Un interrupteur clé pour le bilan énergétique cellulaire a été découvert dans les cellules: il pourrait potentiellement devenir la cible de nouvelles thérapies pour les maladies allant de Parkinson aux troubles rares causés par des défauts dans les puissances de la cellule, les mitochondries. L'interrupteur est appelé phosphatase B55 (PP2A-B55alpha) et régule l'équilibre des mitochondries. Des experts de l'Université Cattolica, du campus de Rome et de Roma Tre Universty ont observé qu'en réduisant son activité, il est possible d'atténuer les symptômes motrices de Parkinson dans un modèle préclinique de la maladie.
Ceci est le résultat d'une étude publiée dans Avancées scientifiquesdirigée par Francesco Cecconi, professeur titulaire de biochimie au Département des sciences biotechnologiques de base, des soins intensifs et de la médecine périopératoire de l'Università Cattolica, et dirigé par Valentina Cianfanel, professeur agrégé au Département des sciences de l'Université Roma Tre et enquêteurs principaux de l'université de Gynecologico de Gynecological Unitoro Gemelli Irccs.
Arrière-plan
Les mitochondries sont des organites cellulaires très complexes, vitaux pour la survie cellulaire. Ils sont responsables de la production des cellules énergétiques doivent survivre. Leur intégrité est associée à plusieurs maladies, à la fois répandues, telles que les maladies mitochondriales rares et rares, qui peuvent affecter diverses parties du corps, des muscles aux yeux au cerveau. À l'intérieur des cellules, il y a un équilibre délicat entre les mitochondries anciennes ou endommagées qui doivent être éliminées et de nouvelles qui doivent les remplacer. Dans certaines maladies, cependant, cet équilibre est perturbé, et si les mitochondries sont perdues en excès, ou si des organites endommagés s'accumulent dans la cellule et ne sont pas régulièrement éliminés, la survie même de la cellule est menacée.
Dans le cas de la maladie de Parkinson, par exemple, la perte de mitochondries joue également un rôle dans la mort de neurones dopaminergiques qui sous-tend la maladie.
L'étude
Les experts ont découvert que le B55 joue un rôle clé dans la régulation de l'homéostasie mitochondriale.
D'une part, il favorise l'élimination des mitochondries endommagées en stimulant la mitophagie, un processus sélectif pour éliminer les organites inefficaces et potentiellement dangereux. De l'autre, B55 agit comme un contrôleur de la biogenèse mitochondriale, stabilisant le principal promoteur de la nouvelle formation mitochondriale. «
Francesco Cecconi, professeur titulaire, biochimie, Département des sciences biotechnologiques de base, soins intensifs et médecine périopératoire, Università Cattolica
De cette façon, B55 favorise non seulement la dégradation des mitochondries endommagées, mais empêche également la production excessive de nouveaux organites, maintenant un équilibre dynamique entre l'élimination et la synthèse mitochondriales. Il est d'un grand intérêt, «l'expert souligne», que ces deux effets dépendent de l'interaction fonctionnelle entre B55 et Parkin, une protéine centrale dans les mécanismes de mitophagie, impliquée dans la maladie de Parkinson.
Le professeur Cecconi et Cianfanelli expliquent: Ce n'est pas une coïncidence que dans nos recherches, en utilisant des modèles animaux de la maladie de Parkinson (drosophile, les mouches des fruits), « Nous avons observé qu'en réduisant les niveaux de B55, nous pouvons améliorer à la fois les défauts moteurs et les altérations mitochondriales typiques de la maladie. » Cet effet nécessite la présence du facteur de parkine et agit principalement sur la biogenèse mitochondriale.
L'idée pourrait être de développer de petites molécules capables de pénétrer le cerveau et d'agir sélectivement sur des neurones dopaminergiques, contrecarrant leur mort.
Plus généralement, un médicament «universel» qui régule l'action de B55 pourrait être développé pour diverses maladies mitochondriales caractérisées par une perte mitochondriale, y compris certaines myopathies mitochondriales et maladies neurodégénératives, explique le professeur Cecconi. De plus, la déréglementation de la qualité et du nombre mitochondriales sous-tend également la plasticité des cellules tumorales et leur capacité à résister aux thérapies, donc le contrôle du B55 pourrait devenir une approche prometteuse en oncologie.
C'est pourquoi « nos futures études viseront à identifier des molécules sûres et des stratégies thérapeutiques pour moduler B55 dans les modèles cellulaires précliniques et humains, en particulier afin d'analyser l'effet de sa régulation sur d'autres maladies neurodégénératives et mitochondriales », concluent-ils.
