L'autophagie

Quel est donc ce mécanisme cellulaire étrange qui revient, à l'échelle de l'homme, à se manger un bras pour survivre?

"Autophagie" signifie en grec "se manger soi-même". D'abord découvert dans les situations de carence, l'autophagie permet de dégrader des protéines non essentielles afin de recycler les acides aminés et de synthétiser les éléments nécessaires à la survie cellulaire. C'est le cas, par exemple, des nouveaux nés, qui ne retrouvent pas dans le lait maternel tous les éléments nutritifs qu'ils avaient avec le placenta. L'autophagie est donc activée dans le foie, le coeur, les poumons et d'autres tissus des enfants qui viennent de naître. Aujourd'hui, l'autophagie est impliquée dans bien d'autres processus cellulaires tels que la réponse immunitaire, la progression tumorale et même la mort cellulaire programmée.

Sous le terme "autophagie" se cachent trois grands types de dégradation: la macroautophagie, l'autophagie médiée par les chaperons (CMA), et la microautophagie. Ces trois mécanismes regroupent toute dégradation de matériel intracellulaire via les lysosomes.



Autophagie and Human disease, Cell Cycle, 2007

Dans la littérature le terme "autophagie" désigne généralement la macroautophagie. Celle-ci permet la dégradation non sélective d'une partie du cytoplasme. Elle commence par la formation d'une double membrane qui entoure le matériel à dégrader formant ainsi une vésicule appelée "autophagosome". Cette vacuole fusionne ensuite avec les lysosomes, et se nomme alors "autophagolysosome". Ce mécanisme dégrade aussi bien les protéines à longue durée de vie que des bactéries, virus et organelles (exemple: mitophagie et pexophagie.). Ce processus est dépendant des protéines Atg ou Apg, au nombre de 31 actuellement, et son principal inhibiteur est mTOR (mammalian Target of Rapamycin). On trouve aussi un rôle des protéines antiapoptotiques telles que Bcl2/Bcl-Xl dans sa régulation.

Un second type de mort cellulaire programmé, dépendant des protéines Atg a été découvert. En effet, en cas d'inhibition de l'apoptose et avec un traitement par l'étoposide, les cellules, au lieu de se nécroser, activent une mort cellulaire présentant des autophagosomes et sans aspect caractéristique de l'apoptose (fragmentation de l'ADN, externalisation des phosphatidyléthanolamines membranaires...). L'autophagie, à son extrême, aboutit à la mort des cellules (ce qui reviendrait, à l'échelle d'homme, à se manger en entier jusqu'à ce que mort s'en suive).

L'autophagie est essentielle au développement de la drosophile, elle permet la régression des glandes salivaires pendant sa phase larvaire. Si son rôle dans le développement des mammifères n'est pas prouvé, son abscence dans la neurogenèse chez les souris entraine à la naissance des retards de croissances et des problèmes moteurs et comportementaux.

De même, dans les cellules cancéreuses, l'autophagie peut s'avérer être un mécanisme nécessaire à leur progression. En effet, lorsque les cellules sont en état d'inanition, avant de pouvoir activer l'angiogenèse, l'autophagie leur permet de survivre. Dans d'autres types de cancer en revanche, l'autophagie peut conduire à la mort des cellules. La dualité de son rôle dans la progression tumorale est le reflet de la complexité de ce mécanisme et finalement de tout processus biologique.

Plus récemment, l'autophagie a été découverte comme essentielle à la dégradation d'agrégats protéiques responsables de maladies dégénératives, qu'elles soient neuronales comme la maladie d'Alzheimer ou d' Huntington ou musculaires comme la myosite sporadique. La déficience de l'autophagie dans ces cellules amènerait à la formation de corps d'inclusions contenant les protéine agrégées et à l'impossibilité d'éliminer les protéines toxiques.


Ce processus décrit depuis longtemps est donc redécouvert aujourd'hui. Responsable de la survie comme de la mort cellulaire, il est essentiel à la régulation de l'homéostasie cellulaire.

Voilà, en espèrant que cela vous a intéressé, pour plus d'informations n'hésitez pas à me poser des questions,

Emma