Les gènes de la couleur des yeux sont essentiels à la santé de la rétine
Décryptage de l'effet de la voie de la kynurénine sur la santé rétinienne
Les voies métaboliques consistent en une série de réactions biochimiques dans les cellules qui convertissent un composant de départ en d'autres produits. Il est de plus en plus évident que les voies métaboliques, associées à des facteurs de stress externes, influencent la santé des cellules et des tissus. De nombreuses maladies humaines, y compris les maladies rétiniennes ou neurodégénératives, sont associées à des déséquilibres dans les voies métaboliques. Elisabeth Knust dirige une équipe de chercheurs de l'Institut Max Planck de biologie cellulaire moléculaire et de génétique (MPI-CBG) de Dresde, en Allemagne, qui décrit le rôle essentiel d'une de ces voies métaboliques dans le maintien de la santé de la rétine dans des conditions de stress. Ils ont étudié les gènes classiques de la drosophile cinabre, cardinal, blanc et écarlate, caractérisés à l'origine il y a plusieurs décennies et nommés ainsi en raison de leur rôle dans la pigmentation de la couleur de l'œil, en particulier la formation du pigment brun de l'œil de la mouche. Ces gènes codent pour des composants de la voie de la kynurénine, dont l'activité convertit l'acide aminé tryptophane en d'autres produits par différentes étapes. Dans cette étude, les auteurs ont mis en évidence la fonction de cette voie métabolique dans la santé rétinienne, indépendamment de son rôle dans la formation du pigment.
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La voie de la kynurénine est une voie métabolique conservée au cours de l'évolution qui régule une variété de processus biologiques. Son dérèglement peut entraîner l'accumulation de biomolécules ou de métabolites toxiques ou protecteurs, ce qui peut aggraver ou améliorer, respectivement, la santé du cerveau, y compris de la rétine. L'équipe de recherche, dirigée par Elisabeth Knust, directrice émérite du MPI-CBG, a récemment étendu ses connaissances sur cette importante voie métabolique dans une publication parue dans la revue Plos Genetics. Conscients de la remarquable conservation de cette voie métabolique et des gènes qui la régulent, ils ont utilisé des mouches comme système modèle pour élucider le rôle des métabolites individuels dans la santé rétinienne. Les chercheurs ont étudié quatre gènes - cinabre, cardinal, blanc et écarlate - nommés d'après les couleurs anormales des yeux suite à leur perte chez les mouches. "Comme la voie de la kynurénine est conservée de la mouche à l'homme, nous nous sommes demandé si ces gènes régulaient la santé de la rétine indépendamment de leur rôle dans la formation des pigments", explique Sarita Hebbar, l'un des principaux auteurs de l'étude.
Pour répondre à cette question, les scientifiques ont utilisé une combinaison de génétique, de changements alimentaires et d'analyse biochimique des métabolites pour étudier différentes mutations de la mouche des fruits, Drosophila melanogaster. Sofia Traikov, coauteur de l'étude, a mis au point une méthode d'analyse biochimique des métabolites de la voie de la kynurénine. Cette méthode a permis aux chercheurs d'établir un lien entre les différents niveaux de métabolites et l'état de santé de la rétine. Ils ont découvert qu'un métabolite, la 3-hydroxykynurénine (3OH-K), est nocif pour la rétine. Plus important encore, ils ont pu montrer que le degré de dégénérescence est influencé par l'équilibre entre le 3OH-K toxique et les métabolites protecteurs, tels que l'acide kynurénique (KYNA), et pas seulement par leurs quantités absolues. Sarita poursuit : "Nous avons également donné deux de ces métabolites à des mouches normales (non mutantes) et nous avons constaté que le 3OH-K augmentait les dommages rétiniens induits par le stress, alors que le KYNA protégeait la rétine des dommages liés au stress. Cela signifie qu'il est possible d'améliorer la santé de la rétine dans certaines conditions en modifiant le ratio des métabolites de la voie de la kynurénine.
En outre, en ciblant ces quatre gènes et donc quatre étapes distinctes de la voie, les chercheurs ont pu démontrer que non seulement l'accumulation de 3OH-K en tant que telle, mais aussi sa localisation dans la cellule et donc sa disponibilité dans d'autres réactions, est importante pour la santé de la rétine.
"Ce travail montre que la voie de la kynurénine est importante non seulement pour la formation des pigments, mais aussi que le niveau des métabolites individuels joue un rôle important dans le maintien de la santé de la rétine", déclare Elisabeth Knust, qui a supervisé l'étude. Elle conclut : "À l'avenir, le ratio des différents métabolites et les sites spécifiques de leur accumulation et de leur activité devraient être pris en compte dans les stratégies thérapeutiques pour les maladies présentant une altération de la fonction de la voie de la kynurénine, observée dans diverses affections neurodégénératives."
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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