L'autophagie est essentiellement la «collection de déchets» de nos cellules. S'il y a des problèmes dans ce processus, ce qui est si important pour notre santé, des maladies telles que les Parkinson peuvent en résulter. Dans leur dernière étude, les principaux biologistes cellulaires des laboratoires Max Perutz de l'Université de Vienne ont étudié la mitophagie – une forme d'autophagie – et sont arrivés à une conclusion remarquable: les chercheurs ont décrit un nouveau déclencheur de la mitophagie.
Cette découverte a conduit à une réévaluation de la hiérarchie des facteurs qui déclenchent l'autophagie. Les voies de signalisation nouvellement découvertes pourraient également ouvrir de nouvelles options thérapeutiques. L'étude a été publiée dans le célèbre revue Biologie cellulaire de la nature.
L'autophagie est un processus autonettoyant de la cellule et est crucial pour la santé des cellules dans le corps humain. Une commande sophistiquée de surveillance moléculaire identifie les substances suspectes – composants cellulaires cassés, protéines agglomérées ou même agents pathogènes – et initie leur élimination. Enfin, les composants cellulaires défectueux sont décomposés et recyclés.
La mitophagie est une forme d'autophagie dans laquelle les mitochondries dans une cellule sont spécifiquement dégradées. La dérégulation de la mitophagie est particulièrement associée à la maladie de Parkinson. Une meilleure compréhension de ce processus est donc importante pour lutter contre les Parkinson.
Dans une nouvelle étude dirigée par le chercheur postdoctoral Elias Adriaensens du groupe de Sascha Martens aux Max Perutz Labs de l'Université de Vienne, les scientifiques révèlent un nouveau mécanisme de déclenchement de la mitophagie. Jusqu'à présent, la recherche s'est fortement concentrée sur la «voie de signalisation Pink1 / Parkin». Les voies de signalisation sont utilisées pour transmettre des informations dans les cellules. Ces réseaux complexes de molécules contrôlent les fonctions cellulaires critiques telles que la croissance, la division, la mort cellulaire et, en effet, la mitophagie.
« Lorsque nous avons regardé la vue d'ensemble, il est devenu clair qu'en dehors de la« voie Pink1 / Parkin »tant étudiée, il y avait d'énormes lacunes dans notre connaissance des autres voies de mitophagie. Notre laboratoire a exploré ces zones négligées en utilisant des reconstitutions biochimiques pour obtenir des informations mécaniques fondamentales. »
Elias Adriaensens, chef d'étude et chercheur postdoctoral, Université de Vienne
Les voies nouvellement découvertes ne font pas exception
« Nous avons constaté que Nix et Bnip3 – deux récepteurs de mitophagie connus – peuvent déclencher l'autophagie sans se lier à FIP200 (une protéine), qui était assez inattendue », explique Adriaensens.
FIP200 est considéré comme essentiel pour déclencher l'autophagie. « Cela nous a présenté un puzzle. Malgré des tests approfondis, nous n'avons pas pu détecter aucune interaction entre FIP200 et l'un ou l'autre des deux récepteurs – ce qui soulève la question cruciale de la fonction de leur fonctionnement sans cette composante soi-disant cruciale », ajoute-t-il.
Cependant, la spectrométrie de masse a révélé que d'autres composants d'autophagie, appelés protéines WIPI, se lient à ces récepteurs mitochondriaux. Étant donné que les protéines WIPI devaient auparavant agir plus tard dans la voie de signalisation, leur implication dans le déclenchement de l'autophagie était surprenante. Les expériences de suivi ont confirmé ces interactions et ont suggéré que le recrutement médié par WIPI n'est pas une exception, mais peut médier des voies préalables dans l'autophagie sélective.
« Il s'agit d'une découverte passionnante – elle révèle un déclencheur parallèle pour l'autophagie sélective. Au lieu d'un seul mécanisme universel, les cellules semblent utiliser différentes stratégies moléculaires en fonction du récepteur et du contexte. Jusqu'à présent, personne n'a considéré les protéines WiPI comme étant des acteurs clés dans la formation d'autophagosomes, mais notre découverte pourrait changer cette vue », explique les adraens.
Potentiel de nouvelles thérapies pour la maladie de Parkinson
Pour l'avenir, l'étude soulève une question importante: comment les cellules décident-elles entre les voies de signalisation de la mitophagie alternative – pourquoi certains récepteurs utilisent-ils l'un et l'autre l'autre, et quels facteurs déterminent quelle voie est utilisée? La distinction entre les voies de signalisation de la mitophagie sélective pourrait ouvrir la voie à des thérapies qui activent spécifiquement une voie pour compenser les défauts de l'autre, qui présente un potentiel à long terme pour le traitement de la maladie de Parkinson.
