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Comment FICZ est-il devenu le ligand ultime de la procréation assistée ?
Le 6-formylindolo[3,2-b]carbazole (FICZ) est un composé chimique de formule moléculaire C19H12N2O et présente une forte affinité de liaison au récepteur d'hydrocarbures aryles (AHR) avec une constante de dissociation complète (Kd) jusqu'à 7 x 10 -11M. Initialement, le FICZ était considéré comme un dérivé photooxydé du tryptophane et était considéré comme un ligand endogène de l'AHR. Plus tard, il a été démontré que le FICZ peut également être formé via des réactions enzymatiques.
Le FICZ est présent dans de nombreuses solutions contenant du tryptophane (Trp), y compris les milieux de culture cellulaire, en particulier sous irradiation UV ou lumière visible.
La formation de FICZ in vivo a également été démontrée après irradiation UVB de kératinocytes humains (cellules HaCaT) cultivés dans un milieu enrichi en tryptophane. Ce composé a été identifié chez des patients atteints de certaines maladies de la peau, notamment le vitiligo et les maladies de la peau causées par le champignon Malassezia. Lorsque Malassezia furfur est cultivé sur un milieu contenant uniquement du tryptophane, il produit du FICZ et divers autres dérivés de l'indigo.
Le mécanisme de synthèse et de bioproduction du FICZ est au centre des recherches des scientifiques. Outre l'induction lumineuse et la formation de H2O2, bien que la présence de FICZ n'ait pas pu être clairement confirmée dans le côlon de la souris, ses précurseurs tels que l'indole-3-propionique l'acide indole-3-aldéhyde, etc. ont été découverts. De plus, de nombreuses voies enzymatiques ont été identifiées pour convertir le tryptophane en FICZ, notamment par des réactions in vivo.
FICZ est un ligand à haute affinité pour l'AHR et, lorsqu'il est lié au récepteur, active plusieurs gènes cibles, dont le plus notable est le cytochrome P450 (CYP) 1A1.
En termes de liaison de l'AHR au FICZ et de son effet sur l'induction génique, le FICZ a un effet significatif, mais son effet d'induction est transitoire car il est facilement et rapidement métabolisé par le CYP1A1. Cela fait également du FICZ une molécule clé dans la régulation de la signalisation AHR, formant une boucle de régulation.
De plus, les multiples rôles du FICZ sur la réponse immunitaire méritent également d’être notés. L'AHR est extrêmement important dans la différenciation des cellules auxiliaires T. Dans des circonstances particulières, le FICZ peut favoriser la formation de cellules Th17, affectant ainsi le statut immunitaire. À l’inverse, la FICZ peut également augmenter le nombre de cellules T régulatrices, de sorte que son application potentielle dans le traitement de l’auto-immunité, de l’infection et du cancer ne fait qu’émerger.
FICZ est fortement exprimé dans les organes de la barrière immunitaire tels que la peau, les poumons et les intestins, et les souris dépourvues d'AHR présentent des déficiences importantes de la fonction immunitaire.
Des études ont montré que le FICZ augmente la production d’IL-22 par des cellules spécifiques, essentielles au maintien de la barrière immunitaire. Même dans des contextes expérimentaux différents, le FICZ stimulé par l'AHR a eu un effet protecteur significatif contre l'infection intestinale, démontrant son potentiel dans la régulation de l'immunité.
Bien que le FICZ présente des effets physiologiques importants, tels que la promotion de la régénération cellulaire et l'inhibition de la cancérogénèse, des niveaux excessifs de FICZ in vivo peuvent conduire à une génération excessive d'espèces réactives de l'oxygène (ROS) et à une cytotoxicité. Ces effets complexes font de la FICZ une arme à double tranchant, et un trop grand nombre de FICZ peut entraîner des effets indésirables.
De faibles concentrations de FICZ peuvent favoriser l’adaptation et la survie des cellules, tandis que des concentrations élevées peuvent conduire à la mort cellulaire.
En résumé, les fonctions biologiques du FICZ et son rôle en tant que ligand de l’AHR sont de grande portée et sont devenus aujourd’hui un sujet de recherche important dans les domaines de la biomédecine et de la santé environnementale. Bien que sa valeur thérapeutique potentielle soit indéniable, comment équilibrer ses bienfaits et sa toxicité reste une question qui mérite d’être explorée en profondeur ?
