Les mitochondries sont aux cellules humaines ce que les piles sont aux lampes de poche: des sources d鈥櫭﹏ergie indispensables. Dans le cas des cellules humaines, les mitochondries pr茅sident 脿 d鈥檌mportants m茅canismes, dont la croissance cellulaire, la signalisation intercellulaire et la diff茅renciation cellulaire.
Toutefois, lorsque des mutations g茅n茅tiques viennent alt茅rer le fonctionnement des mitochondries, des maladies neurologiques graves peuvent survenir. Les scientifiques ont d茅couvert des liens entre le dysfonctionnement mitochondrial et la scl茅rose lat茅rale amyotrophique (SLA), la maladie de Parkinson et de nombreux autres troubles neurod茅g茅n茅ratifs rares.
Au cours de la Semaine de sensibilisation aux maladies mitochondriales, du 16 au 22septembre, l鈥橧nstitut et h么pital neurologiques de Montr茅al (LeNeuro) informera le public sur le r么le des mitochondries dans les maladies neurologiques et sur les travaux de pionniers r茅alis茅s par ses chercheurs.
Nous vous pr茅sentons deux chercheurs principaux du Groupe d鈥櫭﹖ude sur les maladies neurologiques rares du Neuro dont les travaux ont men茅 脿 d鈥檌mportantes d茅couvertes.
Heidi McBride
La FondationY des femmes de Montr茅al a reconnu le travail de pionni猫re d鈥橦eidi McBride sur les mitochondries en lui d茅cernant le prix Femme de m茅rite2018. Dans sa citation en l鈥檋onneur de la PreMcBride, la Fondation soulignait que ses 芦d茅couvertes sont monumentales et inattendues en ce qui a trait aux maladies d茅g茅n茅ratives du cerveau禄.
Il y a deux ans, Heidi McBride, titulaire de la Chaire de recherche du Canada en biologie cellulaire et mitochondries, a fait l鈥檃nnonce d鈥檜ne importante d茅couverte. En effet, ses travaux r茅alis茅s en collaboration avec Michel Desjardins, de l鈥橴niversit茅 de Montr茅al, ont men茅 脿 la d茅couverte d鈥檜n lien entre les mitochondries, d鈥檜ne part, et la maladie de Parkinson et les maladies auto-immunes, d鈥檃utre part. Ils ont observ茅 qu鈥檈n pr茅sence de fi猫vre ou d鈥檌nfection, les prot茅ines mitochondriales se d茅placent vers la surface de la cellule afin de signaler au syst猫me immunitaire de d茅truire cette derni猫re. Normalement, deux autres prot茅ines, PINK1 et la parkine, emp锚chent ces prot茅ines mitochondriales de r茅agir de fa莽on excessive. Toutefois, en pr茅sence de certaines mutations de la prot茅inePINK1 et de la parkine, cette att茅nuation du signal mitochondrial peut ne pas se produire. R茅sultat: le syst猫me immunitaire d茅truit les neurones dopaminergiques, ph茅nom猫ne 脿 l鈥檕rigine des formes familiales de la maladie de Parkinson. Les travaux de la P谤别听McBride sur les liens entre les mitochondries et le syst猫me immunitaire se poursuivent et pourraient contribuer de fa莽on importante 脿 la mise au point de nouvelles formes d鈥檌mmunoth茅rapie.
Plus r茅cemment, Heidi McBride et Michel Desjardins ont 茅largi la port茅e de leurs travaux gr芒ce 脿 de nouvelles collaborations qui leur ont permis de mettre leurs d茅couvertes 脿 l鈥檈ssai sur des mod猫les murins de la maladie de Parkinson. 脌 l鈥橴niversit茅 平特五不中, Samantha Gruenheid et son 茅quipe ont 茅tudi茅 le lien entre la r茅ponse des mitochondries 脿 une infection par des bact茅ries intestinales et la survenue de la maladie de Parkinson chez la souris. Ces travaux permettent de mieux comprendre le r么le de l鈥檃xe intestin-cerveau sur l鈥檃pparition de maladies. Louis-脡ric Trudeau, neuroscientifique et 茅lectrophysiologiste 脿 l鈥橴niversit茅 de Montr茅al, s鈥檈st joint 脿 l鈥櫭﹒uipe afin de d茅terminer comment l鈥檃ctivation du syst猫me immunitaire dans la maladie de Parkinson pourrait pr茅sider 脿 la mort ou au recabl芒ge des neurones dopaminergiques, principal axe de recherche sur cette maladie. En conjuguant leurs efforts, ces chercheurs montr茅alais ouvrent la voie 脿 une nouvelle compr茅hension du r么le fondamental des mitochondries dans le d茅clenchement des signaux du syst猫me immunitaire concourant 脿 l鈥檃pparition de cette maladie.
Outre ses recherches sur la maladie de Parkinson r茅alis茅es en collaboration avec d鈥檃utres scientifiques, la P谤别听McBride continue de faire des d茅couvertes fondamentales dans le domaine de la biologie cellulaire des mitochondries. Elle 茅tudie notamment l鈥檈ffet de la forme et de la plasticit茅 de ces organites sur leurs fonctions m茅taboliques, et les communications intracellulaires connexes. Ces travaux l鈥檕nt men茅e vers de nouveaux axes de recherche dans le domaine du cancer, de l鈥檕b茅sit茅 et du syst猫me immunitaire. La P谤别听McBride estime que c鈥檈st au concept de science ouverte adopt茅 par le Neuro, qui favorise la libre circulation des donn茅es, qu鈥檈lle doit sa participation 脿 de nouvelles collaborations et la possibilit茅 de mettre 脿 l鈥檈ssai ses d茅couvertes au sein de divers contextes exp茅rimentaux 脿 l鈥橴niversit茅 平特五不中 et ailleurs.
Eric Shoubridge
Autorit茅 mondiale en mati猫re de mitochondries, Eric Shoubridge dirige un laboratoire o霉 des chercheurs 茅tudient les causes g茅n茅tiques et les m茅canismes mol茅culaires qui sous-tendent les troubles mitochondriaux. Ses travaux de recherche portent sur deux prot茅ines mitochondriales 脿 l鈥檕rigine de cas rares de SLA/d茅mence frontotemporale et de maladie de Parkinson.
芦 Nous pourrions trouver des recoupements entre les voies cellulaires des prot茅ines mitochondriales que nous 茅tudions et les voies d鈥檃utres prot茅ines, dont le r么le dans la maladie de Parkinson et la SLA a d茅j脿 茅t茅 d茅crit 禄, affirme le P谤听Shoubridge.
En collaboration avec des chercheurs de l鈥橧nstitut Lunenfeld-Tanenbaum de l鈥橴niversit茅 de Toronto, Eric Shoubridge est sur le point de terminer un important projet visant 脿 d茅crire la fonction de quelque 125prot茅ines mitochondriales.
芦 Nous avons recours 脿 une technique biochimique appel茅e BioID, qui nous permet de marquer une prot茅ine mitochondriale connue avec un 茅l茅ment capable de marquer toutes les autres prot茅ines qui l鈥檈ntourent. Nous pouvons ainsi rep茅rer les voies cellulaires que la prot茅ine mitochondriale partage avec ses voisines. Gr芒ce 脿 cette technique, nous pouvons 茅galement tester les g猫nes mutants d鈥檜n patient. Les r茅sultats nous renseignent sur les propri茅t茅s des prot茅ines ayant des variantes pathog猫nes. 禄
Le P谤听Shoubridge 茅voque 脿 titre d鈥檈xemple le syndrome de Leigh, trouble neurod茅g茅n茅ratif 脿 d茅but pr茅coce qui touche davantage les enfants que les adultes, et dont la pr茅valence est particuli猫rement 茅lev茅e dans la r茅gion du Saguenay鈥揕ac-Saint-Jean, au Qu茅bec.
芦 Nous avons examin茅 une version mutante d鈥檜ne prot茅ine mitochondriale qui ne s鈥櫭﹖ait pas d茅velopp茅e correctement et qui, de ce fait, pr茅sentait une courte demi-vie. Nous avons d茅couvert qu鈥檈lle interagissait avec une autre prot茅ine qui contribue au bon repliement prot茅ique. De tels travaux nous permettent de mieux comprendre les m茅canismes mol茅culaires pathologiques. 禄
