L’ajout d’acides gras à longue chaîne peut épaissir les membranes cellulaires et modifier l’activité d’une enzyme clé, comme l’ont démontré les scientifiques du LMU dans des cultures cellulaires.
Une caractéristique de la maladie d’Alzheimer sont les dépôts de la protéine amyloïde-β, qui s’agglutine pour former des plaques dans le cerveau. La protéine amyloïde-β est produite par une enzyme qui réside dans les membranes cellulaires. Une équipe dirigée par le professeur Harald Steiner et le Dr Edgar Dawkins du centre biomédical de Munich au LMU a maintenant montré que la production d’amyloïde-β est influencée par l’épaisseur de la membrane.
Les membranes cellulaires sont constituées de bicouches lipidiques. En ajoutant de l’extérieur des lipides supplémentaires, ils peuvent être épaissis, ce qui altère leurs propriétés. Dans des études antérieures, l’équipe de Steiner avait déjà démontré dans des systèmes modèles sans cellules que de tels changements affectaient la production d’amyloïde-β. Cet effet survient parce que l’enzyme clé pour la production d’amyloïde-β, la soi-disant γ-sécrétase, est localisée à l’intérieur de la membrane.
Le remodelage de la membrane cellulaire modifie l’activité enzymatique
Or, les chercheurs ont démontré que ces mécanismes fondamentaux s’appliquent également dans les cellules. Pour cela, ils ont commencé par développer des méthodes de modification des propriétés des membranes des cellules vivantes dans les cultures cellulaires. Ils ont ainsi pu montrer que l’ajout d’un acide gras à longue chaîne, élément constitutif des lipides, entraînait en fait un remodelage des membranes cellulaires. Cette modulation de la composition membranaire était également associée à des modifications de l’activité de la γ-sécrétase.
La manière dont cela influençait la production d’amyloïde-β s’est avérée non uniforme : « Bien que notre objectif ait été de supprimer la production d’amyloïde-β, nous avons constaté que les traitements lipidiques ont des effets complexes sur la production de cette protéine en biologie. systèmes », rapporte Dawkins. « Selon le fond génétique des cellules que nous avons utilisées, nous avons pu réduire ou augmenter les quantités d’amyloïde-β. »
À long terme, les scientifiques voient dans leurs résultats le potentiel de donner de nouvelles impulsions aux stratégies de traitement à base de lipides pour la maladie d’Alzheimer. « Notre étude contient des considérations importantes à cet égard, que les chercheurs devraient examiner lors de l’évaluation des approches potentielles à base de lipides », déclare Steiner, bien qu’il souligne que leur mise en œuvre pratique reste loin dans le futur.
Les conclusions sont publiées dans le Journal de chimie biologique.
Plus d’information:
Edgar Dawkins et al, Le remodelage des lipides membranaires module la processivité de la γ-sécrétase, Journal de chimie biologique (2023). DOI : 10.1016/j.jbc.2023.103027