Sami Sedraoui
Chercheur Postdoctoral en médecine expérimentale, Meakins-Christie Lab
Université McGill
Publication primée : Lack of compensatory mitophagy in skeletal muscles during sepsis
Publiée dans : The Physiological Society
Résumé
Les mitochondries, organite de 0,5 micromètre de diamètre, connues aussi sous le nom de « centrales énergétiques de la cellule », contribuent principalement à la génération de l’énergie cellulaire. Elles sont très importantes pour le maintien de la santé cellulaire et doivent toujours être maintenues en bonne « humeur » pour aider les cellules à faire face aux défis quotidiens.
Les mitochondries constituent un réseau dynamique qui s’adapte continuellement aux exigences cellulaires. La morphologie et la fonction des mitochondries reposent sur un équilibre délicat entre les processus de fusion et de fission. La fusion facilite la création d’un nouveau réseau mitochondrial interconnecté et fonctionnel. À l’inverse, la fission sert à séparer les mitochondries endommagées du réseau, permettant leur élimination et leur recyclage grâce à un processus appelé « autophagie ». Ainsi, lorsque le processus d’autophagie est orienté pour les mitochondries, il est nommé « mito-phagie » (mito fait référence aux mitochondries, phagie fait référence au processus général d’autophagie).
Différentes études menées par notre équipe et d’autres groupes ont montré que les mitochondries sont généralement endommagées et non fonctionnelles lors d’un état d’inflammation généralisée appelée « septicémie », qui caractérise en particulier les patients en unité de soins intensifs. Ainsi, elles s’accumulent dans les fibres musculaires en prenant des formes morphologiquement anormales et contribuent au dysfonctionnement du muscle à cause du manque d’énergie générée par ces organites essentielles au bon fonctionnement du muscle.
Mes recherches pendant mes deux années de postdoctorat ont porté sur la régulation du processus de la mitophagie pendant la septicémie. Mon hypothèse stipulait que l’accumulation de mitochondries endommagées dans les fibres musculaires squelettiques observée au microscope électronique lors de la septicémie est probablement due à une déficience de l’élimination et du renouvellement de ces mitochondries dysfonctionnelles par le processus de mitophagie.
En utilisant un nouveau modèle de souris appelé « mito-QC » spécifique à l’étude de la mitophagie, mes résultats ont montré un défaut du processus de la mitophagie dans le muscle pendant l’état de septicémie caractérisé par la réduction de l’expression de plusieurs gènes régulant la mitophagie. Cela suggère que l’atrophie et le dysfonctionnement musculaires observés chez les patients atteints de septicémie sont principalement causés par la défaillance du processus de mitophagie, menant ainsi à l’accumulation de mitochondries endommagées et non fonctionnels dans le muscle.
Notre étude est la première à explorer en profondeur le processus de mitophagie et à montrer avec des mesures spécifiques que dans une condition stressante de septicémie, très commune en milieu de soins intensifs, les mitochondries endommagées ne sont pas recyclées correctement par la mitophagie et l’équilibre entre la fusion et la fission de mitochondries est donc altéré.
Ainsi, cibler spécifiquement la mitophagie dans une forme de « thérapie de médecine de précision » dans le but d’induire la mitophagie durant la septicémie pourrait être une stratégie thérapeutique prometteuse conduisant à une meilleure santé et fonction musculaire pour les patients en soins intensifs, les rendant ainsi dans une situation plus confortable, avec une prise en charge meilleure et moins couteuse.