Une protéine appelée STING, dont il a déjà été démontré qu'elle contrôlait une voie qui contribue à la signalisation antivirale, joue également un rôle important dans l'élimination du stress cellulaire et la survie cellulaire, selon un nouvel article publié dans Cellule moléculaire.
« Il était assez surprenant que STING ait une fonction protectrice pour les cellules afin de réduire le stress et les dommages en plus de son rôle bien connu dans l'inflammation. »
Jay Xiaojun Tan, Ph.D., auteur principal, professeur adjoint à l'Université de Pittsburgh, à l'Institut du vieillissement de l'UPMC et au Département de biologie cellulaire de Pitt
« Nos résultats suggèrent que l'équilibre des deux fonctions de STING est important pour la santé des cellules et pourrait avoir des implications pour le développement futur de thérapies pour les maladies liées à l'âge », a ajouté le premier auteur, le Dr Bo Lv, Ph.D., chercheur postdoctoral dans le laboratoire de Tan.
Dans les cellules humaines saines, l'ADN est enfermé dans le noyau et les mitochondries. Lorsque l'ADN s'échappe dans le composant liquide de la cellule, appelé cytosol, cela signifie que quelque chose ne va pas.
« L'ADN cytosolique est un signal de danger associé aux infections, au stress cellulaire, au cancer et à d'autres maladies », explique Tan. « Les cellules disposent d'un système d'alerte pour détecter l'ADN dans le cytosol, ce qui implique l'activation de STING, qui à son tour coordonne l'inflammation nécessaire pour combattre ces menaces. »
Bien que de brèves poussées d’inflammation médiée par STING soient cruciales, chez certaines personnes, cette voie est chroniquement « activée », un état qui a été lié à la neurodégénérescence et à d’autres maladies liées au vieillissement, ainsi qu’au vieillissement normal.
Pour en savoir plus sur les bénéfices potentiels de l’activation de STING en réponse à divers stress, Tan et son équipe ont analysé l’ensemble des protéines présentes dans les cellules. Ils ont découvert que lorsque STING était activé, deux facteurs de transcription appelés TFEB et TFE3 étaient acheminés vers le noyau des cellules, où ils activaient des gènes qui entraînaient la production de davantage de lysosomes.
« Les lysosomes sont des organites impliqués dans l'autophagie, un processus cellulaire qui nettoie les matières endommagées, presque comme un système de nettoyage ou de recyclage », a déclaré Tan. « En réponse à l'activation de STING, les cellules ont utilisé TFEB et TFE3 pour produire plus de lysosomes et augmenter l'autophagie. »
Les lysosomes et l’autophagie sont étroitement liés à la longévité et à la durée de vie en bonne santé, ce qui suggère que cette fonction protectrice de STING est importante pour un vieillissement en bonne santé.
Les thérapies bloquant STING sont actuellement étudiées dans le contexte des maladies liées à l'âge, mais selon Tan, les nouvelles découvertes suggèrent que cette stratégie devrait être reconsidérée car elle bloquerait également les fonctions d'autophagie/promotion des lysosomes de STING. Au lieu de cela, cibler de manière sélective les composants de la voie de l'inflammation en aval de STING pourrait être une meilleure approche car cela préserverait les fonctions bénéfiques de la protéine.
Notamment, TFEB et TFE3 sont présents dans tout le règne animal, ce qui indique que la voie autophagie-lysosome induite par STING est plus ancienne sur le plan évolutif que sa fonction inflammatoire, qui ne se trouve que chez les vertébrés.
La fonction récemment découverte de STING pourrait être une ancienne façon dont les cellules maintiennent le contrôle de la qualité, éliminent les matières anormales et gèrent le stress cellulaire.
Tan émet l’hypothèse qu’un stress cellulaire léger qui active STING peut être important pour maintenir la qualité des lysosomes et les réponses d’autophagie, tout comme l’exercice améliore notre santé en mettant notre corps au défi.
« Lorsque nous faisons régulièrement de l’exercice, nous causons des dommages physiques à nos muscles, ce qui déclenche des systèmes de réparation qui réparent de manière excessive et finissent par développer les muscles », a-t-il déclaré. « Je veux comprendre si le fait de soumettre nos cellules à un stress léger en général pourrait stimuler les systèmes de réponse au stress, notamment l’activité des lysosomes, et aider à retarder les maladies liées à l’âge et à améliorer la durée de vie en bonne santé. »
Les autres auteurs de l'étude étaient William Dion, Haoxiang Yang, Jinrui Xun, MD, Bokai Zhu, Ph.D., tous de Pitt ; et Do-Hyung Kim, Ph.D., de l'Université du Minnesota.
Ce travail a été financé en partie par le National Institute of General Medical Sciences (R35GM150506 et R35GM130353) des National Institutes of Health (NIH) et le National Institute of Aging (K01AG075142).
