La combustion est souvent un processus rapide, comme en cas d'incendie. Comment les cellules peuvent-elles si bien contrôler le processus de combustion ? La question a longtemps intrigué les chercheurs. En utilisant les bactéries des sources chaudes, des chercheurs de l'Université de Stockholm ont désormais la réponse.

Lorsque les cellules brûlent les graisses, sucre ou protéine contenant la même quantité d'énergie, ils ne disparaissent pas dans le feu et la fumée, mais utilisez l'énergie pour activer les muscles. Comment le corps contrôle-t-il si bien le processus de combustion ? Des chercheurs de l'Université de Stockholm ont enfin pu suivre le processus et découvrir le mécanisme.

"Nous avons montré comment l'oxygène est brûlé après avoir été transporté par le sang vers nos cellules. Nous avons également montré comment la combustion de l'oxygène fournit de l'énergie, par exemple, pour la contraction musculaire ou pour générer de l'électricité dans nos cellules nerveuses, " dit Peter Brzezinski, professeur au Département de biochimie et biophysique, Université de Stockholm.

La combustion de l'oxygène dans nos cellules s'effectue dans la chaîne dite respiratoire, qui contrôle soigneusement le processus. électrons, qui viennent de la digestion, sont transférés à l'oxygène que nous respirons. Les molécules d'oxygène se lient à une enzyme dans nos mitochondries, la centrale cellulaire. Cependant, l'oxygène lié n'est pas immédiatement brûlé pour former de l'eau, comme dans un incendie incontrôlé, mais est converti en eau progressivement dans un processus soigneusement contrôlé. Jusqu'à maintenant, nous n'avions qu'une connaissance très basique du mécanisme de ce processus, car la réaction est trop rapide pour être étudiée avec les techniques disponibles. Une possibilité serait de suivre les réactions à basse température, à environ -50 degrés Celsius, où ils seraient suffisamment lents. Cependant, ce n'est pratiquement pas possible.

Dans ce projet, les chercheurs Federica Poiana et Christoph von Ballmoos ont étudié la combustion de l'oxygène dans une bactérie qui vit dans les sources chaudes – elles se développent dans une eau presque bouillante. Lorsque le groupe de recherche a effectué ses études à 10 degrés, les bactéries l'ont trouvée extrêmement froide - comparable aux mitochondries humaines exposées à -40 degrés. Les réactions étaient suffisamment lentes pour permettre des études utilisant les instruments disponibles. En combinant leurs études expérimentales avec des calculs théoriques, les chercheurs pourraient traduire leurs observations en processus équivalents dans les cellules humaines.

"En plus d'être simplement curieux et de vouloir apprendre comment fonctionne le processus, nos études sont également motivées en essayant de comprendre les maladies mitochondriales causées par un dysfonctionnement de la combustion de l'oxygène, " dit Peter Brzezinski.