Les scientifiques de Northwestern Medicine ont découvert un nouveau mécanisme par lequel des mutations dans un gène parkin contribuent aux formes familiales de la maladie de Parkinson. La découverte ouvre une nouvelle voie pour la thérapeutique de la maladie de Parkinson, rapportent les scientifiques dans une nouvelle étude.
Les scientifiques du Northwestern ont découvert que les mutations de la parkine entraînent une rupture des contacts entre deux travailleurs clés de la cellule – les lysosomes et les mitochondries.
Les mitochondries sont les principaux producteurs d’énergie dans les cellules et les lysosomes recyclent les débris cellulaires qui s’accumulent au cours du fonctionnement normal de nos cellules. Ces organites sont particulièrement importants dans notre cerveau car les neurones sont fortement dépendants de la production d’énergie par les mitochondries, et en raison de leur activité, les neurones produisent une abondance de débris cellulaires qui doivent être éliminés par les lysosomes.
Dans une étude antérieure, publiée dans Nature, le Dr Dimitri Krainc, président de neurologie et directeur du Simpson Querrey Center for Neurogenetics de la Northwestern University Feinberg School of Medicine, et son groupe ont découvert que les lysosomes et les mitochondries forment des contacts les uns avec les autres. Après la découverte initiale, les scientifiques du Northwestern ont tenté de comprendre la fonction de ces contacts dans la maladie de Parkinson.
Dans la nouvelle étude publiée dans Science Advances, les chercheurs rapportent que les lysosomes aident les mitochondries en fournissant des métabolites clés pour leur fonction. Les mitochondries doivent importer bon nombre de leurs ingrédients essentiels, mais on ne sait pas bien d’où proviennent certains de ces métabolites. D’autre part, les lysosomes servent d’usines de recyclage dans les cellules et, par conséquent, produisent de nombreux produits de dégradation qui pourraient être utilisés par d’autres organites tels que les mitochondries.
Dans ce travail, les scientifiques ont découvert que les lysosomes fournissent des acides aminés importants qui soutiennent la fonction des mitochondries. Cependant, ils ont également découvert que dans certaines formes de la maladie de Parkinson, les lysosomes ne peuvent pas servir de « coup de main » aux mitochondries car les contacts entre les deux organites sont perturbés. Il en résulte des mitochondries dysfonctionnelles et finalement une dégénérescence des neurones vulnérables dans la maladie de Parkinson.
« Les résultats de cette étude suggèrent que la dérégulation des contacts mitochondries-lysosomes contribue à la physiopathologie de la maladie de Parkinson », a déclaré Krainc, l’auteur correspondant de l’étude. « Nous proposons que la restauration de tels contacts mitochondries-lysosomes représente une nouvelle opportunité thérapeutique importante pour la maladie de Parkinson. »
Dans une perspective plus large, cette étude ouvre une nouvelle voie de recherche sur les maladies neurodégénératives, en soulignant l’importance de la communication directe et de la collaboration entre les organites cellulaires dans la pathogenèse de ces maladies.
Le premier auteur de l’étude est le Dr Wesley Peng, qui a récemment terminé le programme de formation des scientifiques médicaux (MD-PhD) à Northwestern et est actuellement résident en neurologie à la Mass General Brigham et à la Harvard Medical School. Parmi les autres contributeurs à l’étude figurent Leonie Schroder, Pingping Song et Yvette Wong.
Le titre de l’étude est « Parkin régule l’homéostasie des acides aminés aux sites de contact mitochondries-lysosomes dans la maladie de Parkinson ».
L’étude a été soutenue par la subvention AG066333 de l’Institut national sur le vieillissement, les subventions NS109252 et NS122257 de l’Institut national des troubles neurologiques et des accidents vasculaires cérébraux (NINDS), toutes des National Institutes of Health.
