc la concentration du traceur en chaque point de lorgane Cest cette information quantitative que lon repreacutesente sous la forme dune image faisant apparaicirctre en couleurs les zones de forte concentration du traceur
Ainsi la TEP permet de visualiser les activiteacutes du meacutetabolisme des cellules on parle dimagerie fonctionnelle par opposition aux techniques dimagerie dite structurelle comme celles baseacutees sur les rayons X (radiologie ou CT-scan) qui reacutealisent des images de lanatomie Par conseacutequent la tomographie par eacutemission de positons est un outil diagnostique qui permet de deacuteceler certaines pathologies qui se traduisent par une alteacuteration de la physiologie normale comme les cancers La TEP est aussi utiliseacutee en recherche biomeacutedicale par exemple en imagerie ceacutereacutebrale ougrave elle permet de reacuteveacuteler les reacutegions actives du cerveau lors de telle ou telle activiteacute cognitive de maniegravere analogue agrave ce qui se fait avec limagerie par reacutesonance magneacutetique fonctionnelle (IRM)
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Deacutefinition
o 21 Principe
o 22 Exposition aux radiations et radioprotection
bull 3 Principaux traceurs utiliseacutes
o 31 Le 18 F FDG
bull 4 Deacuteroulement dun examen TEP
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o 61 Canceacuterologie
o 62 Imagerie ceacutereacutebrale et neurologie
o 63 Cardiologie
bull 7 Limites
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Otto Heinrich Warburg (8 octobre 1883 agrave Fribourg-en-Brisgau Bade-Wurtemberg Allemagne - 1 er aoucirct 1970 agrave Berlin) est un meacutedecin physiologiste et biochimiste allemand Il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine de 19311
Sommaire
bull 1 Biographie
bull 2 Hypothegravese
bull 3 Le cas Warburg
bull 4 Notes et reacutefeacuterences
bull 5 Voir aussi
o 51 Liens externes
Biographie
Docteur en chimie et docteur en meacutedecine il a deacutecouvert des processus-cleacutes de la respiration cellulaire et de diffeacuterents systegravemes enzymatiques En 1931 il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine laquo pour sa deacutecouverte de la nature et du mode opeacuteratoire de lenzyme respiratoire1 raquo
Ayant deacutemontreacute que les cellules canceacutereuses changent leur meacutetabolisme pour passer agrave un meacutetabolisme anaeacuterobie il a formuleacute lhypothegravese non confirmeacutee que le cancer na pas besoin dun milieu riche en oxygegravene pour se deacutevelopper Parmi ses eacutetudiants le plus illustre est Hans Adolf Krebs prix Nobel en 1953
Hypothegravese
Il constata lors de ses observations sur des cellules canceacutereuses une concentration anormalement eacuteleveacutee dions lactates lun des sels de lacide lactique Or cet acide est typiquement le reacutesultat dune fermentation
En 1924 Warburg en tira une hypothegravese sur la formation de cellules canceacutereuses celles-ci tireraient principalement leur eacutenergie de la fermentation anaeacuterobie du glucose (glycolyse anaeacuterobie) et par conseacutequent la preacutesence doxygegravene ne serait pas neacutecessaire agrave leur deacuteveloppement
Lapparition du cancer serait due agrave un dysfonctionnement des mitochondries des cellules canceacutereuses au lieu de le consommer elles fermenteraient le glucose
Selon Warburg linduction dun eacutetat dacidification dans lorganisme est incompatible avec le meacutetabolisme des cellules canceacutereuses2
Le cas Warburg
Otto Warburg eacutetait juif Agrave ce titre il aurait ducirc ecirctre soit expulseacute dAllemagne soit deacuteporteacute dans les camps de concentration Il nen fut rien En effet parce quAdolf Hitler eacutetait particuliegraverement preacuteoccupeacute davoir un cancer et parce quil pensait que Warburg serait le seul scientifique susceptible de trouver un traitement efficace il donna donc des instructions pour quil fucirct preacuteserveacute de la deacuteportation3 Warburg est enterreacute au cimetiegravere de Dahlem agrave Berlin
Photo - Otto Heinrich Warburg en 1931
Notes et reacutefeacuterences
1 uarr a et b (en) laquo for his discovery of the nature and mode of action of the respiratory enzyme raquo in Personnel de reacutedaction laquo The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1931 [archive] raquo Fondation Nobel 2010 Consulteacute le 26 novembre 2010
2 uarr La theacuteorie de O H Warburg Nexus ndeg48 page 66
3 uarr Robert Paxton la France de Vichy 1940-1944 coll Points-Histoire eacuted Seuil 1973 p178
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Traduction deacutefinitions et compleacutements
Jacques Hallard Ing CNAM consultant indeacutependantRelecture et corrections Christiane Hallard-Lauffenburger professeur des eacutecoleshonoraireAdresse 585 19 Chemin du Malpas 13940 Molleacutegegraves FranceCourriel jacqueshallard921orangefr
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Dans le langage courant la respiration deacutesigne agrave la fois les eacutechanges gazeux (rejet de dioxyde de carbone CO2 appeleacute parfois de faccedilon impropre laquo gaz carbonique raquo et absorption de dioxygegravene O2 ou appeleacute couramment laquo oxygegravene raquo) et la respiration cellulaire qui permet en deacutegradant du glucose gracircce au dioxygegravene dobtenir de leacutenergie Les eacutechanges gazeux assistent la respiration cellulaire en lui fournissant le dioxygegravene et en le deacutebarrassant du dioxyde de carbone produit
Pour certains organismes ces eacutechanges se reacutealisent directement par diffusion aux travers des parois cellulaires Pour dautres des organes speacutecialiseacutes se sont formeacutes permettant ainsi daugmenter les quantiteacutes de gaz brasseacutes Il existe plusieurs types dorganes
bull les branchies qui sont les adaptations respiratoires des animaux aquatiques poissons mais aussi certains anneacutelides (vers) eacutechinodermes (eacutetoiles de mers) et mollusques
bull les poumons qui sont les adaptations des verteacutebreacutes terrestres
Dans le cas des animaux qui possegravedent des poumons on parle de ventilation pulmonaire pour deacutesigner lensemble des meacutecanismes qui permettent les transferts de gaz entre les milieux exteacuterieur et inteacuterieur (le sang)
Sommaire
bull 1 Aspect biochimique
bull 2 La respiration chez lecirctre humain
bull 3 Classification des sujets lieacutes agrave la respiration
o 31 Par maladie et urgences
o 32 Par meacutedication
o 33 Par soins intensifs et meacutedecine durgence
o 34 Par autres sujets meacutedicaux
bull 4 Voir aussi
o 41 Articles connexes
o 42 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiRespiration
Tomographie par eacutemission de positons - Introduction drsquoun article de Wikipeacutedia
La tomographie par eacutemission de positons (TEP) deacutenommeacutee PET ou PET scan pour laquo positron emission tomography raquo dans la terminologie anglo-saxonne est une meacutethode
dimagerie meacutedicale pratiqueacutee par les speacutecialistes en meacutedecine nucleacuteaire qui permet de mesurer en trois dimensions lactiviteacute meacutetabolique dun organe gracircce aux eacutemissions produites par les positons (ou positrons) issus de la deacutesinteacutegration dun produit radioactif injecteacute au preacutealable
La TEP repose sur le principe geacuteneacuteral de la scintigraphie qui consiste agrave injecter un traceur dont on connaicirct le comportement et les proprieacuteteacutes biologiques pour obtenir une image du fonctionnement dun organe Ce traceur est marqueacute par un atome radioactif (carbone fluor azote oxygegravene) qui eacutemet des positons dont lannihilation produit elle-mecircme deux photons La deacutetection de la trajectoire de ces photons par le collimateur de la cameacutera TEP permet de localiser le lieu de leur eacutemission et donc la concentration du traceur en chaque point de lorgane Cest cette information quantitative que lon repreacutesente sous la forme dune image faisant apparaicirctre en couleurs les zones de forte concentration du traceur
Ainsi la TEP permet de visualiser les activiteacutes du meacutetabolisme des cellules on parle dimagerie fonctionnelle par opposition aux techniques dimagerie dite structurelle comme celles baseacutees sur les rayons X (radiologie ou CT-scan) qui reacutealisent des images de lanatomie Par conseacutequent la tomographie par eacutemission de positons est un outil diagnostique qui permet de deacuteceler certaines pathologies qui se traduisent par une alteacuteration de la physiologie normale comme les cancers La TEP est aussi utiliseacutee en recherche biomeacutedicale par exemple en imagerie ceacutereacutebrale ougrave elle permet de reacuteveacuteler les reacutegions actives du cerveau lors de telle ou telle activiteacute cognitive de maniegravere analogue agrave ce qui se fait avec limagerie par reacutesonance magneacutetique fonctionnelle (IRM)
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Deacutefinition
o 21 Principe
o 22 Exposition aux radiations et radioprotection
bull 3 Principaux traceurs utiliseacutes
o 31 Le 18 F FDG
bull 4 Deacuteroulement dun examen TEP
bull 5 Diagnostic
bull 6 Applications
o 61 Canceacuterologie
o 62 Imagerie ceacutereacutebrale et neurologie
o 63 Cardiologie
bull 7 Limites
bull 8 Avenir de la TEP
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Annexes
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiTomographie_par_C3A9mission_de_positons
Warburg ndash Selon Wikipeacutedia
Otto Heinrich Warburg (8 octobre 1883 agrave Fribourg-en-Brisgau Bade-Wurtemberg Allemagne - 1 er aoucirct 1970 agrave Berlin) est un meacutedecin physiologiste et biochimiste allemand Il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine de 19311
Sommaire
bull 1 Biographie
bull 2 Hypothegravese
bull 3 Le cas Warburg
bull 4 Notes et reacutefeacuterences
bull 5 Voir aussi
o 51 Liens externes
Biographie
Docteur en chimie et docteur en meacutedecine il a deacutecouvert des processus-cleacutes de la respiration cellulaire et de diffeacuterents systegravemes enzymatiques En 1931 il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine laquo pour sa deacutecouverte de la nature et du mode opeacuteratoire de lenzyme respiratoire1 raquo
Ayant deacutemontreacute que les cellules canceacutereuses changent leur meacutetabolisme pour passer agrave un meacutetabolisme anaeacuterobie il a formuleacute lhypothegravese non confirmeacutee que le cancer na pas besoin dun milieu riche en oxygegravene pour se deacutevelopper Parmi ses eacutetudiants le plus illustre est Hans Adolf Krebs prix Nobel en 1953
Hypothegravese
Il constata lors de ses observations sur des cellules canceacutereuses une concentration anormalement eacuteleveacutee dions lactates lun des sels de lacide lactique Or cet acide est typiquement le reacutesultat dune fermentation
En 1924 Warburg en tira une hypothegravese sur la formation de cellules canceacutereuses celles-ci tireraient principalement leur eacutenergie de la fermentation anaeacuterobie du glucose (glycolyse anaeacuterobie) et par conseacutequent la preacutesence doxygegravene ne serait pas neacutecessaire agrave leur deacuteveloppement
Lapparition du cancer serait due agrave un dysfonctionnement des mitochondries des cellules canceacutereuses au lieu de le consommer elles fermenteraient le glucose
Selon Warburg linduction dun eacutetat dacidification dans lorganisme est incompatible avec le meacutetabolisme des cellules canceacutereuses2
Le cas Warburg
Otto Warburg eacutetait juif Agrave ce titre il aurait ducirc ecirctre soit expulseacute dAllemagne soit deacuteporteacute dans les camps de concentration Il nen fut rien En effet parce quAdolf Hitler eacutetait particuliegraverement preacuteoccupeacute davoir un cancer et parce quil pensait que Warburg serait le seul scientifique susceptible de trouver un traitement efficace il donna donc des instructions pour quil fucirct preacuteserveacute de la deacuteportation3 Warburg est enterreacute au cimetiegravere de Dahlem agrave Berlin
Photo - Otto Heinrich Warburg en 1931
Notes et reacutefeacuterences
1 uarr a et b (en) laquo for his discovery of the nature and mode of action of the respiratory enzyme raquo in Personnel de reacutedaction laquo The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1931 [archive] raquo Fondation Nobel 2010 Consulteacute le 26 novembre 2010
2 uarr La theacuteorie de O H Warburg Nexus ndeg48 page 66
3 uarr Robert Paxton la France de Vichy 1940-1944 coll Points-Histoire eacuted Seuil 1973 p178
Source httpfrwikipediaorgwikiOtto_Heinrich_Warburg
Traduction deacutefinitions et compleacutements
Jacques Hallard Ing CNAM consultant indeacutependantRelecture et corrections Christiane Hallard-Lauffenburger professeur des eacutecoleshonoraireAdresse 585 19 Chemin du Malpas 13940 Molleacutegegraves FranceCourriel jacqueshallard921orangefr
Fichier ISIS Santeacute Cancer a Redox Disease French version3 alleacutegeacutee
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dimagerie meacutedicale pratiqueacutee par les speacutecialistes en meacutedecine nucleacuteaire qui permet de mesurer en trois dimensions lactiviteacute meacutetabolique dun organe gracircce aux eacutemissions produites par les positons (ou positrons) issus de la deacutesinteacutegration dun produit radioactif injecteacute au preacutealable
La TEP repose sur le principe geacuteneacuteral de la scintigraphie qui consiste agrave injecter un traceur dont on connaicirct le comportement et les proprieacuteteacutes biologiques pour obtenir une image du fonctionnement dun organe Ce traceur est marqueacute par un atome radioactif (carbone fluor azote oxygegravene) qui eacutemet des positons dont lannihilation produit elle-mecircme deux photons La deacutetection de la trajectoire de ces photons par le collimateur de la cameacutera TEP permet de localiser le lieu de leur eacutemission et donc la concentration du traceur en chaque point de lorgane Cest cette information quantitative que lon repreacutesente sous la forme dune image faisant apparaicirctre en couleurs les zones de forte concentration du traceur
Ainsi la TEP permet de visualiser les activiteacutes du meacutetabolisme des cellules on parle dimagerie fonctionnelle par opposition aux techniques dimagerie dite structurelle comme celles baseacutees sur les rayons X (radiologie ou CT-scan) qui reacutealisent des images de lanatomie Par conseacutequent la tomographie par eacutemission de positons est un outil diagnostique qui permet de deacuteceler certaines pathologies qui se traduisent par une alteacuteration de la physiologie normale comme les cancers La TEP est aussi utiliseacutee en recherche biomeacutedicale par exemple en imagerie ceacutereacutebrale ougrave elle permet de reacuteveacuteler les reacutegions actives du cerveau lors de telle ou telle activiteacute cognitive de maniegravere analogue agrave ce qui se fait avec limagerie par reacutesonance magneacutetique fonctionnelle (IRM)
Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Deacutefinition
o 21 Principe
o 22 Exposition aux radiations et radioprotection
bull 3 Principaux traceurs utiliseacutes
o 31 Le 18 F FDG
bull 4 Deacuteroulement dun examen TEP
bull 5 Diagnostic
bull 6 Applications
o 61 Canceacuterologie
o 62 Imagerie ceacutereacutebrale et neurologie
o 63 Cardiologie
bull 7 Limites
bull 8 Avenir de la TEP
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Annexes
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiTomographie_par_C3A9mission_de_positons
Warburg ndash Selon Wikipeacutedia
Otto Heinrich Warburg (8 octobre 1883 agrave Fribourg-en-Brisgau Bade-Wurtemberg Allemagne - 1 er aoucirct 1970 agrave Berlin) est un meacutedecin physiologiste et biochimiste allemand Il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine de 19311
Sommaire
bull 1 Biographie
bull 2 Hypothegravese
bull 3 Le cas Warburg
bull 4 Notes et reacutefeacuterences
bull 5 Voir aussi
o 51 Liens externes
Biographie
Docteur en chimie et docteur en meacutedecine il a deacutecouvert des processus-cleacutes de la respiration cellulaire et de diffeacuterents systegravemes enzymatiques En 1931 il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine laquo pour sa deacutecouverte de la nature et du mode opeacuteratoire de lenzyme respiratoire1 raquo
Ayant deacutemontreacute que les cellules canceacutereuses changent leur meacutetabolisme pour passer agrave un meacutetabolisme anaeacuterobie il a formuleacute lhypothegravese non confirmeacutee que le cancer na pas besoin dun milieu riche en oxygegravene pour se deacutevelopper Parmi ses eacutetudiants le plus illustre est Hans Adolf Krebs prix Nobel en 1953
Hypothegravese
Il constata lors de ses observations sur des cellules canceacutereuses une concentration anormalement eacuteleveacutee dions lactates lun des sels de lacide lactique Or cet acide est typiquement le reacutesultat dune fermentation
En 1924 Warburg en tira une hypothegravese sur la formation de cellules canceacutereuses celles-ci tireraient principalement leur eacutenergie de la fermentation anaeacuterobie du glucose (glycolyse anaeacuterobie) et par conseacutequent la preacutesence doxygegravene ne serait pas neacutecessaire agrave leur deacuteveloppement
Lapparition du cancer serait due agrave un dysfonctionnement des mitochondries des cellules canceacutereuses au lieu de le consommer elles fermenteraient le glucose
Selon Warburg linduction dun eacutetat dacidification dans lorganisme est incompatible avec le meacutetabolisme des cellules canceacutereuses2
Le cas Warburg
Otto Warburg eacutetait juif Agrave ce titre il aurait ducirc ecirctre soit expulseacute dAllemagne soit deacuteporteacute dans les camps de concentration Il nen fut rien En effet parce quAdolf Hitler eacutetait particuliegraverement preacuteoccupeacute davoir un cancer et parce quil pensait que Warburg serait le seul scientifique susceptible de trouver un traitement efficace il donna donc des instructions pour quil fucirct preacuteserveacute de la deacuteportation3 Warburg est enterreacute au cimetiegravere de Dahlem agrave Berlin
Photo - Otto Heinrich Warburg en 1931
Notes et reacutefeacuterences
1 uarr a et b (en) laquo for his discovery of the nature and mode of action of the respiratory enzyme raquo in Personnel de reacutedaction laquo The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1931 [archive] raquo Fondation Nobel 2010 Consulteacute le 26 novembre 2010
2 uarr La theacuteorie de O H Warburg Nexus ndeg48 page 66
3 uarr Robert Paxton la France de Vichy 1940-1944 coll Points-Histoire eacuted Seuil 1973 p178
Source httpfrwikipediaorgwikiOtto_Heinrich_Warburg
Traduction deacutefinitions et compleacutements
Jacques Hallard Ing CNAM consultant indeacutependantRelecture et corrections Christiane Hallard-Lauffenburger professeur des eacutecoleshonoraireAdresse 585 19 Chemin du Malpas 13940 Molleacutegegraves FranceCourriel jacqueshallard921orangefr
Fichier ISIS Santeacute Cancer a Redox Disease French version3 alleacutegeacutee
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Sommaire
bull 1 Historique
bull 2 Deacutefinition
o 21 Principe
o 22 Exposition aux radiations et radioprotection
bull 3 Principaux traceurs utiliseacutes
o 31 Le 18 F FDG
bull 4 Deacuteroulement dun examen TEP
bull 5 Diagnostic
bull 6 Applications
o 61 Canceacuterologie
o 62 Imagerie ceacutereacutebrale et neurologie
o 63 Cardiologie
bull 7 Limites
bull 8 Avenir de la TEP
bull 9 Notes et reacutefeacuterences
bull 10 Annexes
o 101 Articles connexes
o 102 Liens externes Article complet sur httpfrwikipediaorgwikiTomographie_par_C3A9mission_de_positons
Warburg ndash Selon Wikipeacutedia
Otto Heinrich Warburg (8 octobre 1883 agrave Fribourg-en-Brisgau Bade-Wurtemberg Allemagne - 1 er aoucirct 1970 agrave Berlin) est un meacutedecin physiologiste et biochimiste allemand Il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine de 19311
Sommaire
bull 1 Biographie
bull 2 Hypothegravese
bull 3 Le cas Warburg
bull 4 Notes et reacutefeacuterences
bull 5 Voir aussi
o 51 Liens externes
Biographie
Docteur en chimie et docteur en meacutedecine il a deacutecouvert des processus-cleacutes de la respiration cellulaire et de diffeacuterents systegravemes enzymatiques En 1931 il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine laquo pour sa deacutecouverte de la nature et du mode opeacuteratoire de lenzyme respiratoire1 raquo
Ayant deacutemontreacute que les cellules canceacutereuses changent leur meacutetabolisme pour passer agrave un meacutetabolisme anaeacuterobie il a formuleacute lhypothegravese non confirmeacutee que le cancer na pas besoin dun milieu riche en oxygegravene pour se deacutevelopper Parmi ses eacutetudiants le plus illustre est Hans Adolf Krebs prix Nobel en 1953
Hypothegravese
Il constata lors de ses observations sur des cellules canceacutereuses une concentration anormalement eacuteleveacutee dions lactates lun des sels de lacide lactique Or cet acide est typiquement le reacutesultat dune fermentation
En 1924 Warburg en tira une hypothegravese sur la formation de cellules canceacutereuses celles-ci tireraient principalement leur eacutenergie de la fermentation anaeacuterobie du glucose (glycolyse anaeacuterobie) et par conseacutequent la preacutesence doxygegravene ne serait pas neacutecessaire agrave leur deacuteveloppement
Lapparition du cancer serait due agrave un dysfonctionnement des mitochondries des cellules canceacutereuses au lieu de le consommer elles fermenteraient le glucose
Selon Warburg linduction dun eacutetat dacidification dans lorganisme est incompatible avec le meacutetabolisme des cellules canceacutereuses2
Le cas Warburg
Otto Warburg eacutetait juif Agrave ce titre il aurait ducirc ecirctre soit expulseacute dAllemagne soit deacuteporteacute dans les camps de concentration Il nen fut rien En effet parce quAdolf Hitler eacutetait particuliegraverement preacuteoccupeacute davoir un cancer et parce quil pensait que Warburg serait le seul scientifique susceptible de trouver un traitement efficace il donna donc des instructions pour quil fucirct preacuteserveacute de la deacuteportation3 Warburg est enterreacute au cimetiegravere de Dahlem agrave Berlin
Photo - Otto Heinrich Warburg en 1931
Notes et reacutefeacuterences
1 uarr a et b (en) laquo for his discovery of the nature and mode of action of the respiratory enzyme raquo in Personnel de reacutedaction laquo The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1931 [archive] raquo Fondation Nobel 2010 Consulteacute le 26 novembre 2010
2 uarr La theacuteorie de O H Warburg Nexus ndeg48 page 66
3 uarr Robert Paxton la France de Vichy 1940-1944 coll Points-Histoire eacuted Seuil 1973 p178
Source httpfrwikipediaorgwikiOtto_Heinrich_Warburg
Traduction deacutefinitions et compleacutements
Jacques Hallard Ing CNAM consultant indeacutependantRelecture et corrections Christiane Hallard-Lauffenburger professeur des eacutecoleshonoraireAdresse 585 19 Chemin du Malpas 13940 Molleacutegegraves FranceCourriel jacqueshallard921orangefr
Fichier ISIS Santeacute Cancer a Redox Disease French version3 alleacutegeacutee
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Sommaire
bull 1 Biographie
bull 2 Hypothegravese
bull 3 Le cas Warburg
bull 4 Notes et reacutefeacuterences
bull 5 Voir aussi
o 51 Liens externes
Biographie
Docteur en chimie et docteur en meacutedecine il a deacutecouvert des processus-cleacutes de la respiration cellulaire et de diffeacuterents systegravemes enzymatiques En 1931 il est laureacuteat du prix Nobel de physiologie ou meacutedecine laquo pour sa deacutecouverte de la nature et du mode opeacuteratoire de lenzyme respiratoire1 raquo
Ayant deacutemontreacute que les cellules canceacutereuses changent leur meacutetabolisme pour passer agrave un meacutetabolisme anaeacuterobie il a formuleacute lhypothegravese non confirmeacutee que le cancer na pas besoin dun milieu riche en oxygegravene pour se deacutevelopper Parmi ses eacutetudiants le plus illustre est Hans Adolf Krebs prix Nobel en 1953
Hypothegravese
Il constata lors de ses observations sur des cellules canceacutereuses une concentration anormalement eacuteleveacutee dions lactates lun des sels de lacide lactique Or cet acide est typiquement le reacutesultat dune fermentation
En 1924 Warburg en tira une hypothegravese sur la formation de cellules canceacutereuses celles-ci tireraient principalement leur eacutenergie de la fermentation anaeacuterobie du glucose (glycolyse anaeacuterobie) et par conseacutequent la preacutesence doxygegravene ne serait pas neacutecessaire agrave leur deacuteveloppement
Lapparition du cancer serait due agrave un dysfonctionnement des mitochondries des cellules canceacutereuses au lieu de le consommer elles fermenteraient le glucose
Selon Warburg linduction dun eacutetat dacidification dans lorganisme est incompatible avec le meacutetabolisme des cellules canceacutereuses2
Le cas Warburg
Otto Warburg eacutetait juif Agrave ce titre il aurait ducirc ecirctre soit expulseacute dAllemagne soit deacuteporteacute dans les camps de concentration Il nen fut rien En effet parce quAdolf Hitler eacutetait particuliegraverement preacuteoccupeacute davoir un cancer et parce quil pensait que Warburg serait le seul scientifique susceptible de trouver un traitement efficace il donna donc des instructions pour quil fucirct preacuteserveacute de la deacuteportation3 Warburg est enterreacute au cimetiegravere de Dahlem agrave Berlin
Photo - Otto Heinrich Warburg en 1931
Notes et reacutefeacuterences
1 uarr a et b (en) laquo for his discovery of the nature and mode of action of the respiratory enzyme raquo in Personnel de reacutedaction laquo The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1931 [archive] raquo Fondation Nobel 2010 Consulteacute le 26 novembre 2010
2 uarr La theacuteorie de O H Warburg Nexus ndeg48 page 66
3 uarr Robert Paxton la France de Vichy 1940-1944 coll Points-Histoire eacuted Seuil 1973 p178
Source httpfrwikipediaorgwikiOtto_Heinrich_Warburg
Traduction deacutefinitions et compleacutements
Jacques Hallard Ing CNAM consultant indeacutependantRelecture et corrections Christiane Hallard-Lauffenburger professeur des eacutecoleshonoraireAdresse 585 19 Chemin du Malpas 13940 Molleacutegegraves FranceCourriel jacqueshallard921orangefr
Fichier ISIS Santeacute Cancer a Redox Disease French version3 alleacutegeacutee
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Photo - Otto Heinrich Warburg en 1931
Notes et reacutefeacuterences
1 uarr a et b (en) laquo for his discovery of the nature and mode of action of the respiratory enzyme raquo in Personnel de reacutedaction laquo The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1931 [archive] raquo Fondation Nobel 2010 Consulteacute le 26 novembre 2010
2 uarr La theacuteorie de O H Warburg Nexus ndeg48 page 66
3 uarr Robert Paxton la France de Vichy 1940-1944 coll Points-Histoire eacuted Seuil 1973 p178
Source httpfrwikipediaorgwikiOtto_Heinrich_Warburg
Traduction deacutefinitions et compleacutements
Jacques Hallard Ing CNAM consultant indeacutependantRelecture et corrections Christiane Hallard-Lauffenburger professeur des eacutecoleshonoraireAdresse 585 19 Chemin du Malpas 13940 Molleacutegegraves FranceCourriel jacqueshallard921orangefr
Fichier ISIS Santeacute Cancer a Redox Disease French version3 alleacutegeacutee
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![Réactions d’oxydo-réduction - Université de Nantes · 2020. 9. 22. · 1 [X12C010 : Thermodynamique et équilibres en solutions aqueuses]1 –Introduction 2 –Nombres d'oxydation](https://img.pdfslide.tips/doc/110x75/60a28f8d855a533a584746c5/ractions-daoxydo-rduction-universit-de-nantes-2020-9-22-1-x12c010.jpg)
