De nouvelles connaissances sur la déperdition musculaire
La déperdition musculaire est une perte sévère et progressive de la masse musculaire autour du squelette, un état débilitant pour la santé humaine qui entraîne une faiblesse musculaire et un handicap. Les traitements actuels visent à ralentir ce processus. Cependant, il n’existe pas encore de véritable remède, en partie parce que la déperdition musculaire n’a pas de cause unique. «La perte musculaire est le résultat final d’un phénomène complexe où de nombreux facteurs différents contribuent au développement de l’atrophie musculaire», explique Andrea Armani, chercheur postdoctoral Marie Curie à l’université de Padoue en Italie. «S’attaquer au phénomène dans son ensemble est donc assez compliqué, notamment parce que nous ne disposons pas encore d’une connaissance approfondie des mécanismes moléculaires activés dans les conditions de déperdition musculaire», ajoute-t-il. Dans le cadre du projet Myo_LysoZOOM, Andrea Armani entendait combler cette lacune en approfondissant notre connaissance des mécanismes sous-jacents qui maintiennent et régulent la masse musculaire et la santé.
Enquête sur la mystérieuse signature lysosomale dans la déperdition musculaire
Les recherches d’Andrea Armani, financées par le programme Actions Marie Skłodowska-Curie, ont mis en évidence une relation spécifique entre l’atrophie musculaire et la signalisation des lysosomes. Il s’agit d’organites cellulaires qui se contentent de détruire et d’éliminer les déchets, du moins, c’est ce que nous pensions jusqu’il y a peu. «Depuis une quinzaine d’années, nous avons redécouvert que les lysosomes étaient des stations fondamentales pour la signalisation et la croissance cellulaires, et non uniquement des stations de dégradation», explique Andrea Armani. Ces travaux ont montré que les lysosomes agissent comme des plaques tournantes de la signalisation. Ils modifient les signaux intracellulaires en réponse à des facteurs environnementaux, par exemple en régulant l’anabolisme et le catabolisme cellulaires (respectivement la construction et la décomposition de molécules). Étant donné que l’équilibre entre ces deux processus détermine la masse musculaire, Andrea Armani et ses collègues ont voulu étudier leur fonction exacte dans l’homéostasie musculaire. L’équipe a mené une série d’expériences en utilisant une méthodologie révolutionnaire pour purifier les organites de différentes conditions de déperdition musculaire afin d’élucider leur contenu et leurs interactions. «Nous avons donc tenté de décoder la mystérieuse signature lysosomale qui contrôle la masse musculaire dans la santé et la maladie», note-t-il.
Des résultats inattendus dans la fonction lysosomale
La découverte la plus importante a été que certaines caractéristiques cellulaires qui contrôlent la bioénergétique cellulaire sont enrichies dans les lysosomes ou dans des parties spécifiques, explique Andrea Armani, mais d’autres détails ne pourront être révélés que lorsque les travaux seront publiés plus tard cette année. «Le principal résultat a été la redécouverte, ou mieux, la résolution d’un ancien processus cytosolique au niveau de la surface lysosomale», explique-t-il, en faisant référence au cytosol, un liquide présent dans la plupart des cellules. «Cela n’a été possible que grâce aux avancées méthodologiques que j’ai optimisées. Ces méthodes ont permis de comprendre des processus biologiques qui se déroulent à la surface de ces organites et qui n’auraient pas été détectés avec les méthodes traditionnelles.»
Poursuite des recherches sur la déperdition musculaire
Alors que le projet Myo_LysoZOOM est terminé, Andrea Armani s’appuiera sur les données et les résultats pour initier une nouvelle ligne de recherche, visant à clarifier de nouveaux signaux lysosomaux importants pour la physiologie musculaire. «Je dirigerai cette ligne de recherche et je travaille actuellement à l’université de Zurich, où j’étudie les aberrations de la signalisation lysosomale à la base de la https://www.ninds.nih.gov/health-information/disorders/pompe-disease#:~:text=What%20is%20Pompe%20disease%3F,the%20heart%20and%20skeletal%20muscles (maladie de Pompe)», fait remarquer Andrea Armani. Il s’attend à ce que les résultats soient utiles à la communauté scientifique dans son ensemble, car ils représentent le premier atlas des événements de signalisation lysosomale ou des signaux dans le muscle squelettique. «Espérons que tous ces résultats serviront de base au développement de nouvelles thérapies pour les différentes pathologies musculaires, avec une approche plus personnalisée et fondée sur la connaissance», ajoute Andrea Armani.
Mots‑clés
Myo_LysoZOOM, lysosome, signature, déperdition musculaire, fonction, recherche
