QUE SONT LES MITOCHONDRIES ?
Les mitochondries sont de petites entités que l’on retrouve par centaines, voire par milliers, dans chacune de nos cellules, excepté dans les globules rouges.
Elles sont indispensables à la vie. En effet, ce sont elles qui sont impliquées dans le métabolisme énergétique cellulaire. Elles produisent l’énergie dont notre corps a besoin pour fonctionner, grâce au processus de respiration cellulaire. Comme une voiture a besoin d’un moteur pour avancer, la cellule a besoin de ses mitochondries pour réaliser son métabolisme.
Les mitochondries sont également impliquées dans le processus de mort cellulaire programmée, dont le fonctionnement optimal permet d’éviter la survenue de maladies graves.
Au-delà de ces deux fonctions, les mitochondries jouent des rôles divers au sein de l’organisme : synthèse hormonale, régulation de la température interne, maintien du taux de calcium…
Les mitochondries étant au cœur du fonctionnement de nos cellules, leur dysfonction peut être la source d’un mauvais métabolisme cellulaire et de diverses maladies que l’on peut qualifier de maladies mitochondriales.
L'allongement remarquable de l'espérance de vie des humains, surtout ceux vivant dans les pays industrialisés, a été, paradoxalement, concomitante avec la détérioration de notre environnement qui impacte négativement nos mitochondries
L’ensemble des impacts créent des dommage collatéraux importants
L’effet Chernobyl. C’est ainsi que le chercheur Bennet Van Houten, de l’Université de Pittsburgh aux Etats-Unis, a décrit ce qui arrive aux mitochondries quand elles sont attaquées. Ces usines énergétiques produisent la majorité de l’énergie utilisée par les cellules d’une manière efficace et propre, leur seul sous-produit étant l’eau ainsi qu’une quantité minimale (et bénéfique) de stress oxydatif. Mais, quand la mitochondrie est attaquée, elle augmente significativement sa production de stress oxydatif, ce qui cause encore plus de dommages à la machine mitochondriale, générant davantage de stress oxydatif, et entraînant un cercle vicieux qui finit par endommager l’ADN des cellules. L’étude a été publiée dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) en août 2019.
Des attaques des mitochondries qui endommagent les extrémités des chromosomes
"On savait qu’il y a un lien entre le dysfonctionnement mitochondrial et les dégâts de l’ADN, mais le lien de cause à effet n’était pas établi, explique Bennet Van Houten, spécialiste du fonctionnement des mitochondries. Nous avons utilisé une méthode qui attaque spécifiquement les mitochondries, et nous avons vu que cette attaque était suffisante pour entraîner des dégâts dans l’ADN du noyau, plus spécifiquement au niveau des télomères, les extrémités des chromosomes." Pour ce faire, les chercheurs ont utilisé une technique développée par Marcel P. Bruchez, de l’Université Carnegie Mellon à Pittsburgh, et publiée précédemment dans la revue Nature Methods.
Un "nuage nucléaire" qui va endommager le reste de la cellule
Cette technique consiste à coupler un colorant fluorescent à un peptide, qui est ancré à l’intérieur des mitochondries. Quand ce colorant est excité avec une lumière proche de l’infrarouge, il émet une fluorescence et dégage de l’énergie. Une partie de cette énergie est captée par les molécules d’oxygène autour, qui deviennent des molécules hautement réactives et toxiques. "Ces molécules endommagent les protéines et causent un dysfonctionnement de la machine mitochondriale, qui se met à produire plus de stress oxydatif, et plus elle en produit, plus la machine subit des dégâts ; ainsi commence une spirale destructrice qui finit par la fuite de ce stress oxydatif, comme un "nuage nucléaire" qui va endommager le reste de la cellule, dont les chromosomes", décrit le chercheur.
Un stress mitochondrial à l’origine du vieillissement
"Au début nous n’avons pas vu de dommages au niveau de l’ADN, alors que plusieurs indicateurs suggéraient qu’il y en avait, mais ensuite nous avons étudié les télomères et nous avons vu que c’était là que les dégâts s’accumulaient, explique Bennet Van Houten. Or, c’est connu que l’endommagement des télomères est un des indicateurs du vieillissement cellulaire, ce qui confirme que le dysfonctionnement mitochondrial serait à l’origine du vieillissement." Les télomères sont des régions situées aux bouts des chromosomes (les structures qui contiennent l’ADN et donc l’information génétique), qui protègent les extrémités chromosomiques. Leur taille diminue avec l’âge, ce qui diminue aussi leur protection. Les chercheurs veulent désormais confirmer ce rôle dans le vieillissement en utilisant des modèles animaux, tels que la souris, pour mieux comprendre comment le stress oxydatif entraîne le dysfonctionnement des mitochondries et le vieillissement cellulaire chez les mammifères.
LES MALADIES MITOCHONDRIALES
Le plus souvent, les troubles mitochondriaux apparaissent au cours de la vie, dus aux différents facteurs évoqués ci-dessus. Ils peuvent alors être à l’origine d’une multitude de maladies courantes :
- Fibromyalgie
- Syndrome de fatigue chronique
- Infertilité
- Cancer
- Troubles cognitifs : Alzheimer, Parkinson, dépression, TDAH
- Troubles oculaires : cataracte, DMLA, glaucome
- Troubles cardiovasculaires : cardiomyopathies
- Diabète
En conclusion
Vos mitochondries sont des biosenseurs de votre environnement et leurs altérations ont un impact direct et souvent méconnu sur votre santé
Vos mitochondries sont essentielles à la vie.
Elles sont responsables du métabolisme énergétique, de la survie cellulaire et de l'apoptose ainsi que d'une réponse immunitaire et inflammatoire correcte.
Le dysfonctionnement des mitochondries a été impliqué dans différentes maladies chroniques dont les maladies cardiovasculaires, métaboliques, les cancers et les maladies neurodégénératives, y compris la maladie d'alhzeimer et la dépression .
Les dommages mitochondriaux entraînent une réduction de la production d'ATP, une augmentation du stress oxydatif et de l'inflammation, une acidification du milieu et une immunodépression.
Etant donné le rôle joué par les mitochondries dans une multitude de maladies, les connaissances en matière de médecine mitochondriale sont essentielles pour les professionnels de santé.
Comprendre leur importance, prévenir les dommages et rétablir les fonctions mitochondriales pourrait retarder le développement de maladies associées aux défaillances mitochondriales et contribuerait dans une large mesure à améliorer l'état de santé de la population. Au cours des dix dernières années, des progrès considérables ont été réalisés dans la compréhension de la structure des mitochondries, leur fonction et leur physiologie dans les syndromes métaboliques tels que le diabète, l'obésité, les accidents vasculaires cérébraux, l'hypertension et les maladies cardiaques.
Etudes non Exhaustive
Damiano M. Thèse : Rôle de la dysfonction mitochondriale dans deux maladies neurodégénératives, la Maladie de Huntington et la Maladie de Parkinson. 2015. Maloney D., Chadderton N., et al. Optimized OPA1 Isoforms 1 and 7 Provide Therapeutic Benefit in Models of Mitochondrial Dysfunction. Frontiers in neurosciences. 2020. Know L. Les mitochondries au cœur de la médecine du futur. Editions Dangles. 2019. Gastaldi G. et Giacobino J.P. Syndrome métabolique, une maladie mitochondriale ? Revue médicale suisse. 2008.
