BIOLOGIE CELLULAIRE : Les cellules savent bien gérer leur stress

Découverte d’un mécanisme de protection cellulaire

L’étude révèle un mécanisme précisément entre 2 compartiments clés de la cellule (les mitochondries et les peroxysomes), ce mécanisme leur permettant de gérer le stress et les dommages internes, et de maintenir ainsi la santé cellulaire.

Les mitochondries sont souvent décrites comme les centrales énergétiques de la cellule, car elles produisent l'énergie nécessaire à son fonctionnement. Cette production d'énergie crée également des dérivés d'espèces réactives de l'oxygène (ROS). Ces molécules ROS peuvent endommager toutes les parties de la cellule, en particulier les mitochondries, et contribuer à cet état de stress oxydatif qui peut favoriser le développement d’un diabète, de la neurodégénérescence et des maladies cardiovasculaires.

Les mitochondries se protègent des effets nocifs des ROS par leur migration vers un autre compartiment de la cellule, appelé peroxysome, via un point de contact identifié par l’étude entre ces 2 organites. Grâce à ce mécanisme, les peroxysomes protègent les mitochondries du stress oxydatif en agissant comme des « puits spécialisés » pour ces ROS nocifs.

Cette étude révèle ainsi ce déplacement des ROS entre différents organites de la cellule, comme mécanisme de défense.

« Jusque-là les scientifiques pensaient que les ROS étaient traités indépendamment par les différents organites, mais ces travaux révèlent un mécanisme de collaboration entre ces 2 organites cellulaires » explique l’un des auteurs principaux, le Dr Laura DiGiovanni : « cette dynamique inter-organites qui contribue activement à la défense antioxydante, ouvre une nouvelle perspective de gestion du stress oxydatif par les cellules ».

Le point de contact identifié entre mitochondrie et peroxysome : ce point de contact est formé par 2 protéines : PTPIP51 sur les mitochondries et ACBD5 sur les peroxysomes.

Ces protéines créent un pont permettant aux ROS de se déplacer directement entre les organites,

épargnant ainsi les mitochondries tout en prévenant les dommages aux autres parties de la cellule. PTPIP51 et ACBD5 sont toutes 2 des protéines déjà documentées comme impliquées dans la maladie et déjà associées à la neurodégénérescence.

Les ROS jouent un rôle important dans l'organisme, cependant leur concentration excessive peut endommager les cellules saines, tandis qu'une concentration insuffisante peut empêcher l'organisme d'éliminer les cellules nocives, comme les cellules cancéreuses. En identifiant ce pont permettant aux ROS de se déplacer entre les mitochondries et les peroxysomes, l'équipe révèle le mécanisme-même qui contribue à maintenir cet équilibre fragile au sein de la cellule.

Quelles implications ? Cette découverte offre non seulement une nouvelle cible thérapeutique mais remet également en question les hypothèses sur lesquelles reposent les thérapies antioxydantes à large spectre. Cibler précisément la zone cellulaire où les ROS sont régulées, comme les peroxysomes, pourrait inspirer le développement de traitements plus efficaces.

« Nous savons que la dérégulation des ROS mitochondriales est liée à de nombreuses maladies. L'identification de ces protéines qui relient les 2 organites nous offre donc une nouvelle perspective pour explorer comment restaurer ou renforcer ce mécanisme de protection cellulaire », concluent les chercheurs.

« Nous nous éloignons de l'idée que les organites fonctionnent de manière isolée et adoptons une vision plus intégrée de la santé cellulaire ».