Les leishmanies sont des parasites protozoaires flagellés qui dépendent à la fois des phlébotomes et des hôtes mammifères. Les espèces de Leishmania provoquent des maladies graves, en particulier dans les pays tropicaux. En raison de leur cycle de vie particulier et de leur distance évolutive de plus d’un milliard d’années par rapport à l’homme, la biologie cellulaire des parasites Leishmania présente des différences notables par rapport aux cellules humaines.
Les parasites Leishmania ont un cytosquelette d’actine, qui est un réseau complexe et dynamique de filaments composés d’une protéine appelée actine. Chez l’homme, le cytosquelette d’actine assure la médiation de nombreux processus dans les cellules, tels que la migration, la morphogenèse et l’absorption de nutriments. Chez les parasites Leishmania, le cytosquelette d’actine semble uniquement entraîner l’absorption des nutriments. L’actine de Leishmania elle-même et les protéines régulant le cytosquelette d’actine du parasite sont très différentes de celles de l’homme.
Une nouvelle étude menée à l’Université d’Helsinki, en Finlande et à l’Université Paris Cité, CNRS, Institut Jacques Monod, France a révélé comment le cytosquelette d’actine est régulé chez le parasite Leishmania major. Selon l’étude, les filaments d’actine de ce parasite évolutif éloigné sont beaucoup plus dynamiques que les filaments d’actine des cellules humaines. En déterminant les structures atomiques des filaments d’actine parasite, l’étude révèle également la base moléculaire du renouvellement remarquablement rapide des filaments d’actine de Leishmania.
En se concentrant sur l’actine la plus divergente étudiée jusqu’à présent, ce travail met en lumière les origines évolutives du cytosquelette d’actine.
« Notre étude suggère que les filaments d’actine des anciens eucaryotes étaient très dynamiques. Au cours de l’évolution, le cytosquelette d’actine est devenu plus complexe et plus impliqué dans un plus grand nombre de fonctions cellulaires. Nous proposons que cela s’est accompagné de la stabilisation des filaments d’actine et de la l’apparition d’un large éventail de protéines, qui accélèrent et contrôlent la dynamique des filaments d’actine », explique l’auteur principal de l’étude Tommi Kotila de l’Université d’Helsinki.
Les différences structurelles entre le parasite Leishmania et les actines humaines peuvent également être exploitées pour générer des inhibiteurs spécifiques contre les actines du parasite.
« Les médicaments anti-leishmaniens actuellement disponibles ont des problèmes de toxicité, et les parasites ont développé des moyens d’atteindre une résistance aux médicaments. Ainsi, nous avons besoin de nouveaux médicaments plus spécifiques pour traiter la leishmaniose, et les composés contre l’actine pourraient être de bons candidats », déclare le professeur de l’Académie Pekka Lappalainen de l’Université d’Helsinki.
La recherche est publiée dans Communication Nature.
Tommi Kotila et al, Base structurelle de la dynamique rapide de l’actine chez le parasite Leishmania évolutivement divergent, Communication Nature (2022). DOI : 10.1038/s41467-022-31068-y