La fonction mitochondriale peut jouer un rôle important dans les maladies graves

Les troubles de l’approvisionnement énergétique des cellules peuvent provoquer un certain nombre de maladies graves, mais semblent également être liés au vieillissement. Des recherches supplémentaires sont nécessaires sur la fonction mitochondriale pour trouver de futurs traitements. Une nouvelle étude impliquant des chercheurs de l’Institut Karolinska montre comment une molécule importante à l’intérieur des mitochondries affecte leur fonction chez les souris et les mouches des fruits. L’étude, qui est publiée dans Science Advances, ajoute des connaissances précieuses sur des modifications de protéines autrefois relativement inexplorées.

Dans chaque cellule du corps se trouve un organe appelé mitochondrie, qui convertit les nutriments de notre nourriture en énergie. Les mitochondries sont une partie essentielle du métabolisme et lorsque les choses tournent mal, nous pouvons développer des maladies graves.

Le dysfonctionnement mitochondrial est la marque d’un groupe de troubles génétiques rares, mais peut également être observé dans des maladies courantes telles que le diabète, les maladies cardiaques, les maladies neurodégénératives et le processus normal de vieillissement.

Des recherches supplémentaires sont nécessaires sur les mitochondries et la façon dont elles communiquent avec le reste de la cellule si les scientifiques veulent trouver de nouvelles approches thérapeutiques pour améliorer la fonction mitochondriale.

Des chercheurs du Karolinska Institutet, de l’Institut Max-Planck pour la biologie du vieillissement de Cologne et de l’Université de Californie à San Diego ont maintenant étudié comment la méthylation des protéines affecte différents processus mitochondriaux.

La méthylation est une modification chimique dans laquelle un groupe méthyle (CH3) est ajouté à une molécule, affectant ainsi potentiellement sa fonction. La S-adénosylméthionine (SAM), également connue sous le nom d’AdoMet, est le principal donneur de groupe méthyle dans la cellule, y compris à l’intérieur des mitochondries.

«Nous sommes intéressés par l’étude de cette molécule particulière puisque la production de SAM change dans le cancer et lorsque nous vieillissons», déclare Anna Wredenberg, chercheuse au Département de biochimie médicale et de biophysique, Karolinska Institutet.

En supprimant complètement la SAM des mitochondries des mouches des fruits et des souris, les chercheurs ont pu étudier quels processus dans les mitochondries dépendent de la méthylation.

« Des études antérieures ont montré que les niveaux d’énergie SAM et cellulaire chutent au cours du vieillissement. Notre étude suggère un lien entre ces deux voies en démontrant que de faibles niveaux de SAM peuvent influencer la production d’énergie mitochondriale. »

L’étude a identifié quelles protéines mitochondriales sont méthylées et comment la méthylation les affecte, et comment ces modifications pourraient affecter la fonction mitochondriale. Les chercheurs démontrent également les conséquences physiologiques de l’absence de tels changements. Cependant, plusieurs questions doivent encore être résolues.

«Notre étude a fourni une indication que certaines modifications peuvent être modulées par le régime alimentaire, mais nous devons continuer à examiner si nous pouvons améliorer le processus pathologique», déclare Anna Wredenberg. «Jusqu’à présent, nous n’avons examiné que les changements protéiques, mais d’autres molécules peuvent également être modifiées par la SAM intra-mitochondriale. Nous devons étudier ces modifications pour mieux comprendre le rôle qu’elle joue.

L’étude a été financée par le Conseil suédois de la recherche, le Conseil européen de la recherche, la Fondation Knut et Alice Wallenberg, la Société Max Planck et la Fondation Ragnar Söderberg. Aucun conflit d’intérêts n’a été signalé.