Un interrupteur moléculaire contrôle le destin des cellules autophagique

Dans une nouvelle étude , publiée dans la revue Nature , des chercheurs du Karolinska Institutet (Suède) présente un mécanisme jusqu'alors inconnu qui détermine si une cellule meurt ou survit à l’induction de l’autophagie , un mécanisme permettant à la cellule de digérer une partie de son contenu . Cette découverte pourrait ouvrir de nouvelles possibilités d'influencer ce processus cellulaire, qui est impliqué dans une variété d'états pathologiques .

L'étude a vu le jour grâce à une collaboration entre les scientifiques du Karolinska Institutet et leurs collègues de l'Université du Michigan et de l'Université de Californie à San Diego, qui voulait savoir si l’autophagie peut être affectée par les événements dans le noyau de la cellule . Une découverte inattendue est qu'une chaîne de signaux dans le noyau agit comme une sorte d' interrupteur moléculaire qui contrôle si la cellule meurt ou survit en réponse à l’induction de l’autophagie.

Vue de façon simplifiée, l’autophagie signifie que la cellule se nourrit de parties d’elle-même. Ce processus cellulaire est un moyen pour la cellule de nettoyer des agrégats anormaux de protéines et se débarrasser d’organelles endommagées en les décomposant. La cellule utilise également ce processus en conditions de stress, telle que la carence en nutriments, pour se maintenir en vie jusqu'à ce que les conditions s'améliorent. Principalement, l’autophagie protège donc la cellule, mais l’autophagie peut également contribuer à la mort cellulaire . Cependant, juste comment le choix entre la vie et la mort est contrôlé est encore un mystère.

L’autophagie est impliqué dans de nombreuses maladies , comme le cancer, le diabète, l'obésité, les maladies cardiovasculaires, les maladies inflammations chroniques , la maladie d'Alzheimer et de Parkinson , ainsi que dans l'adaptation physiologique à l'exercice, le développement du système immunitaire et le vieillissement .

" Compte tenu du rôle de l’ autophagie dans les maladies humaines , tout ce que nous avons à faire est de sélectionner un modèle et vérifier si il n'y a rien à gagner à influencer ce nouveau interrupteur moléculaire que nous avons identifié", explique Bertrand Joseph , qui est de nationalité française et a dirigé l'étude.

À ce jour, l’autophagie est principalement considérée comme un processus qui a lieu dans le cytoplasme de la cellule. Cependant, cette nouvelle étude peut renverser complètement ce point de vue puisque les résultats indiquent que des événements dans le noyau des cellules jouent un rôle essentiel dans le contrôle de ce processus.

L'ADN dans le noyau des cellules est emballé autour de protéines dites histones , sur lesquelles différentes enzymes peuvent attacher des groupes acétyle . Une telle modification des histones, qui est une sorte de régulation épigénétique , peut influer l'expression de gènes sans modifier la séquence d'ADN .

Les chercheurs ont étudié comment le résultat de l’autophagie, mort ou survie cellulaire, est affectée par l'acétylation de l'histone H4. Ils ont découvert que l’induction du processus autophagique est liée à une diminution de l'acétylation de l'histone H4 qui est associé à une réduction dans l'expression des gènes liés à autophagie . Si cette modification spécifique des histones est bloquée, l’autophagie résulte dans la mort des cellules.

"Nos résultats ouvrent des pistes pour influencer l’autophagie " , déclare le Dr Joseph .

Référence : ‘The histone H4 lysine 16 acetyltransferase hMOF regulates the outcome of autophagy’, Jens Füllgrabe, Melinda A. Lynch-Day, Nina Heldring, Wenbo Li, Robert B. Struijk, Qi Ma, Ola Hermanson, Michael G. Rosenfeld, Daniel J. Klionsky, and Bertrand Joseph, Nature , AOP 17 July 2013, doi: 10.1038/nature12313.

Pour de plus amples renseignements, veuillez communiquer avec:
Bertrand Joseph, Professeur Associé
Département d'oncologie-pathologie, Karolinska Institutet
Tel: +46 (0)8 517 73 826  
Portable: +46 (0)73 073 0223
Email: Bertrand.Joseph@ki.se

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Karolinska Institutet est la seule université suédoise purement médicale; elle réalise plus de 40 % de la recherche médicale universitaire en Suède. L’université accueille plus de 6 000 étudiants qui n’étudient pas seulement pour devenir médecins, mais aussi infirmières, dentistes, kinésithérapeutes, biomédecins ou ergothérapeutes. Chaque année une assemblée de 50 professeurs du Karolinska Institutet décide le lauréat du prix Nobel en physiologie ou médecine.

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