Recyclage dans les cellules : clé de survie contre les médicaments anticancéreux

Des chercheurs de l'Université médicale et dentaire de Tokyo (TMDU) déterminent comment les cardiomyocytes se protègent contre les médicaments anticancéreux

Tokyo, Japon – Une cellule contient de nombreuses sous-unités spécialisées, appelées organites, qui effectuent des tâches importantes telles que la production d'énergie, la synthèse des protéines et l'évacuation du calcium. Mais que se passe-t-il lorsque quelque chose ne va pas avec l’un des organites ?

Dans une étude récemment publiée dans le Journal of the American College of Cardiology : CardioOncology, des chercheurs de l'Université médicale et dentaire de Tokyo (TMDU) ont découvert comment un organite « se mange » pour le bien de la cellule entière lorsqu'il est endommagé par des médicaments de chimiothérapie.

Cet acte de dégradation ciblée est appelé autophagie et sert à éliminer les composants cellulaires défectueux. L'autophagie est déclenchée par le stress cellulaire et les dommages causés par des molécules nocives ; les signaux d’urgence déclenchent alors la régénération des unités structurelles, maintenant l’équilibre et la fonction du corps humain.

Les médicaments anticancéreux, tels que les anthracyclines, constituent une source potentielle de tels dommages. Ces médicaments sont prescrits pour différents types de cancer mais sont associés à un risque accru de cardiotoxicité grave. La doxorubicine (Dox), un médicament anthracycline, peut induire un stress oxydatif dans le réticulum endoplasmique (RE) des cellules, un organite essentiel qui, entre autres, contrôle la synthèse des protéines et le flux de calcium dans les cardiomyocytes. Une déficience sévère du RE dans les cardiomyocytes peut éventuellement conduire à un dysfonctionnement cardiaque. Le RE est l’organite que les chercheurs ont observé lors de l’autophagie lors d’un stress induit par un médicament.

"L'autophagie sélective du réticulum endoplasmique (phagie ER) pourrait être un mécanisme de protection utile contre la cardiotoxicité induite par les médicaments", explique le premier auteur Shun Nakagama. "Cependant, il y a un manque de recherche montrant la présence d'ER-phagie dans les cardiomyocytes. Nous avons donc cherché à déterminer si l'ER-phagie aide à protéger le cœur du stress ER induit par les médicaments."

Les chercheurs ont développé un nouveau système de surveillance de la phagie ER dans les cardiomyocytes pour visualiser l'activation de la phagie ER et identifier les régulateurs protéiques qui contrôlent l'autophagie sélective en présence de stress ER induit par Dox. De plus, un modèle murin a été utilisé pour déterminer une représentation précise du rôle cardioprotecteur de la phagie ER chez les mammifères.

"Nos résultats ont montré que la phagie ER atténue effectivement la cardiomyopathie induite par Dox", explique l'auteur correspondant Yasuhiro Maejima. "Nous avons déterminé que la phagie ER induite par Dox était activée par l'interaction entre deux régulateurs protéiques : le gène 1 de progression du cycle cellulaire et la kinase 1 de liaison TANK. Le stress ER, provoqué par Dox, était exacerbé sans cette interaction protéique, ce qui diminuait ensuite les cellules. survie.

Comme la cardiotoxicité induite par les anthracyclines est courante et grave chez les patients atteints de cancer, des recherches plus approfondies pourraient élucider l'efficacité thérapeutique potentielle des médicaments favorisant l'autophagie pour soulager les maladies cardiaques associées à Dox.