Une étude révèle que les mitochondries agissent comme des capteurs pour la molécule de fer essentielle

Selon une étude révolutionnaire publiée dans Nature, les mitochondries servent de capteurs pour l'hème, composé vital du fer. Des chercheurs de l'Université Ludwig-Maximilians de Munich, dirigés par le professeur Lucas Jae, ont découvert un mécanisme de longue date par lequel les mitochondries détectent et réagissent aux changements des niveaux d'hème. Cette découverte souligne le rôle central des mitochondries dans le maintien de l'homéostasie cellulaire et l'adaptation aux conditions environnementales. L'étude révèle que les mitochondries, qui sont censées provenir d'ancêtres bactériens, surveillent les niveaux d'hème depuis plus de 700 millions d'années.

L'hème, une forme de fer essentielle au transport de l'oxygène et à diverses fonctions cellulaires, peut devenir nocif lorsqu'il est présent en excès. Pour prévenir la toxicité, les cellules doivent réguler précisément les niveaux d'hème. L'équipe de recherche a constaté que les mitochondries activent un commutateur moléculaire connu sous le nom d'HRI lorsque l'hème est rare. Cette activation réduit la synthèse des protéines, ce qui aide à maintenir l'équilibre dans la cellule. Lorsque les niveaux d'hème diminuent, une protéine mitochondriale appelée DELE1 est libérée dans le cytoplasme. Elle interagit avec le commutateur HRI, qui reste normalement inactif en raison de sa liaison avec l'hème. En déplaçant l'hème de l'HRI, DELE1 active le commutateur, limitant ainsi la production de protéines.

Ce processus est particulièrement crucial pendant le développement des globules rouges, où il empêche la surproduction de globine, une protéine partenaire de l'hème dans l'hémoglobine.

L'étude note également une adaptation ultérieure: la capacité de l'hème à inhiber le commutateur HRI. Cela pourrait améliorer la production d'hémoglobine dans le développement des globules rouges, en particulier lorsque l'activité mitochondriale est élevée et que l'hème est abondante. Le Dr Max-Hinderk Schuler, l'un des co-premiers auteurs de l'étude, suggère que la compréhension de ce mécanisme pourrait offrir de nouvelles voies pour traiter les troubles liés à la globine et faire progresser la recherche sur la biologie de l'hème, en particulier dans le contexte de maladies telles que le paludisme.

Ils proposent que l'intégration de ces fonctions, production, détection et réponse, pourrait permettre des ajustements métaboliques plus efficaces. De plus, ils mettent en évidence le potentiel de manipulation sélective de cette voie, ce qui pourrait conduire à des applications thérapeutiques dans divers domaines médicaux.