Des chercheurs israéliens ont identifié comment les cellules communiquent pour maintenir l’intégrité des protéines. L'étude publiée dans Nature Cell Biology ouvre des perspectives intéressantes sur les futurs traitements
À mesure que nous vieillissons, l'équilibre complexe de l'homéostasie des protéines (protéostasie), le système responsable du maintien de la santé cellulaire en s'assurant que les protéines sont correctement repliées, il commence à faiblir. Ce déclin conduit à l’accumulation d’agrégats de protéines toxiques, caractéristique et cause sous-jacente des maladies neurodégénératives telles que la maladie d’Alzheimer. Une nouvelle étude, publiée dans Nature Cell biologie, menée par chercheurs à l'Université hébraïque dirigé par le professeur Ehud Cohen et Huadong Zhu du Département de biochimie et de biologie moléculaire de l'Institut de recherche médicale Israël-Canada (IMRIC) en collaboration avec le laboratoire du Dr Yonatan Tzur de l'Institut Alexander Silberman des sciences de la vie, a fait la lumière sur une nouvelle façon prometteuse d'aborder ce problème, avec des implications qui – selon les auteurs – vont bien au-delà de la recherche fondamentale.
Qu'est-ce que l'homéostasie des protéines
L'homéostasie des protéines, ou protéostasie, identifie l'action d'un réseau complexe de voies essentielles au fonctionnement et à la survie des cellules. Il assure également la bonne concentration et le bon repliement, ainsi que les bonnes interactions des protéines, de la synthèse à leur dégradation.
Étant donné que l'incapacité des cellules à maintenir la protéostase est une caractéristique du vieillissement et des maladies liées à l'âge, telles que la maladie d'Alzheimer, de Parkinson et de Huntington, on a émis l'hypothèse que le maintien de ce mécanisme pourrait retarder ou prévenir le vieillissement et les maladies.
Un nouveau complexe nucléolaire
La recherche identifie un complexe nucléolaire, FIB-1-NOL-56, comme acteur central dans la régulation de la protéostase au niveau cellulaire et organisme. En supprimant l'activité de ce complexe, l'équipe a observé une réduction marquée des effets toxiques du peptide Aβ associé à la maladie d'Alzheimer. et une autre protéine pathogène, dans des organismes modèles. Cette découverte approfondit notre compréhension de la manière dont l'organisme gère le stress cellulaire et ouvre une nouvelle voie de recherche pour futurs traitements qui pourraient retarder ou empêcher une myriade de maladies neurodégénératives dévastatrices.
Scénarios futurs
«Nos résultats vont au-delà de la paillasse du laboratoire», explique le professeur Cohen. « Les maladies neurodégénératives touchent des millions de personnes dans le monde, impactant les familles et les soignants. Découvrir comment les cellules communiquent pour maintenir l'intégrité des protéinesnous ouvrons la porte au développement d'approches thérapeutiques préventives qui pourraient retarder l'apparition de la maladie et améliorer significativement la qualité de vie des personnes âgées.
Une ligne de recherche en cours
Recherche israélienne Ce n'est pas nouveau dans l'absolu. «La question de la protéostase et du vieillissement cérébral ou, disons, de la sénescence en général est un élément connu depuis un certain temps et constitue un axe de recherche bien établi», explique le professeur. Alexandre Padovani, président de la Société Italienne de Neurologie. «L'élément nouveau pourrait être le fait de lier directement la protéostase à la maladie d'Alzheimer et à l'amyloïde. L'amyloïde peut être contrecarrée, garantissant ou renforçant les systèmes de résilience neuronale, grâce à l'amélioration des mécanismes de protéostasie. En d’autres termes, agir sur le mécanisme mis en évidence par la nouvelle étude pourrait ralentir ou prévenir des maladies comme la maladie d’Alzheimer.
La « résilience » des neurones
Et il ajoute : «Il est vrai que les neurones deviennent moins efficaces pour lutter contre les situations stressantes avec l'âge.et il ne fait aucun doute que l'accumulation d'amyloïde, dont la cause n'est pas encore complètement élucidée – c'est-à-dire pourquoi certains cerveaux accumulent de l'amyloïde et d'autres non, est un élément sur lequel la recherche n'a pas encore donné de réponses plausibles -, mais il Il est vrai que l’amyloïde qui s’accumule agit comme un « effet de stress » sur le système. Et c'est vrai que le système réagit. L'un des éléments de résilience est donné par ce système de protéostasie ce qui permet au neurone de contrecarrer les effets toxiques de différentes substances. Cela s’applique à l’alcool, cela s’applique également à l’amyloïde. Il est donc logique de penser que, si nous intervenons sur les systèmes de compensation du neurone, nous pouvons contrecarrer l'effet de l'amyloïde. Il reste à comprendre comment ce système d’amélioration de l’efficacité de la protéostasie neuronale peut être réalisé, en devant ensuite la réguler sur 80 milliards de neurones. »
Maintenir une protostase neuronale efficace
De là au développement de nouvelles thérapies, le pas n’est pas court. «Tôt ou tard, nous pourrions penser à trouver des traitements agissant au niveau neuronal, améliorant ces systèmes qui régulent l'homéostasie cérébrale. En d'autres termes, gIl existe par exemple des protéines liées à l’inflammasomequi est un autre système lié au stress. L’inflammation systémique agit en quelque sorte sur ces systèmes, de « résilience neuronale ». Il est probable qu'à un niveau expérimental, il soit possible d'identifier des mécanismes, ou des traitements, qui permettent maintenir cette protéostase neuronale efficace au point de contrecarrer quelle que soit la quantité d’amyloïde que nous avons. »
