Les lysosomes sont entourés d’une bicouche lipidique qui sépare le milieu acide et les enzymes digestives de l’organite du cytoplasme. Les dommages causés à cette couche – la perméabilisation de la membrane lysosomale, ou LMP en abrégé – peuvent déclencher une inflammation et même conduire à la mort cellulaire.
Chez l’homme, la LMP est particulièrement délétère dans les cellules nerveuses lors du vieillissement, d’une inflammation ou d’un traumatisme, car les cellules nerveuses ne peuvent pas se régénérer facilement ; cependant, induire intentionnellement la LMP dans les cellules cancéreuses peut également constituer une option thérapeutique.
En cas de lésion membranaire d’un lysosome, une cellule a deux options : tenter une réparation ou désintégrer l’organite dans des conditions sûres. La manière dont cette décision est prise n’est pas encore entièrement comprise.
Des scientifiques du groupe de recherche du professeur Hemmo Meyer de l’université de Duisburg-Essen (UDE), en collaboration avec des collègues de Munich et de Milan, ont étudié la réaction des cellules aux dommages causés aux membranes lysosomales.
Ils ont pu identifier une voie de signalisation jusque-là inconnue dans les cellules humaines, pilotée par la protéine SPG20. Il reconnaît les dommages causés à la face externe de la membrane lysosomale, se lie à l’organite qui fuit et déclenche sa dégradation avant que la membrane ne se rompe et que la survie de la cellule ne soit menacée.
Leur papier est publié dans la revue Cellule moléculaire.
« Nos résultats pourraient aider à mieux comprendre la réponse cellulaire aux lésions des lysosomes et à développer de nouvelles approches pour le traitement des maladies neurodégénératives associées aux lésions des lysosomes », explique Pinki Gahlot, Ph.D. étudiant en biologie moléculaire et premier auteur de la publication. « À l’inverse, certaines cellules cancéreuses semblent être particulièrement vulnérables à la LMP. Bloquer intentionnellement les facteurs découverts pourrait donc constituer une stratégie de traitement du cancer. »
Dans d’autres études, l’équipe souhaite explorer comment la nouvelle voie est contrôlée par la cellule pour assurer sa survie. À cette fin, ils utiliseront le nouvel équipement de haute technologie du centre de microscopie de l’université.
Plus d’information:
Pinki Gahlot et al, Détection des dommages lysosomal et initiation de la lysophagie par SPG20-ITCH, Cellule moléculaire (2024). DOI : 10.1016/j.molcel.2024.02.029