Dans le cadre d'une avancée significative dans le domaine de la biochimie, des scientifiques du Boyce Thompson Institute (BTI) et de l'Université Cornell ont découvert de nouvelles informations sur une famille de métabolites, les acylspermidines, qui pourraient changer notre façon de comprendre le vieillissement et de combattre les maladies.
L'étude, récemment publiée dans Nature Chemical Biology , présente un lien inattendu entre la spermidine, un composé connu de longue date présent dans toutes les cellules vivantes, et les sirtuines, une famille d'enzymes qui régule de nombreuses fonctions essentielles à la vie.
Les sirtuines ont fait l’objet d’une attention particulière au cours des deux dernières décennies. Des études récentes indiquent que les sirtuines jouent un rôle crucial dans diverses maladies liées à l'âge. En conséquence, le lien entre les sirtuines et le vieillissement suscite un intérêt croissant, ce qui en fait une cible prometteuse pour les interventions thérapeutiques visant à améliorer la santé et la longévité.
"Nous étions ravis de découvrir cette branche inattendue du métabolisme cellulaire liée aux sirtuines", explique l'auteur principal Frank Schroeder, professeur au BTI. "La découverte de ces dérivés de spermidine jusqu'alors non caractérisés donne un aperçu du fonctionnement interne de cette voie critique et nous rapproche de la compréhension des fonctions physiologiques des sirtuines mitochondriales."
Les chercheurs ont adopté une approche impartiale, la métabolomique comparative, une méthodologie développée par le laboratoire Schroeder depuis plus d'une décennie, pour dépister les changements métaboliques dépendants de la sirtuine. L'étude a révélé une nouvelle famille de métabolites appelés acylspermidines, dérivés de modifications de diverses protéines, dont beaucoup jouent un rôle essentiel dans la croissance et la survie cellulaire.
Suite à la découverte d’acylspermidines liées à la sirtuine dans l’organisme simple C. elegans, les chercheurs ont en outre démontré que les mêmes composés sont également présents chez les mammifères (y compris les humains). Enfin, l'équipe de recherche démontre l'impact direct de ces métabolites sur la durée de vie de C. elegans et la prolifération cellulaire chez les mammifères.
"Des fonctions physiologiques importantes se reflètent dans de nombreuses empreintes moléculaires, y compris des dizaines de milliers de métabolites de petites molécules qui restent à découvrir. Ce travail constitue une étape vers la découverte des rôles et fonctions biologiques du vaste espace de matière noire chimique dans notre corps." déclare Bingsen Zhang, étudiant diplômé du laboratoire Schroeder et premier auteur de l'étude.
Les recherches futures exploreront les mécanismes et les aspects pharmacologiques de ces découvertes, en particulier la manière dont les acylspermidines affectent la durée de vie, la croissance cellulaire et leurs interactions potentielles avec d'autres voies métaboliques.
"Près de 350 ans après l'isolement de la spermidine et 100 ans après que sa structure ait été comprise, nos travaux font progresser les connaissances collectives sur la famille des spermidines, en la reliant à d'autres processus biochimiques vitaux, notamment le métabolisme énergétique central et le métabolisme des acides aminés", ajoute Zhang.
Plus d'informations : Bingsen Zhang et al, Les acylspermidines sont des métabolites mitochondriaux dépendants de la sirtuine conservés, Nature Chemical Biology (2024). DOI :10.1038/s41589-023-01511-2
Informations sur le journal : Nature Chimie Biologie
Fourni par l'Institut Boyce Thompson
