Ils identifient un mécanisme qui peut nous prédisposer à souffrir de maladies métaboliques

Le génome humain code un grand nombre de gènes (environ 30 000), dont beaucoup ont des fonctions encore inconnues. Comprendre la fonction de chacun de ces gènes est essentiel pour savoir quelles maladies surviennent lorsque ces gènes échouent.

Une nouvelle étude a montré chez la souris que l’absence du gène Tet3 altère le métabolisme des cellules différenciées de l’organisme. En effet, ils ne sont pas capables de générer de l’énergie par les mécanismes habituels, initiant ainsi un processus alternatif et anormal observé dans certaines maladies métaboliques comme le cancer et le diabète. Les résultats de l’étude aideront à identifier des processus uniques pouvant donner lieu à des maladies métaboliques, ce qui est essentiel pour un diagnostic précoce et un traitement efficace.

L’étude a été réalisée par une équipe internationale qui comprend Natalia Tapia et Isabel Mulet, toutes deux de l’Institut de biomédecine de Valence (IBV), rattaché au Conseil supérieur de la recherche scientifique (CSIC), deux institutions espagnoles. Le groupe de Marcos J. Araúzo-Bravo, de l’Institut de Recherche en Santé Biogipuzkoa, a également participé à l’étude ; et celui de Carsten Hopf, de l’Université des Sciences Appliquées de Mannheim (Allemagne), entre autres.

Il a été observé qu’un dysfonctionnement du gène Tet3 survient dans de nombreux types de maladies métaboliques comme le diabète ou l’obésité, ainsi que dans plusieurs types de cancer.

Pour ce faire, l’équipe de recherche a supprimé le gène Tet3 chez des souris transgéniques puis a étudié les conséquences de son absence. « Une grande majorité des tissus contiennent des cellules souches, également appelées cellules souches, qui se différencient donnant naissance à toutes les cellules qui composent un tissu », explique Tapia. « Alors que les cellules souches tirent leur énergie principalement du métabolisme glycolytique, les cellules différenciées le font grâce à un métabolisme basé sur la phosphorylation oxydative », décrit le chercheur du CSIC.

La phosphorylation oxydative est un mécanisme utilisé par les cellules différenciées pour générer de grandes quantités d’énergie, entièrement réalisée au sein des mitochondries. En revanche, il existe un autre mécanisme qui ne nécessite pas l’utilisation de mitochondries, mais qui est moins économe en énergie, appelé glycolyse. L’utilisation préférentielle de la glycolyse par rapport à la phosphorylation oxydative dans les cellules différenciées conduit à l’apparition d’altérations métaboliques.

Coupe longitudinale de l’intestin dans laquelle a été délimitée en rouge une villosité de l’épithélium intestinal, tissu dans lequel le modèle d’expression du gène Tet3 a été étudié. (Image : IBV/CSIC)

“Nos résultats démontrent que les cellules différenciées de l’organisme de la souris présentent des altérations en l’absence du gène Tet3 et ne sont pas capables d’effectuer efficacement la phosphorylation oxydative, c’est pourquoi elles maintiennent le métabolisme glycolytique à des niveaux plus élevés que la normale, un phénomène qui a a également été observé dans de nombreux types de cellules tumorales », révèle Tapia.

« Notre étude suggère que la perte de fonction du gène Tet3 force les cellules vers un état métabolique aberrant, ce qui peut favoriser l’apparition de certaines maladies comme le cancer », résume Tapia.

L’étude s’intitule « TET3 régule la différenciation des cellules terminales au niveau métabolique ». Et cela a été publié dans la revue universitaire Nature Communications. (Source : Isidoro García / CSIC)