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Mystérieuse auto-réparation des mitochondries : comment l'UPRmt sauve-t-il le destin des cellules ?
Les mitochondries jouent un rôle essentiel dans les cellules. En plus de produire de l’énergie, elles sont également les gardiennes de la santé cellulaire. Cependant, lorsque les protéines des mitochondries se replient de manière incorrecte, la cellule lance une action d'autodéfense, que nous appelons la réponse des protéines mitochondriales dépliées (UPRmt). Cette réaction n’est pas seulement liée au fonctionnement des cellules, mais est également étroitement liée à diverses maladies telles que le vieillissement, le cancer et les maladies inflammatoires de l’intestin. Cet article explorera en profondeur le mécanisme de fonctionnement de l'UPRmt et son impact sur le destin cellulaire.
UPRmt est une réponse cellulaire aux protéines dépliées ou mal repliées dans les mitochondries qui aide les cellules à restaurer leur homéostasie protéique.
L'UPRmt est activé lorsqu'une grande quantité de protéines dépliées ou mal repliées apparaît dans la cellule. Cette réponse permet aux mitochondries d’augmenter l’expression des protéines chaperonnes et de mobiliser les protéases pour dégrader les protéines qui ne parviennent pas à se replier correctement. Ce processus favorise non seulement la santé des protéines au sein des cellules, mais améliore également l’activité des enzymes antioxydantes et initie l’autophagie, maintenant l’intégrité des mitochondries et protégeant ainsi la vie des cellules.
Il est intéressant de noter que les scientifiques ont découvert que certaines mutations dans la chaîne de transport d’électrons mitochondriaux peuvent prolonger la durée de vie des nématodes, ce qui est directement lié à l’activation de l’UPRmt. De plus, en ajoutant des substances telles que la nicotinamide ou la nicotinamide riboside, l'UPRmt des nématodes peut également être activée, prolongeant encore leur durée de vie. Cela suscite chez les chercheurs de nombreux espoirs et un vif intérêt pour le mécanisme de soins des mitochondries.
L’étude a révélé que la supplémentation en nicotinamide riboside activait la réponse UPRmt chez la souris, démontrant le potentiel de ce supplément dans le maintien de la santé cellulaire.
Dans des circonstances normales, la plupart des protéines des cellules sont traduites et repliées dans le cytoplasme, et les protéines chaperonnes jouent un rôle essentiel dans ce processus. Cependant, pour des organites particuliers, tels que le réticulum endoplasmique et les mitochondries, ils doivent également assurer le repliement correct des protéines, sinon cela affectera le fonctionnement normal de la cellule. Le mécanisme UPR du réticulum endoplasmique cible différentes sources de stress cellulaire. Lorsque les cellules ne parviennent pas à faire face à ces stress, cela peut déclencher le mécanisme de suicide cellulaire, à savoir l'apoptose. L'initiation de l'UPRmt est relativement simple, avec ATFS-1 comme principal facteur de transcription, qui aide à réguler à la hausse les protéines chaperonnes pour réparer les dommages.
Des études récentes ont exploré plus en détail la relation entre l’UPRmt et le cancer. L’étude a révélé que l’axe SIRT3 de l’UPRmt peut être utilisé comme marqueur pour identifier le cancer du sein métastatique et non métastatique. Alors que les cellules cancéreuses passent métaboliquement de la phosphorylation oxydative à la glycolyse aérobie, les scientifiques émettent l’hypothèse que ces cellules cancéreuses dépendent de l’UPRmt pour maintenir l’intégrité et la fonction mitochondriales. Plus intéressant encore, l’inhibition de l’UPRmt, en particulier en présence d’ATF5, tue sélectivement les cellules cancéreuses, faisant de l’UPRmt une cible potentielle pour le traitement du cancer.
Après plusieurs études, nous avons découvert que l’inhibition de l’UPRmt peut tuer efficacement et sélectivement les cellules cancéreuses sans endommager les cellules normales.
De plus, par rapport au cancer, les maladies inflammatoires chroniques de l’intestin (MICI) sont également étroitement associées à un dysfonctionnement mitochondrial. L'activation de l'UPRmt peut être observée à la fois dans des modèles murins d'inflammation intestinale et chez des patients atteints de MII, en particulier dans le dysfonctionnement des cellules souches intestinales et des cellules de Paneth. Cela suggère que l’UPRmt peut fournir de nouvelles perspectives et stratégies dans le développement, la progression et le traitement de l’inflammation.
En résumé, l’UPRmt, en tant que forme d’auto-réparation mitochondriale, montre son importance dans le maintien de la santé cellulaire. Lorsque les cellules sont confrontées au stress et aux défis, l’UPRmt leur offre sans aucun doute une issue. Cela nous amène à nous demander : dans le cadre de recherches futures, pourrons-nous acquérir une compréhension plus approfondie de ce mécanisme mystérieux afin de développer des traitements plus efficaces contre les maladies ?
