Selon une étude menée par l'University of Pittsburgh publiée dans Proceedings of the National Academy of Sciences, des chercheurs auraient fourni la première preuve concrète de la conviction de longue date selon laquelle les mitochondries malades contaminent les cellules qu'elles sont censées fournir en énergie.
Les chercheurs ont utilisé une nouvelle technologie inventée par Marcel Bruchez, Ph.D., de Carnegie Mellon University, qui produit des espèces d'oxygène réactif néfastes, dans ce cas, de l'oxygène singulet, dans la mitochondrie lorsqu'elles sont exposées à la lumière.
Une fois la lumière éteinte, il n'y a plus d'oxygène singulet, mais la chaîne de transport d'électrons reste perturbée. Après 48 heures, les mitochondries ont toujours une fuite d'oxygène réactif mais les cellules ne meurent pas, elles restent là en éruption. À ce stade, le noyau de la cellule est en train d'être pilonné par les radicaux libres. Il rétrécit et se contorsionne. La cellule cesse de se diviser. Pourtant, l'ADN semble étrangement intact jusqu'à ce que les chercheurs commencent à examiner spécifiquement les télomères, les capuchons protecteurs à l'extrémité de chaque chromosome qui leur permettent de continuer à se répliquer et à se reconstituer. Les télomères étant extrêmement petits, les dommages de l'ADN limités aux télomères seuls peuvent ne pas apparaître dans un test du génome entier, comme celui que les chercheurs utilisaient jusqu'à présent.
Ainsi, pour voir les effets génétiques de la fusion mitochondriale, les chercheurs ont dû éclairer ces minuscules bouchons d'extrémité avec des étiquettes fluorescentes. Ils ont trouvé des signes évidents de fragilité et de bris des télomères.
Par la suite, les chercheurs ont répété toute l'expérience sur des cellules à mitochondries inactivées. Sans les mitochondries pour perpétuer la réaction, il n'y avait pas d'accumulation de radicaux libres dans la cellule et pas de dégâts de télomères.
Selon les chercheurs, les résultats pourraient être utilisés pour améliorer la thérapie photodynamique du cancer, qui implique de bombarder des tumeurs solides avec des espèces réactives de l'oxygène en utilisant de la lumière libérée avec des câbles à fibres optiques.
Au cours de ces expériences, les chercheurs ont découvert que l'inhibition de l'ATM, une protéine signalant les dommages causés à l'ADN, amplifiait les effets néfastes des espèces d'oxygène réactif vomies par les mitochondries. Les cellules non seulement ratatinées, mais aussi sont mortes.
En combinant une thérapie photodynamique avec une inhibition ATM, il pourrait être possible de concevoir un système qui tue efficacement les cellules cancéreuses à la lumière
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