Faites le ménage dans vos cellules
Article publié par le docteur Peter D'Adamo le 22 décembre 2011 sur son blog, n-equals-one.com. Un blog sur l’individualité génomique.
http://n-equals-one.com/blogs/2011/12/22/1851
Mangez-moi
Imaginez que vous êtes le propriétaire d'une petite usine qui fabrique des fenêtres de remplacement.
Normalement, le département des commandes fait du bon travail et l'approvisionnement des parties qui constituent le remplacement d'une fenêtre décente (on suppose qu'il s'agit de verre, vinyl, aluminium, matériaux divers, etc.) arrivent à temps et en quantités suffisantes pour vous permettre de faire un maximum de fenêtres avec le moins de gâchis.
Cependant, avec le temps, des changements de personnel ont conduit à des problèmes d'offre et de demande. Les personnes fatiguées et épuisées au département des commandes oublient une décimale et vous vous trouvez avec une pléthore de fermetures; des ouvriers mal formés sur la chaîne de production font toutes sortes d'erreurs "de novices" dont le résultat est que les fenêtres sont invendables. Avec le temps, cette pile de fenêtres invendables commence à s'accumuler à tel point qu'elles commencent à encombrer les allées, créant un lieu de travail malsain. Bientôt le compte en banque se vide due à trop d'achats et le lieu d'assemblage est obstrué par des fenêtres inutilisables et invendables. Les ouvriers commencent à se plaindre des conditions de travail dangereuses et quelques uns menacent de faire grève jusqu'à ce que les conditions s'améliorent. Une investigation semble indiquer que le surveillant de votre usine, Mr Mtor, a une dent contre vous parce que lors de sa dernière révision de salaire une promotion lui a été refusée. A la suite de cela il circule partout en disant aux ouvriers de ne pas se donner le mal de contrôler la qualité et de nettoyer derrière eux.
Mangez-les. Miam, miam.
Concerné par l'avenir de votre entreprise familiale, vous renvoyez Mr Mtor et vous engagez un diplômé de la Wharton School of Business et très vite les choses s'améliorent. Une équipe spéciale est formée pour trier les piles de fenêtres invendables, récupérer les pièces pouvant être réutilisées pour créer des fenêtres bien construites et vendables. Toutes les nouvelles commandes sont revues pour s'assurer qu'aucune duplication ou excès d'inventaire ne consomme le précieux capital ni occupe l'espace de stockage. Bientôt les conditions s'améliorent, vos ouvriers semblent plus heureux et la productivité ainsi que les profits augmentent vertigineusement.
Bienvenu au monde merveilleux de l'autophagie cellulaire.
L'autophagie (se manger soi-même) est un processus catabolique utilisé par les cellules pour dégrader et enlever certains des composants de l'intérieur de la cellule qui sont inutiles ou indésirables. Comme notre entreprise de fenêtres, les cellules sont de petites usines en quelque sorte et en tant que telles fonctionnent selon les mêmes considérations dynamiques: les choses s'accumulent, des sous produits sont fabriqués qui ne peuvent rien faire, etc.
Dans les cellules les sous-produits sont une sorte de protéine déformée qui s'est repliée d'une manière incompréhensible pour la cellule et qui est ainsi rendue inutilisable. Ceci n'est pas très rare et de nombreuses maladies chroniques courantes sont caractérisées par la production de protéines qui ne se replient pas comme il faut. Comme avoir un caillou dans votre chaussure, avoir des protéines mal repliées dans la partie "usine "de la cellule qui synthétisent et sécrètent des substances (une organelle appelée réticulum endoplasmique), résulte en ce que l'on appelle la réponse de la protéine dépliée, une réponse au stress que représente la présence de ces protéines bizarres.
Ce phénomène est appelé 'stress ER' soit stress du réticulum endoplasmique, et peut se solder par deux issues.
Essayer de réparer les choses ou au moins les évacuer: La réponse aux protéines mal repliées peut mettre en action des molécules appelées chaperons qui peuvent tenter de réparer/replier les protéines afin qu'elles puissent être réutilisées. Sans cette réponse, la cellule peut essayer d'encapsuler la substance incriminée, la digérer et ensuite cracher ce qui reste. Cela s'appelle autophagie.
Sans cela c'est la fin: Si les choses sont sans espoir la cellule abandonne la partie et se suicide par une sorte de hara-kiri appelé apoptose.
En plus d'être une sorte de mécanisme de nettoyage de la cellule, l'autophagie est un très vieil outil de survie. Telle une usine privée de matière première à cause d'un délai dans le transit, les cellules privées de nutriments vont faire le tour de l'usine, en cherchant sous les tables et derrière les armoires pour trouver des pièces en surplus. Dans le cas de la cellule lorsqu'elle est privée de nutriments comme la tyrosine et la méthionine, deux acides aminés, elle va commencer à décomposer des parties d'elle même pour continuer à fonctionner. La plupart du temps, c'est une bonne chose et cela explique peut-être pourquoi des choses comme la restriction alimentaire semble augmenter l'espérance de vie: sous ces conditions la cellule se grignote elle-même et comme elle n'est pas bête, une grande partie de ce qu'elle grignote peut être jetée aux rebuts de toute façon.
L'autophagie est normalement bien contrôlée par une protéine appelée MTOR qui agit comme un capteur pour des conditions qui auraient besoin d'autophagie. Normalement MTOR bloque l'autophagie, alors lorsqu'elle est inhibée, l'autophagie met les choses en route. MTOR peut être déréglé en cas de cancer ce qui n'est pas une bonne chose puisque l'autophagie a tendance à bloquer le mécanisme d'apoptose/suicide (pourquoi vous tuer lorsque les choses marchent si bien?). Ceci a amené certains à spéculer que favoriser l'autophagie n'est peut-être pas une bonne chose. Cependant ce n'est probablement pas si simple car d'autres gènes qui agissent comme des suppresseurs tumoraux semblent favoriser l'autophagie en bloquant MTOR. Nous n'avons donc toujours pas la réponse complète.
Ce qui est certain: l'autophagie semble une stratégie gagnante lorsqu'il s'agit de maladie de neurodégénérescence et de vieillissement. Un ralentissement du vieillissement est associé à une réduction de l'activité du MTOR , et des maladies comme Parkinson et Alzheimer sont liées à des bloquages de l'autophagie.
Certains produits naturels comme l'épigallocatéchine (EGCG), la caféine, le curcuma et le resvératrol sont réputés inhiber MTOR dans une situation de culture de cellules isolées. Davantage d'études sont nécessaires pour voir si cela marche aussi en cas de supplémentation alimentaire.
Il y a sucres et sucres.
Un agent intéressant avec des effets bien connus sur l'autophagie est le disaccharide de tréhalose, produit en liant deux molécules de glucose d'une façon qui est très différente du sucre que vous trouvez dans votre confiture. On trouve le tréhalose dans de nombreux organismes, y compris les bactéries, les levures, les champignons, les insectes, les invertébrés et les plantes. Il fonctionne pour protéger l'intégrité de la cellule contre divers agents stressants de l'environnement comme la chaleur, le froid, la dessiccation, la déshydratation et l'oxydation en empêchant les protéines à l'intérieur de la cellule de s'abîmer.
L'extraction du tréhalose était autrefois difficile et coûteuse, mais récemment une technologie d'extraction bon marché a permis de l'utiliser dans un grand nombre d'applications. Le tréhalose empêche les cellules de se déshydrater, un phénomène qui perturbe l'intérieur de la cellule de façon irréparable. Des cellules traitées avec du tréhalose semblent résister à ceci parce que le tréhalose met comme des attelles sur leurs entrailles de façon à ce que lorsque les cellules se réhydratent elles redeviennent comme neuves. Avoir des cellules déshydratées est chose commune avec l'âge, car le processus du vieillissement a tendance à rendre les membranes des cellules plus fines, rendant ainsi le maintien de l'équilibre hydrique à l'intérieur de la cellule de plus en plus difficile.
Le tréhalose a été accepté comme nouvel ingrédient alimentaire sous la législation GRAS aux USA et dans l'Union Européenne. Il y a des applications pour le tréhalose en tant qu'ingrédient alimentaire. Il est aussi utilisé comme supplément alimentaire.
Peut-être la propriété la plus intéressante du tréhalose est sa capacité à favoriser l'autophagie. Les enchevêtrements neurofibrillaires (NFT) sont une caractéristique de la maladie d'Alzheimer. L'accumulation d'une protéine appelée tau dans les enchevêtrements neurofibrillaires est une des caractéristiques de plusieurs maladies connues sous le nom de tauopathies. Dans des cultures de cellules, un traitement au tréhalose a montré des niveaux significativement diminués de tau dans toutes les espèces de tau.
Ce qui est particulièrement intéressant avec le tréhalose est qu'il fonctionne indépendamment de la protéine MTOR, le laissant libre de faire son travail de capteur de conditions environnementales changeantes.
Finalement on n'avait pas besoin de mettre Mr Mtor à la porte.
Docteur Peter J. D’Adamo (Traduction Karen Vago)
Références:
1. Kim SI, Lee WK, Kang SS, Lee SY, Jeong MJ, Lee HJ, Kim SS, Johnson GV, Chun W. Suppression of autophagy and activation of glycogen synthase kinase 3beta facilitate the aggregate formation of tau. Korean J Physiol Pharmacol. 2011 Apr;15(2):107-14. Epub 2011 Apr 30. PUBMED
2. Rodríguez-Navarro JA, Rodríguez L, Casarejos MJ, Solano RM, Gómez A, Perucho J, Cuervo AM, García de Yébenes J, Mena MA.Trehalose ameliorates dopaminergic and tau pathology in parkin deleted/tau overexpressing mice through autophagy activation. Neurobiol Dis. 2010 Sep;39(3):423-38. Epub 2010 May 28. PUBMED
3. Sarkar S, Davies JE, Huang Z, Tunnacliffe A, Rubinsztein DC. Trehalose, a novel mTOR-independent autophagy enhancer, accelerates the clearance of mutant huntingtin and alpha-synuclein.J Biol Chem. 2007 Feb 23;282(8):5641-52. Epub 2006 Dec 20. PUBMED
4. Krüger U, Wang Y, Kumar S, Mandelkow EM. Autophagic degradation of tau in primary neurons and its enhancement by trehalose. Neurobiol Aging. 2011 Dec 12. [Epub ahead of print] PUBMED
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