De la molécule contre les courbatures au bouclier protecteur
Comment le lactate défend les cellules en cas de stress
De nombreuses personnes connaissent le lactate principalement dans le cadre du sport, où il est produit dans les cellules musculaires lors d'un effort physique. Toutefois, cette molécule pourrait également jouer un rôle important dans d'autres types de cellules. Des chercheurs de l'hôpital universitaire d'Essen et du centre de biotechnologie médicale de l'université de Duisbourg-Essen proposent que le lactate forme, avec le fer, un système de défense contre le stress oxydatif jusqu'ici négligé. Cela pourrait ouvrir de nouvelles perspectives thérapeutiques en médecine, par exemple dans le traitement du cancer ou des maladies neurodégénératives et inflammatoires.
Le lactate pourrait agir avec le fer pour défendre les cellules en temps de crise. Outre les cellules musculaires, il est également produit dans d'autres types de cellules, comme les cellules tumorales, les astrocytes dans le cerveau ou les fibroblastes dans les conditions inflammatoires. En outre, elles contiennent souvent beaucoup de fer, qui n'est pas fermement lié et peut donc facilement participer à des réactions chimiques. Ce schéma frappant a été le point de départ d'une nouvelle hypothèse : Astrid Hensel, Renáta Váraljai et Shirley K. Knauer suggèrent un système de défense contre le stress oxydatif jusqu'ici négligé, dans la revue Redox Biology.
Le stress oxydatif se produit lorsque des formes nocives d'oxygène deviennent excessives dans les cellules. Le peroxyde d'hydrogène (H₂O₂), qui est notamment produit lors des réactions immunitaires, en est un exemple. À faible concentration, il peut agir comme une substance de signalisation dans les cellules. Toutefois, si la quantité de H₂O₂ est trop importante, elle peut endommager des composants cellulaires importants tels que l'ADN ou les protéines. Pour éviter cela, les cellules possèdent des enzymes qui décomposent le peroxyde d'hydrogène. Toutefois, si ces enzymes sont surchargées, il y a un risque de mort cellulaire.
De nombreuses cellules sont exposées au stress oxydatif, par exemple dans les tumeurs, les infections virales ou les maladies auto-immunes", explique le biologiste moléculaire Knauer. Notre hypothèse est que le lactate, associé au fer, pourrait agir comme un bouclier cellulaire pour désarmer le peroxyde d'hydrogène nocif. En d'autres termes, le lactate se sacrifie et intercepte les formes particulièrement agressives d'oxygène avant qu'elles ne puissent attaquer les composants vitaux de la cellule. Au cours de ce processus, le lactate est converti en pyruvate, une substance que les cellules peuvent utiliser pour la croissance et la réparation.
Le biochimiste Hensel souligne l'importance potentielle pour la médecine : "Si l'hypothèse est confirmée, il serait possible d'influencer spécifiquement le mécanisme. Dans le cadre d'une thérapie anticancéreuse, par exemple, le bouclier protecteur des cellules tumorales pourrait être affaibli de manière à les rendre plus sensibles au traitement. Dans le cas des maladies auto-immunes ou des maladies neurodégénératives telles que la maladie d'Alzheimer, l'objectif serait exactement inverse : le bouclier protecteur devrait être renforcé pour mieux protéger les cellules vulnérables contre les dommages causés par le stress oxydatif.
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