Des chercheurs envisagent d’apprendre aux cellules à mieux se nettoyer pour retarder la neurodégénérescence et la vieillesse

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Représentation de l’autophagie, avec la vésicule (rouge) contenant les déchets, et prête à fusionner avec un organite contenant les enzymes de dégradation (jaune). | N.R.Fuller, Sayo-Art LLC

Un nouveau mécanisme d’élimination des déchets cellulaires, qui peuvent être responsables de cancers ou de maladies neurodégénératives lorsqu’ils s’accumulent dans la cellule, a été décrit dans un papier publié cette semaine. Une meilleure compréhension de cette découverte pourrait améliorer les traitements visant à un nettoyage plus efficace des cellules.

L’autophagie, un mécanisme se déroulant dans les cellules, permet à ces dernières de se débarrasser de déchets tels que des lipides, des organites, ou des protéines endommagées n’arrivant plus à assurer leurs rôles.

Ce procédé permet également la digestion de certains pathogènes intracellulaires, ou encore de recycler des protéines ou des lipides dans la cellule lors de carence importante en nutriments, pour leur réutilisation dans des fonctions plus vitales.

Les déchets sont reconnus par des récepteurs autophagiques. Ces derniers vont permettre de les envelopper dans une vésicule composée de plusieurs membranes, qui va recruter des enzymes et des molécules de dégradation.

L’autophagie est importante pour éviter l’accumulation des déchets qui pourraient endommager la cellule, et favoriser l’apparition de certaines maladies, dont la plupart sont neurodégénératives, comme la maladie d’Alzheimer et de Parkinson, ou encore la chorée de Huntington.

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Les biologistes ont toujours expliqué que les récepteurs autophagiques recrutaient les membranes à proximité des déchets. Cependant, une étude effectuée par le laboratoire du Dr. Michael Lazarou à l’Université de Monash, en Australie, a démontré que cette théorie est fausse.

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Le Dr. Benjamin Padman, un membre du groupe, a retiré la capacité des récepteurs autophagiques de se lier à la membrane, et s’attendait à ce que l’autophagie ne soit plus possible. Mais au lieu de cela, il a constaté une activité autophagique amplifiée.

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« Ça a complètement changé ma façon de voir ce processus », déclare-t-il. « Les récepteurs autophagiques ne recrutaient pas les membranes, mais c’était plutôt les membranes qui recrutaient davantage de récepteurs autophagiques pour accélérer les choses ».

Il existe des traitements en cours de développement dont le but est de contrôler l’activité des protéines impliquées dans l’autophagie, mais qui manquent encore d’efficacité, en raison de nombreux problèmes. Mais avec cette découverte, le fonctionnement de ces protéines pourrait être vu autrement, et il serait envisageable d’élaborer un traitement qui permettrait l’amplification de leur l’activité.

« L’équipe de nettoyage de l’autophagie travaille toujours dur dans nos cellules, mais elle peut parfois avoir du mal à suivre le rythme. Si nous pouvions trouver des médicaments qui ciblent ce mécanisme d’amplification, nous pourrions aider les cellules neuronales à gérer la formation des déchets protéiques liés aux maladies de Huntington et d’Alzheimer », explique le Dr. Padman.

Source : Nature communications

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