Les caspases sont des enzymes qui décomposent les cellules humaines en petits fragments dans le cadre de ce qu’on appelle l’apoptose, ou mort cellulaire programmée. Au cours de ce processus, les caspases démantèlent proprement les cellules qui ne sont pas nécessaires ou qui pourraient causer des problèmes si elles sont laissées intactes. Pour empêcher les caspases de décomposer les cellules tout le temps, elles existent normalement sous une forme inactive. L’activation de la caspase est déclenchée par des substances se liant aux cellules et les signaux des mitochondries dans la cellule, ou l’arrivée de cellules immunitaires, déclenchent une série d’événements. Les caspases s’activent à tour de rôle, se terminant par celles qui sont capables de décomposer la cellule en petits morceaux à l’usage de ses voisines.
L’apoptose est différente du processus qui se produit lorsque les cellules sont endommagées et qu’une inflammation se produit. En raison de l’action des caspases, les cellules sont soigneusement séparées, sans aucun gonflement ni aucun autre changement perturbateur associé à l’inflammation. Ceci est important dans l’embryon en développement, où les cellules indésirables sont continuellement éliminées. L’activation de la caspase et l’apoptose sont également utiles lorsque les cellules sont infectées par des virus, car les cellules peuvent être éliminées avant que le virus ne se propage. Un autre avantage de l’activation et de l’apoptose des caspases est que les cellules avec des mutations peuvent être mises hors service efficacement, empêchant ainsi le développement de cancers.
Il existe différentes voies d’activation des caspases, dont l’une implique des substances se liant à des récepteurs spéciaux, appelés récepteurs de mort, à la surface cellulaire. Une fois cette liaison réalisée, les récepteurs de la mort se regroupent. Des parties des récepteurs font saillie à l’intérieur de la cellule et, lorsqu’elles se regroupent, certaines protéines sont attirées. Ces protéines de l’intérieur de la cellule se lient aux récepteurs de mort et déclenchent la séquence d’activation de la caspase.
Parfois, les cellules immunitaires appelées lymphocytes provoquent l’activation des caspases. Ils se lient aux récepteurs de la mort à la surface cellulaire, leur présentant une enzyme spéciale ou des parties de cellules ou de virus endommagés. L’activation de la caspase peut également se produire lorsque le stress affecte la cellule. Ce stress pourrait résulter d’une infection virale, des effets de radiations ou de produits chimiques, ou d’un manque ou d’un excès de certaines substances. Le stress amène de minuscules structures appelées mitochondries, qui produisent de l’énergie à l’intérieur de la cellule, à libérer une protéine qui active la séquence de caspase.
Lorsque l’activation de la caspase a eu lieu, une série ou une cascade de réactions se produit, similaire à celle observée dans le système du complément. Les caspases s’activent et activent d’autres caspases à leur tour, jusqu’à ce que les caspases effectrices, telles que la caspase 6 et la caspase 3, deviennent actives. Ces caspases effectrices décomposent d’importantes protéines structurelles cellulaires. Les caspases permettent la fragmentation de l’ADN de la cellule en activant des enzymes qui peuvent le décomposer. En même temps que l’ADN est démantelé, les caspases inhibent les enzymes responsables de sa réparation.