Il y a exactement 200 ans, le scientifique suédois Jöns Jacob Berzelius a découvert l'oligo-élément sélénium, qu'il nomma d'après la déesse de la lune, Sélène. Outre ses applications industrielles, le sélénium est un oligo-élément essentiel et indispensable pour l'homme, de nombreux animaux et certaines bactéries. Une équipe dirigée par le Dr Marcus Conrad, chef de groupe de recherche à l'Institute of Developmental Genetics (IDG) à Helmholtz Zentrum München, a montré pour la première fois pourquoi le sélénium est un facteur limitant pour les mammifères.

Les « prises accessoires » scientifiques résolvent un mystère vieux de plusieurs décennies

Les scientifiques étudient depuis des années les processus d'un nouveau type de mort cellulaire, connu sous le nom de ferroptose. Dans ce contexte, l'enzyme GPX4, qui contient normalement du sélénium sous forme d'acide aminé sélénocystéine, joue un rôle important.

Afin de mieux comprendre le rôle du GPX4 dans ce processus de mort, nous avons établi et étudié des modèles murins dans lesquels l'enzyme a été modifiée, " a déclaré le responsable de l'étude Conrad. " Dans l'un de ces modèles, nous avons observé que les souris avec un remplacement du sélénium par du soufre dans GPX4 ne survivaient pas plus de trois semaines en raison de complications neurologiques. »

Dans leur recherche des raisons sous-jacentes, les chercheurs ont identifié une sous-population distincte de neurones spécialisés dans le cerveau, qui étaient absents en l'absence de GPX4 contenant du sélénium. « Dans d'autres études, nous avons pu montrer que ces neurones étaient perdus au cours du développement postnatal, lorsque le GPX4 contenant du soufre au lieu du sélénium était présent, " a déclaré la première auteure Irina Ingold.

Par ailleurs, les scientifiques ont pu montrer que la ferroptose est déclenchée par le stress oxydatif, qui est connu pour se produire par exemple lors d'une activité métabolique élevée des cellules et d'une activité neuronale élevée. "Notre étude démontre pour la première fois que le sélénium est un facteur essentiel pour le développement postnatal d'un type spécifique d'interneurones, " a déclaré le Dr José Pedro Friedmann Angeli, un scientifique à l'IDG, décrivant les résultats. "Le GPX4 contenant du sélénium protège ces neurones spécialisés du stress oxydatif et de la mort cellulaire ferroptotique."

Ainsi, l'étude explique pourquoi certaines sélénoenzymes sont essentielles dans certains organismes, y compris les mammifères, alors qu'ils sont dispensables dans d'autres organismes, comme les champignons et les plantes supérieures. Dans les enquêtes futures, Le chef de l'étude Marcus Conrad et son équipe visent à étudier comment la ferroptose est déclenchée dans les cellules. Comme objectif à long terme, il veut élucider le rôle de la ferroptose dans diverses pathologies afin de pouvoir soulager les maladies, comme le cancer ou la neurodégénérescence, qui sont actuellement difficiles à affronter.