Des chercheurs de l’Université de la Ruhr à Bochum ont révélé de nouvelles connaissances sur la fonction des mitochondries dans les systèmes nerveux et immunitaire.
Les mitochondries sont principalement connues comme la centrale électrique de la cellule. Cependant, ces organites cellulaires sont nécessaires pour plus que fournir de l’énergie, selon des chercheurs de la Faculté de médecine de Université de la Ruhr à Bochum en Allemagne. Un groupe de recherche dirigé par le professeur Konstanze Winklhofer a découvert que les mitochondries jouent un rôle vital dans la transduction du signal dans les voies immunitaires innées et le système immunitaire.
Les mitochondries sont responsables de la régulation de la voie de signalisation qui aide le corps à éliminer les agents pathogènes. Cependant, ils peuvent causer des dommages par inflammation lors d’une suractivation.
Les conclusions ont été publiées dans le Journal de l’EMBO.
Les mitochondries peuvent protéger contre les virus dans le système immunitaire
Certaines cytokines et pathogènes intracellulaires, comme les virus et certaines bactéries, activent le facteur de transcription NF-κB> Ceux-ci régulent l’expression de divers gènes dans l’organisme.
« Selon le stimulus et le type de cellule, l’activation de NF-κB entraîne une protection contre la mort cellulaire et une synthèse accrue des protéines nécessaires à l’élimination des bactéries ou des virus », a expliqué Winklhofer.
Cependant, la voie protectrice peut provoquer une inflammation chronique si elle est exposée à une activation excessive et prolongée.
« Par conséquent, une régulation fine de ces processus de signalisation est d’une grande importance médicale, afin de prévenir les conditions physiopathologiques causées par une activation inefficace ou excessive de NF-κB », a ajouté Winklhofer.
Les résultats de l’étude ont révélé que les mitochondries jouent un rôle crucial dans la régulation de la voie de signalisation NF-κB. Quelques minutes après l’activation de la voie, une plate-forme de signalisation s’assemble au niveau de la membrane mitochondriale externe, entraînant l’activation de NF-κB.
« Cela permet une amplification du signal, basée sur la grande surface des mitochondries », a déclaré Winklhofer.
« De plus, les mitochondries ont une autre capacité qui les qualifie d’organites pour la transduction du signal : elles sont mobiles et peuvent s’ancrer sur les protéines motrices de la cellule. »
Les chercheurs ont établi que les mitochondries sont responsables de l’escorte du facteur de transcription activé NF-κB vers la membrane nucléaire. Cela facilite la translocation de NF-κB dans le noyau.
Cependant, les mitochondries sont responsables de plus que l’activation efficace de la voie de signalisation NF-κB. Ils contribuent également à la désactivation et à la régulation du signal. Ceci est réalisé par une enzyme dans la membrane mitochondriale externe, qui contrecarre l’ubiquitination, une modification post-traductionnelle essentielle à l’activation de NF-κB.
Pourquoi les patients atteints de la maladie de Parkinson sont-ils plus vulnérables aux infections ?
Les chercheurs ont identifié deux gènes causalement liés à la maladie de Parkinson qui étaient impliqués dans la régulation mitochondriale de la voie de signalisation NF-κB : PINK1 et Parkin.
« Nos résultats expliquent pourquoi les mutations entraînant une perte de la fonction PINK1 ou Parkin favorisent la mort des cellules neuronales dans des conditions de stress », a déclaré Winklhofer.
« Remarquablement, nos résultats montrent que les patients atteints de la maladie de Parkinson présentant des mutations du gène PINK1 ou Parkin présentent une vulnérabilité accrue à diverses infections causées par des agents pathogènes intracellulaires. Ainsi, notre étude permet également de mieux comprendre les interfaces entre les systèmes nerveux et immunitaire », a-t-il conclu.
