L’acide eicosapentaénoïque (EPA) est un nutriment essentiel appartenant au groupe oméga-3 des acides gras polyinsaturés (AGPI). Comme le corps humain ne peut pas synthétiser les AGPI, des compléments alimentaires contenant de l’EPA sont nécessaires pour des fonctions physiologiques normales. Présent en abondance dans des sources naturelles telles que le poisson, l’huile de chanvre et l’huile de lin, l’EPA est connu pour ses activités anti-inflammatoires, neuroprotectrices et cardiovasculaires.
De plus, des études récentes ont démontré ses effets thérapeutiques sur la réduction du risque de mortalité après un infarctus du myocarde, l’amélioration de la résistance à l’insuline, la réduction des taux de lipides sanguins et l’inhibition de l’agrégation plaquettaire. Il a également été démontré que les AGPI oméga-3 diminuent les réponses inflammatoires après une infection au COVID-19. Malgré le large spectre de ses effets thérapeutiques, la ou les cibles moléculaires et le mécanisme sous-jacent de l’action de l’EPA restent insaisissables.
Le professeur de recherche Takaaki Miyaji de l’Université d’Okayama, au Japon, et son équipe de chercheurs ont maintenant découvert une nouvelle cible moléculaire de l’EPA dans leurs travaux récents publiés dans la revue Actes de l’Académie nationale des sciences.
Expliquant la raison d’être de leur étude, le professeur de recherche Miyaji, l’auteur correspondant de cet article, déclare que « les cibles moléculaires conventionnelles telles que les inhibiteurs de la COX-2 peuvent expliquer les effets anti-inflammatoires et analgésiques de l’EPA sur la douleur inflammatoire, mais pas sur la douleur neuropathique. Cependant, étant donné que l’EPA atténue considérablement les douleurs inflammatoires et neuropathiques, il existe une forte possibilité qu’il existe une autre cible moléculaire importante de l’EPA liée à la neuropathie. En plongeant plus profondément, l’équipe a donc cherché à comprendre le mécanisme d’action de l’EPA pour soulager à la fois les douleurs inflammatoires et neuropathiques.
Lors de perturbations neurologiques, métaboliques et immunologiques, la transmission chimique « purinergique » (une forme de signalisation extracellulaire médiée par des dérivés de purine), conduit à la liaison de vecteurs énergétiques comme l’adénosine triphosphate (ATP) aux « purinorécepteurs », ce qui induit et exacerbe les neuropathies et perception de la douleur inflammatoire. Cette liaison est médiée par un transporteur vésiculaire de nucléotides (VNUT), qui devient ainsi la molécule clé dans l’initiation de la signalisation purinergique. Les chercheurs ont émis l’hypothèse que l’EPA cible le VNUT, bloquant ainsi la transmission chimique purinergique et réduisant la perception de la douleur.
Le professeur de recherche Miyaji et son équipe ont testé cette hypothèse à la fois in vitro, en utilisant un VNUT d’origine humaine, et in vivo, en utilisant un modèle de souris déficient en VNUT.
Ils ont découvert que l’EPA entre en compétition avec les ions chlore qui activent normalement le VNUT et inhibent la libération d’ATP médiée par le VNUT. De plus, ils ont observé cet effet uniquement avec l’EPA et ses métabolites, et non avec l’acide docosahexaénoïque, un autre acide gras oméga-3, suggérant ainsi que la structure des acides gras oméga-3 avec des chaînes latérales est nécessaire à l’inhibition du VNUT.
De plus, ils ont induit une douleur neuropathique chez des souris de type sauvage et déficientes en VNUT en utilisant des agents chimiothérapeutiques utilisés dans le traitement du cancer. Notamment, l’EPA a accentué la douleur chez les animaux de type sauvage, mais pas chez les souris déficientes en VNUT, corroborant ainsi leur découverte antérieure sur l’effet inhibiteur de l’EPA sur le VNUT. De même, il a été démontré que la résistance à l’insuline induite par la douleur neuropathique était réduite par le traitement à l’EPA chez les souris de type sauvage, mais pas chez les souris déficientes en VNUT.
« Nous avons constaté que de faibles concentrations d’EPA inhibaient complètement et de manière réversible la libération d’ATP par les neurones, sans inhiber la libération d’autres neurotransmetteurs. Comparé à d’autres médicaments, l’EPA a démontré un effet analgésique plus élevé et moins d’effets secondaires », explique le professeur de recherche Miyaji.
Outre la douleur neuropathique et la résistance à l’insuline associée, les effets analgésiques de l’EPA peuvent être étendus à la douleur chronique associée à plusieurs autres affections telles que la chimiothérapie, le diabète, les rhumatismes, la goutte, la ligature du nerf sciatique et l’inflammation. De plus, la transmission chimique purinergique est également associée à une variété de conditions, y compris la maladie d’Alzheimer et la dépression, pour lesquelles l’EPA peut être explorée en tant que stratégie thérapeutique.
De plus, les opioïdes et autres analgésiques peuvent avoir des effets secondaires à long terme et entraîner des dépendances. En l’absence de traitements médicamenteux optimaux avec moins d’effets secondaires, la douleur chronique entraîne une diminution de la qualité de vie, en plus d’augmenter le fardeau économique du traitement. Grâce à cette découverte, « l’EPA à base de nutriments » et ses métabolites peuvent être indiqués dans la gestion de la douleur chronique, tout en gardant les effets secondaires potentiels à distance.
Élaborant les implications à long terme de leurs recherches, le professeur de recherche Miyaji ajoute que leurs « résultats peuvent aider à développer de nouvelles stratégies de traitement et de prévention basées sur les nutriments en ciblant la transmission chimique purinergique pour les maladies inflammatoires, neurologiques et métaboliques, sans les effets secondaires indésirables de analgésiques conventionnels. »
Yuri Kato et al, le transporteur de nucléotides vésiculaires est une cible moléculaire de l’acide eicosapentaénoïque pour le traitement de la douleur neuropathique et inflammatoire, Actes de l’Académie nationale des sciences (2022). DOI : 10.1073/pnas.2122158119