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C6. Complexe III - Biologie


Le complexe III est une protéine complexe à plusieurs sous-unités. Les sous-unités impliquées dans le transfert d'électrons sont le cytochrome b, le cytochrome c1 et la protéine fer-soufre de Rieske (ISP). Le cytochrome b a deux hèmes. L'un est cyto b562 qui est aussi appelé hème à faible potentiel ou cyto bL. L'autre est cyto b566 qui s'appelle l'hème à haut potentiel ou cyto bH. Le cytochrome c1 la sous-unité a un hème.

Les liens Jmol suivants contiennent plusieurs vues du complexe. Il est répété plusieurs fois ci-dessous.

Jmol : Complexe III Jmol14 (Java) | JSMol (HTML5)

La protéine fer-soufre de Rieske a un Fe2S2 cluster fer-soufre qui diffère des autres clusters en ce que chaque Fe est également coordonné à deux changements de côté His, comme le montre la figure ci-dessous. Les altérations des liaisons H aux histidines et aux soufres dans le complexe peuvent affecter considérablement le potentiel de réduction standard de l'agrégat.

Jmol : Centre Rieske du Complexe III Jmol14 (Java) | JSMol (HTML5)

Comme pour les complexes I et IV, les transferts de protons et d'électrons sont des processus couplés. Cependant, contrairement au complexe I, dans lequel les protons traversent des domaines protéiques qui ont une homologie avec K+/H+ antiporteurs et du Complexe IV, dans lequel ils traversent une combinaison d'un canal d'eau et du réseau de liaisons H, les protons du Complexe III sont transportés à travers la membrane interne par l'ubiquinone elle-même. Deux ubiquinones réduites (UQH2) du complexe I font passer leurs quatre protons dérivés de la matrice dans l'espace membranaire interne. Au cours du processus, quatre électrons sont retirés dans un processus en plusieurs étapes appelé cycle Q.

Les deux électrons de chaque UQH2 prendre des chemins différents. Un électron se déplace vers un cluster Fe/S Rieske et l'autre vers le cytochrome bL. Les électrons déplacés vers le centre de Rieske se déplacent ensuite vers le cytochrome c1s puis au cytochrome C porteur d'électrons mobile qui est lié au complexe dans l'espace intermoléculaire. Les électrons déplacés vers le cyto bLs sont transférés au cytochrome bH dans le complexe. Bien que ce dernier chemin, deux électrons (de deux UQH2) sont ensuite déplacés vers l'UQ oxydé, et deux protons matriciels sont ajoutés pour reformer un UQH2. Par conséquent, une seule UQH2 participe à la réaction nette illustrée ci-dessous.

QH2 + 2 cyto-c3+ + 2H+matrice → Q + 2 cytoc 2+ + 4H+IMS

Cette réaction globale nette, le cycle Q, est illustrée ci-dessous. Cette réaction globale nette, le cycle Q, est illustrée ci-dessous.

Encore une fois, il n'y a pas de canaux « protons » ou de réseaux à liaison H dans la protéine pour le transfert de protons à travers la membrane interne.

La figure ci-dessous montre la position relative du porteur d'électrons mobiles liés, le cytochrome C, et des porteurs internes, le cluster Rieske Fe/S et les cytochromes bL et bH. A noter également la molécule stigmatelline A, qui se lie au site où UQ se réduit (appelé site Qo) et inhibe le complexe. Cela montre que UQ/UQH2 sont en mesure de réagir facilement avec le galop de Rieske et le cytochrome bL hème.

Jmol : Complexe III Jmol14 (Java) | JSMol (HTML5)

Une autre façon de penser le processus de transfert d'électrons de l'UQH2 au cytochrome C est que les 2 électrons de UQH2 empruntent deux chemins différents, un chemin à haut potentiel vers le centre de Rieske et vers le cytochrome C, et un autre chemin à faible potentiel vers l'hème bL et vers l'hème bH, puis vers UQ pour réforme UQH2 (voir figure ci-dessus).

Le complexe III, avec le complexe I, peut également produire des espèces réactives de l'oxygène (ROS) indésirables. Seulement trois des sous-unités protéiques, le cytochrome b (avec le bL et BH hèmes), cytochrome c1, et la protéine fer-soufre de Rieske (ISP) sont impliquées dans le transfert d'électrons, donc l'un d'entre eux est probablement impliqué dans la production de ROS. Les expériences et les modèles mathématiques soutiennent un mécanisme qui implique une réduction de l'UQ par l'ajout d'un électron du cytochrome bL pour former l'UQ. qui passe ensuite son électron au dioxygène pour former du superoxyde (O2-.).

Comme deux ubiquinones doivent se lier au complexe, il doit y avoir deux sites proximaux. L'un est le site Qi où l'UQ oxydée se lie et reçoit un électron. L'autre est le site Qo où UQH2 lie.

D'un point de vue cinétique, la première UQH2 lie et transfère deux électrons, l'un à l'amas de Rieske (et au cytochrome c1 puis au cytochrome C) et un au cytochrome bL (et à l'hème bH) puis à une UQ oxydée liée au site Qi. L'UQ. radical est stabilisé par l'hème bH adjacent qui a une plus faible affinité pour les électrons. Maintenant un deuxième UQH2 se lie au site Qo et transfère deux électrons, encore un via l'amas de Rieske et le second via les cytochromes bL et bH à l'UQ. radical présent au site Qi pour former UQH2 après que deux protons lui soient transférés de la matrice.

Maintenant un deuxième UQH2 se lie au site Qo et transfère deux électrons, encore un via l'amas de Rieske et le second via le cytochrome bL et BH à l'UQ. radical présent au site Qi pour former UQH2 après que deux protons lui soient transférés de la matrice.

L'antimycine A, un médicament extrêmement toxique, se lie au site UQ Qi et bloque ainsi le transfert d'électrons du cytochrome bL à bH sur le site de Qi. Hème bL peut alors passer son électron au dioxygène pour produire du superoxyde.

Jmol : Complexe III Jmol14 (Java) | JSMol (HTML5)


Arylation sélective en C6 catalysée par le rhodium (III) de 2-pyridones et d'hétérocycles apparentés utilisant des diazides de quinone : synthèses de phénols hétéroarylés

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C6. Complexe III - Biologie

Ces matériaux ont été examinés pour leur alignement avec les normes scientifiques de la prochaine génération, comme détaillé ci-dessous.

Aperçu

Les étudiants effectuent plusieurs travaux pratiques pour découvrir et explorer la diversité des formes de vie du sol. Les élèves regardent plusieurs vidéos et discutent du réseau trophique du sol. Les étudiants mènent des activités de laboratoire supplémentaires pour quantifier l'activité microbienne du sol.

Pratiques scientifiques et techniques

Planification et réalisation d'enquêtes : planifier et mener une enquête individuellement et en collaboration pour produire des données qui serviront de base aux preuves, et dans la conception : décider des types, de la quantité et de l'exactitude des données nécessaires pour produire des mesures fiables et considérer les limites sur la précision des données (par exemple, le nombre d'essais, le coût, le risque, le temps) et affiner la conception en conséquence. HS-P3.2 :

Planification et réalisation d'enquêtes : planifier une enquête ou tester une conception individuellement et en collaboration pour produire des données servant de base à des preuves dans le cadre de la construction et de la révision de modèles, d'explications de phénomènes ou de tests de solutions à des problèmes. Considérez les variables ou les effets de confusion possibles et évaluez la conception de l'enquête pour vous assurer que les variables sont contrôlées. HS-P3.1 :

Obtention, évaluation et communication de l'information : comparer, intégrer et évaluer les sources d'information présentées dans différents médias ou formats (p. HS-P8.2 :

S'engager dans l'argumentation à partir de preuves : fournir et/ou recevoir avec respect des critiques sur des arguments scientifiques en sondant le raisonnement et les preuves, en remettant en question les idées et les conclusions, en répondant de manière réfléchie à diverses perspectives et en déterminant les informations supplémentaires nécessaires pour résoudre les contradictions. HS-P7.3 :

S'engager dans des arguments à partir de preuves : comparer et évaluer des arguments concurrents ou concevoir des solutions à la lumière des explications actuellement acceptées, des nouvelles preuves, des limitations (par exemple, des compromis), des contraintes et des problèmes éthiques HS-P7.1 :

Poser des questions et définir des problèmes : poser des questions pour déterminer les relations, y compris les relations quantitatives, entre les variables indépendantes et dépendantes HS-P1.3 :

Poser des questions et définir des problèmes : posez des questions qui découlent d'une observation attentive de phénomènes ou de résultats inattendus, pour clarifier et/ou rechercher des informations supplémentaires. HS-P1.1 :

Analyse et interprétation des données : Tenir compte des limites de l'analyse des données (par exemple, erreur de mesure, sélection de l'échantillon) lors de l'analyse et de l'interprétation des données HS-P4.3 :

Analyser et interpréter les données : analyser les données à l'aide d'outils, de technologies et/ou de modèles (par exemple, informatiques, mathématiques) afin de faire des déclarations scientifiques valides et fiables ou de déterminer une solution de conception optimale. HS-P4.1 :

Concepts transversaux

Structure et fonction : Les fonctions et propriétés des objets et systèmes naturels et conçus peuvent être déduites de leur structure globale, de la façon dont leurs composants sont façonnés et utilisés et des sous-structures moléculaires de ses divers matériaux. HS-C6.2 :

Cause et effet : Les relations de cause à effet peuvent être suggérées et prédites pour des systèmes complexes conçus par la nature et par l'homme en examinant ce que l'on sait des mécanismes à plus petite échelle au sein du système. SH-C2.2 :

Idées de base disciplinaires

Relations interdépendantes dans les écosystèmes : Les écosystèmes ont des capacités de charge, qui sont des limites au nombre d'organismes et de populations qu'ils peuvent supporter. Ces limites résultent de facteurs tels que la disponibilité de ressources vivantes et non vivantes et de défis tels que la prédation, la compétition et la maladie. Les organismes auraient la capacité de produire des populations de grande taille sans le fait que les environnements et les ressources sont limités. Cette tension fondamentale affecte l'abondance (nombre d'individus) des espèces dans un écosystème donné. HS-LS2.A1 :

Impacts humains sur les systèmes terrestres : La durabilité des sociétés humaines et de la biodiversité qui les soutient nécessite une gestion responsable des ressources naturelles. HS-ESS3.C1 :

Changement climatique mondial : Grâce à des simulations informatiques et à d'autres études, d'importantes découvertes sont encore en cours sur la façon dont l'océan, l'atmosphère et la biosphère interagissent et sont modifiés en réponse aux activités humaines. HS-ESS3.D2 :

Changement climatique mondial : Bien que l'ampleur des impacts humains soit plus grande qu'elle ne l'a jamais été, les capacités humaines à modéliser, prévoir et gérer les impacts actuels et futurs le sont également. HS-ESS3.D1 :

Dynamique, fonctionnement et résilience des écosystèmes : Un ensemble complexe d'interactions au sein d'un écosystème peut maintenir son nombre et ses types d'organismes relativement constants sur de longues périodes dans des conditions stables. Si une perturbation biologique ou physique modeste se produit dans un écosystème, il peut revenir à son état plus ou moins original (c'est-à-dire que l'écosystème est résilient), au lieu de devenir un écosystème très différent. Cependant, des fluctuations extrêmes des conditions ou de la taille de toute population peuvent remettre en cause le fonctionnement des écosystèmes en termes de ressources et de disponibilité des habitats. HS-LS2.C1 :

Matériaux et systèmes terrestres : les systèmes terrestres, étant dynamiques et en interaction, provoquent des effets de rétroaction qui peuvent augmenter ou diminuer les changements initiaux. HS-ESS2.A1 :

Cycles de la matière et transfert d'énergie dans les écosystèmes : Les plantes ou les algues forment le niveau le plus bas du réseau trophique. À chaque maillon ascendant d'un réseau trophique, seule une petite fraction de la matière consommée au niveau inférieur est transférée vers le haut, pour produire de la croissance et libérer de l'énergie dans la respiration cellulaire au niveau supérieur. Compte tenu de cette inefficacité, il y a généralement moins d'organismes aux niveaux supérieurs d'un réseau trophique. Une partie de la matière réagit pour libérer de l'énergie pour les fonctions vitales, une partie de la matière est stockée dans des structures nouvellement créées et une grande partie est rejetée. Les éléments chimiques qui composent les molécules des organismes traversent les réseaux trophiques et entrent et sortent de l'atmosphère et du sol, et ils sont combinés et recombinés de différentes manières. A chaque maillon d'un écosystème, la matière et l'énergie sont conservées. HS-LS2.B2 :

Biogéologie : Les nombreuses rétroactions dynamiques et délicates entre la biosphère et les autres systèmes terrestres provoquent une co-évolution continue de la surface de la Terre et de la vie qui y existe. HS-ESS2.E1 :

Attentes de rendement

La matière et ses interactions : Construisez et révisez une explication du résultat d'une réaction chimique simple basée sur les états électroniques les plus externes des atomes, les tendances du tableau périodique et la connaissance des modèles de propriétés chimiques. HS-PS1-2 :

Écosystèmes : Interactions, énergie et dynamique : Développer un modèle pour illustrer le rôle de la photosynthèse et de la respiration cellulaire dans le cycle du carbone entre la biosphère, l'atmosphère, l'hydrosphère et la géosphère. HS-LS2-5 :

Systèmes terrestres : Construisez un argument basé sur des preuves de la coévolution simultanée des systèmes terrestres et de la vie sur Terre. HS-ESS2-7 :


Résultats

La structure du poly-C9

Pour comprendre l'assemblage MAC, nous avons déterminé la reconstruction cryo-EM à une seule particule de 8 Å de poly-C9 soluble à partir de 5 000 particules (Fig. 1a-d, Figs supplémentaires 3-6). Ces données ont révélé un assemblage symétrique de 22 monomères C9 (Fig. 1a–c) qui ressemble étroitement au MAC 4 . La structure comprend un assemblage en forme d'anneau de domaines globulaires au sommet d'un grand tonneau (Fig. 1a,b). La dernière partie de la structure est flexible et est moins bien résolue que la moitié supérieure de la structure. Cependant, le diamètre du tonneau (120 Â) est cohérent avec la structure à 88 brins prédite et est d'une taille suffisante pour permettre le passage de protéines telles que le lysozyme 15 . Nous avons en outre observé une densité, compatible avec deux sites de N-glycosylation, un sur chaque séquence TMH (Fig. 1 et 7). Nous observons une caractéristique bulbeuse à la base du tonneau et suggérons que cela peut être une conséquence de réarrangements structurels pour protéger la surface hydrophobe qui contacte habituellement la membrane (Fig. 1b). Des données à plus haute résolution seront nécessaires pour valider cette suggestion.

(une) Vue de haut en bas d'un trimère C9 dans la carte poly-C9 et (b) découpe de la carte poly-C9 avec caricature (rouge) du modèle poly-C9. Les dimensions approximatives et la région amphipathique prédite sont indiquées. (c) Caricature du pore poly-C9 complet (alternance de monomères rouges et jaunes). Le canon est mieux modélisé avec l'architecture S=n/2 (réf. 42). () Cryo-EM vues de côté et de côté de poly-C9 dans les images individuelles (en haut) et les moyennes de classe (en bas). (e,F) À l'exception de la région mobile du domaine MACPF (qui dans poly-C9 s'est réarrangée pour former le tonneau), la structure cristalline de C6 (PDB ID : 3T50) s'intègre bien dans la carte, avec TMH1 et TMH2 omis pour plus de clarté. Sur cette figure, le feuillet β conservé du domaine MACPF est en rouge, le corps du domaine MACPF est en bleu, le domaine EGF en vert, le domaine TSP1 en violet et le domaine LDLRA en rose (marqué).

Dans la partie supérieure et mieux résolue de la carte, la position de chacun des quatre domaines dans C9 peut être attribuée sans ambiguïté. Bien qu'aucune structure cristalline de C9 ne soit disponible, nous avons pu interpréter la structure poly-C9 à l'aide de l'assemblage de base TSP1-LDLRA-MACPF-EGF à partir de la structure cristalline de C6 (refs 16, 17) (Fig. 1e, f Fig. supplémentaire . 1). En effet, seuls des changements mineurs dans l'orientation du domaine sont nécessaires pour ancrer la structure C6 dans la majeure partie de la densité poly-C9 (Fig. 1e,f).

Le domaine TSP1 fait partie de l'interface oligomère

Des études structurelles sur d'autres protéines MACPF/CDC révèlent que la plupart des interactions au sein de l'assemblage de prépores ou de pores semblent se former entre les faces relativement plates du domaine MACPF 8,11,13. En revanche, la structure poly-C9 révèle que le domaine TSP1 se plaque contre l'hélice C-terminale du domaine MACPF d'un monomère adjacent et forme une partie supplémentaire et significative de l'interface oligomère (Fig. 2). Ainsi, sous la forme de pores, chaque domaine TSP1 est coincé entre deux hélices C-terminales - l'une a contribué à trans d'un monomère adjacent et un dans cis. Cette interaction au bord extérieur de l'assemblage en forme d'anneau forme un quart ( 690 2 ) de la surface totale ( ∼ 3 000 Å 2 ) enfouie dans la région globulaire non cylindrique (Fig. 2). Le reste de la surface d'interaction est apporté par les interactions entre les domaines MACPF.

(une) Une vue de l'extérieur de la partie globulaire de la carte poly-C9 montrant le domaine TSP1 (violet) situé à chaque interface de sous-unité. Le monomère C9 central est coloré comme sur la figure 1, avec les monomères de chaque côté en jaune foncé et violet (domaine TSP1). (b) Une vue de dessus montrant le placement du domaine TSP1 entre l'hélice C-terminale (marquée d'un *) de chaque domaine MACPF.

Dans le MAC, il est prévu que le domaine MACPF des composants complémentaires apparentés C6, C7 et C8 fasse partie de l'ensemble circulaire global 3 . Comme C9, C6-C8 contiennent tous un domaine TSP1 analogue qui est fonctionnellement important (Fig. 1) 14 . Il est donc suggéré que le domaine TSP1 de chaque protéine dans le MAC complet sera positionné à l'interface de la sous-unité. En effet, nous suggérons que les interactions spécialisées TSP1/MACPF expliquent probablement la capacité inhabituelle du MAC naissant à recruter des composants directement à partir de la solution. En revanche, les protéines telles que la perforine, la pleurotolysine et les CDC n'ont pas d'équivalent TSP1 et ne s'auto-assemblent pas facilement en solution. Au lieu de cela, ils nécessitent un ancrage membranaire via des domaines auxiliaires afin de s'oligomériser. En effet, il est connu de l'étude des récepteurs que la restriction au plan membranaire peut favoriser l'oligomérisation par de faibles interactions protéine-protéine 18 .

Transitions conformationnelles lors de la formation des pores

Nous avons ensuite examiné les changements de conformation qui ont lieu lors de la transition du monomère soluble à la forme des pores. La comparaison avec C6 suggère que les plus grands réarrangements conformationnels au cours de la transition du monomère à la forme des pores ont lieu dans le domaine MACPF 19,20. La moitié inférieure de la feuille β centrale est tournée de 10° par rapport à sa position en C6. Ce mouvement décale latéralement la partie inférieure de la feuille β de 5,5 (Fig. 3a,b). Concomitamment à ce changement, TMH1 et TMH2 se désintègrent pour former le tonneau (Fig. 1b).

Le décalage de la feuille β pliée centrale (rouge) montre (une) une rotation de ∼ 10° de la moitié inférieure de la tôle avec (b) un mouvement latéral ∼ 5,5 Å. (c) La région HTH (une paire d'hélices ) tapisse la lumière des pores. Un trimère est représenté avec le monomère central coloré en rouge, bleu et rose.

Le mouvement latéral dans la feuille centrale du domaine MACPF repositionne la région hélice-tour-hélice (HTH) conservée qui se trouve au-dessus de TMH2 sous la forme monomère soluble. Conformément à cela, la partie supérieure de la lumière des pores poly-C9 est bordée de paires d'hélices (Fig. 3c). Des études antérieures de mutagenèse et de structure sur la pleurotolysine de la protéine MACPF fongique, ainsi que sur la suilysine des CDC, suggèrent un rôle de la région HTH dans l'assemblage pré-pore et dans le contrôle de la transition vers le pore 13,21.


Résumé

Les peptides amphiphiles cationiques ont le potentiel de fonctionner comme agents pour le traitement des infections microbiennes et la thérapie du cancer. Les parties cationiques et hydrophobes de ces molécules leur permettent de s'associer fortement avec des membranes cellulaires bactériennes ou cancéreuses chargées négativement, exerçant ainsi des activités antimicrobiennes et anticancéreuses par rupture membranaire. Pendant ce temps, les complexes d'iridium(III) cyclométallés tels que fac-Ir(ppy)3 (ppy = 2-phénylpyridine) et fac-Ir(tpy)3 (tpy = 2-(4′-tolyl)pyridine) possèdent C3-des structures symétriques et d'excellentes propriétés photophysiques en tant que matériaux de phosphorescence, ce qui en fait des candidats importants pour une utilisation dans des applications biologiques telles que les chimiocapteurs, le biomarquage, la coloration de cellules vivantes, l'imagerie tumorale in vivo et les agents anticancéreux. Nous avons récemment rapporté quelques réactions de substitution régiosélective de Ir(tpy)3 et Ir(ppy)3 en position 5′ (p-position par rapport à la liaison C-Ir) sur les ligands 2-phénylpyridine et leurs conversions ultérieures en une variété de groupes fonctionnels. Nous rapportons ici la conception et la synthèse de complexes Ir tris-cyclométallés amphiphiles et luminescents dans lesquels des peptides cationiques sont attachés par des linkers de chaîne alkyle qui fonctionnent comme inducteurs et détecteurs de mort cellulaire. Les complexes Ir contenant des peptides cationiques tels qu'une séquence KKGG et des lieurs de chaîne alkyle de longueur adéquate (C6 et C8) présentent une cytotoxicité considérable contre les cellules cancéreuses telles que les cellules Jurkat, Molt-4, HeLa-S3 et A549, et que les cellules mortes sont bien colorées avec ces complexes Ir. De plus, un complexe Ir dans lequel le peptide KKGG est attaché via un lieur C6 a présenté une cytotoxicité inférieure contre les lymphocytes normaux de souris. Des études mécanistiques suggèrent que les complexes Ir contenant le peptide KKGG interagissent avec des molécules anioniques à la surface cellulaire et/ou des récepteurs membranaires pour déclencher la voie dépendante du Ca 2+ et la réponse Ca 2+ intracellulaire, entraînant une nécrose accompagnée d'une rupture membranaire.


Des mutations dans de nombreux gènes peuvent provoquer un déficit en complexe mitochondrial I. La plupart de ces gènes fournissent des instructions pour fabriquer des composants du complexe I ou des protéines qui aident à assembler le complexe. Dans certains cas, les gènes sont impliqués dans d'autres fonctions qui influencent ces processus.

Les mutations qui provoquent une déficience en complexe I mitochondrial altèrent la formation ou la fonction du complexe I. En conséquence, l'activité du complexe I est réduite et la phosphorylation oxydative est altérée. Les chercheurs pensent que les problèmes de phosphorylation oxydative peuvent entraîner la mort cellulaire en réduisant la quantité d'énergie disponible dans la cellule. On pense que les tissus et les organes qui nécessitent beaucoup d'énergie, tels que le système nerveux, le cœur, le foie, les reins et les muscles squelettiques, sont les plus touchés par une réduction de la phosphorylation oxydative.

La plupart des gènes connus pour être impliqués dans le déficit en complexe mitochondrial I se trouvent dans l'ADN nucléaire, qui est emballé dans les chromosomes du noyau cellulaire. D'autres gènes impliqués dans la maladie se trouvent dans l'ADN mitochondrial (ADNmt), qui est situé dans les mitochondries elles-mêmes. La plupart des cellules du corps contiennent de nombreuses mitochondries, et les mitochondries contiennent chacune de nombreux ensembles d'ADNmt. Lorsqu'une mutation se produit dans l'ADNmt, soit tout l'ADNmt aura le même changement (homoplasmie), soit seulement une partie de l'ADNmt contiendra le changement (hétéroplasmie). Un pourcentage plus élevé d'ADNmt muté provoque généralement une maladie plus grave.

En savoir plus sur les gènes associés au déficit en complexe mitochondrial I

Informations supplémentaires de NCBI Gene :


Grade de la tumeur

Le grade tumoral est la description d'une tumeur basée sur l'aspect anormal des cellules tumorales et du tissu tumoral au microscope. C'est un indicateur de la vitesse à laquelle une tumeur est susceptible de se développer et de se propager. Si les cellules de la tumeur et l'organisation du tissu tumoral sont proches de celles des cellules et tissus normaux, la tumeur est dite « bien différenciée ». Ces tumeurs ont tendance à croître et à se propager à un rythme plus lent que les tumeurs « indifférenciées » ou « mal différenciées », qui ont des cellules d'apparence anormale et peuvent manquer de structures tissulaires normales. Sur la base de ces différences et d'autres dans l'apparence microscopique, les médecins attribuent un « grade » numérique à la plupart des cancers. Les facteurs utilisés pour déterminer le grade de la tumeur peuvent varier selon les différents types de cancer.

Le grade de la tumeur n'est pas le même que le stade d'un cancer. Le stade du cancer fait référence à la taille et/ou à l'étendue (portée) de la tumeur d'origine (primaire) et à la propagation ou non des cellules cancéreuses dans le corps. Le stade du cancer est basé sur des facteurs tels que l'emplacement de la tumeur primaire, la taille de la tumeur, l'atteinte ganglionnaire régionale (la propagation du cancer aux ganglions lymphatiques voisins) et le nombre de tumeurs présentes. Plus d'informations sur la stadification du cancer sont disponibles sur la page Staging.

Comment le grade tumoral est-il déterminé ?

Si une tumeur est suspectée d'être maligne, un médecin en retire tout ou partie au cours d'une procédure appelée biopsie. Un pathologiste (un médecin qui identifie les maladies en étudiant les cellules et les tissus au microscope) examine ensuite le tissu biopsié pour déterminer si la tumeur est bénigne ou maligne. Le pathologiste détermine également le grade de la tumeur et identifie d'autres caractéristiques de la tumeur. La fiche d'information du NCI sur les rapports de pathologie décrit le type d'informations que l'on peut trouver dans le rapport d'un pathologiste sur l'examen visuel et microscopique des tissus prélevés lors d'une biopsie ou d'une autre intervention chirurgicale.

Comment les grades tumoraux sont-ils classés ?

Les systèmes de classement diffèrent selon le type de cancer. En général, les tumeurs sont classées en 1, 2, 3 ou 4, selon le degré d'anomalie. Dans les tumeurs de grade 1, les cellules tumorales et l'organisation du tissu tumoral semblent proches de la normale. Ces tumeurs ont tendance à croître et à se propager lentement. En revanche, les cellules et les tissus des tumeurs de grade 3 et 4 ne ressemblent pas à des cellules et à des tissus normaux. Les tumeurs de grade 3 et 4 ont tendance à croître rapidement et à se propager plus rapidement que les tumeurs de grade inférieur.

Si un système de classement pour un type de tumeur n'est pas spécifié, le système suivant est généralement utilisé (1) :

  • GX : La note ne peut pas être évaluée (note indéterminée)
  • G1 : Bien différencié (bas grade)
  • G2 : modérément différencié (niveau intermédiaire)
  • G3 : Peu différencié (haut grade)
  • G4 : Indifférencié (haut grade)

Quels sont certains des systèmes de classement spécifiques au type de cancer?

Les cancers du sein et de la prostate sont les types de cancer les plus courants qui ont leurs propres systèmes de classement.

Cancer du sein. Les médecins utilisent le plus souvent le système de classement de Nottingham (également appelé la modification Elston-Ellis du système de classement Scarff-Bloom-Richardson) pour le cancer du sein (1). Ce système évalue les tumeurs du sein en fonction des caractéristiques suivantes :

  • Formation de tubules : quelle quantité de tissu tumoral a des structures normales de conduits mammaires (lait) : une évaluation de la taille et de la forme du noyau dans les cellules tumorales : combien de cellules en division sont présentes, qui est une mesure de la vitesse à laquelle les cellules tumorales grandissent et se divisent

Chacune des catégories obtient un score entre 1 et 3, un score de « 1 » signifie que les cellules et les tissus tumoraux ressemblent le plus à des cellules et des tissus normaux, et un score de « 3 » signifie que les cellules et les tissus semblent les plus anormaux. Les notes des trois catégories sont ensuite additionnées, donnant une note totale de 3 à 9. Trois notes sont possibles :

  • Score total = 3 à 5 : G1 (faible note ou bien différencié)
  • Score total = 6-7 : G2 (niveau intermédiaire ou moyennement différencié)
  • Score total = 8-9 : G3 (niveau élevé ou faiblement différencié)

Cancer de la prostate. Le système de notation de Gleason est utilisé pour classer le cancer de la prostate (1). Le score de Gleason est basé sur des échantillons de biopsie prélevés sur la prostate. Le pathologiste vérifie les échantillons pour voir à quel point le tissu tumoral ressemble au tissu normal de la prostate. Un schéma primaire et un schéma secondaire d'organisation tissulaire sont identifiés. Le motif principal représente le motif tissulaire le plus courant observé dans la tumeur, et le motif secondaire représente le motif suivant le plus courant. Chaque motif se voit attribuer une note de 1 à 5, 1 ressemblant le plus à du tissu prostatique normal et 5 ressemblant le plus à un tissu anormal. Les deux notes sont ensuite additionnées pour donner un score de Gleason. L'American Joint Committee on Cancer recommande de regrouper les scores de Gleason dans les catégories suivantes (1) :

  • Gleason X : le score de Gleason ne peut pas être déterminé
  • Gleason 2–6 : Le tissu tumoral est bien différencié
  • Gleason 7 : Le tissu tumoral est modérément différencié
  • Gleason 8-10 : Le tissu tumoral est peu différencié ou indifférencié

Comment le grade de la tumeur affecte-t-il les options de traitement d'un patient ?

Les médecins utilisent le grade de la tumeur et d'autres facteurs, tels que le stade du cancer, l'âge et l'état de santé général du patient, pour élaborer un plan de traitement et déterminer le pronostic d'un patient (l'issue ou l'évolution probable d'une maladie, les chances de guérison ou de récidive). Généralement, un grade inférieur indique un meilleur pronostic. Un cancer de grade supérieur peut se développer et se propager plus rapidement et peut nécessiter un traitement immédiat ou plus agressif.

L'importance du grade tumoral dans la planification du traitement et la détermination du pronostic d'un patient est plus grande pour certains types de cancer, tels que le sarcome des tissus mous, les tumeurs cérébrales primitives et le cancer du sein et de la prostate.

Les patients doivent discuter avec leur médecin pour plus d'informations sur le grade de la tumeur et son lien avec leur traitement et leur pronostic.

Référence sélectionnée

Comité mixte américain sur le cancer. Manuel de stadification du cancer de l'AJCC. 7e éd. New York, NY : Springer 2010.


Fonctions des nerfs cervicaux

Un dermatome est la zone des nerfs sensoriels près de la peau qui sont fournis par une racine nerveuse spinale spécifique. Par exemple, le dermatome C5 est fourni par la racine nerveuse C5.

Les nerfs rachidiens cervicaux, également appelés nerfs cervicaux, fournissent un contrôle fonctionnel et une sensation à différentes parties du corps en fonction du niveau de la colonne vertébrale où ils se ramifient à partir de la moelle épinière. Bien que l'innervation puisse varier d'une personne à l'autre, certains schémas courants incluent :

    C1, C2 et C3 (les trois premiers nerfs cervicaux) aident à contrôler la tête et le cou, y compris les mouvements en avant, en arrière et sur les côtés. 1 Le dermatome C2 gère la sensation pour la partie supérieure de la tête, et le dermatome C3 couvre le côté du visage et l'arrière de la tête. 2 (C1 n'a pas de dermatome.)


Qu'est-ce que la voie du complément ?

La voie du complément est un processus complexe qui aide à l'élimination ou à l'inhibition des microbes en améliorant (complément) la capacité de destruction des anticorps et cellules phagocytaires. La voie du complément fait partie de la système immunitaire inné.

La voie du complément est composé de plus de 30 thermolabiles Protéines du complément, présentes dans le plasma sanguin humain. Ces protéines sont synthétisées par le foie, la muqueuse intestinale, la rate et les macrophages. Après synthèse, ils circuler sous une forme inactive dans le plasma et les fluides tissulaires.

Ces 30 protéines thermolabiles sont, C1,C2,C3,C4,C5, C6, C7, C8, C9en plus de le facteur B, le facteur D, le facteur H, le facteur I et les protéines, les peptides.

Après activation de ces protéines du complément, elles inhiber les microbes par le lyse des membranes cellulaires, phagocytose, et inflammation. Ces protéines du complément sont renforcées par la phagocytose, par opsonisation.

Opsonisation est un terme grec, où « opson » signifie « préparer les victimes à ». L'opsonisation fait référence à l'enrobage des micro-organismes ou des particules inanimées de composants sériques, les préparant ainsi à la reconnaissance et à l'ingestion par les cellules phagocytaires, ce qui contribue à l'élimination des agents pathogènes par les cellules phagocytaires.

La voie du complément agit dans un mode cascade, ce qui signifie l'activation d'un composant dans la voie du complément entraînant l'activation des composants suivants.

Le système du complément a été observé pour la première 1888 par George Nuttall dans un sérum de sang de mouton. Il a découvert que le sérum de sang de mouton avait une activité destructrice contre l'agent responsable de l'anthrax, mais l'activité destructrice du sérum de sang de mouton a disparu lorsqu'il a chauffé le sang.

Plus tard, en 1891, 1894 plusieurs expériences de laboratoire ont été menées, qui ont donné le même résultat. Dans 1899, Paul Ehrlich a d'abord renommé ces protéines thermosensibles en « complément ».


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