Meetochondrie

Mitochondrie et Pathologie

Frederic Joubert — 2016-11-09T16:26:01Z

MITOCHONDRIE ET PATHOLOGIE
Maladies génétiques et métaboliques, diagnostic, thérapies…

Le métabolisme énergétique mitochondrial est affecté dans de nombreuses pathologies monogéniques, dans la plupart des maladies communes et au cours du vieillissement. Les maladies mitochondriales héréditaires sont particulièrement complexes et hétérogènes sur le plan clinique, biochimique et moléculaire puisqu'elles regroupent probablement à ce jour plus de 300 entités clinico-biologiques. Le groupe "Mitochondrie et Pathologie" est en partie composé par le réseau Maladies Mitochondriales, créé en 2000, qui regroupe les biologistes, les cliniciens et les membres des associations de patients concernés par ces pathologies héréditaires. Ce réseau est soutenu par l'AFM, le GIS-Institut des maladies rares, l'association contre les maladies mitochondriales (AMMi) et l'association Ouvrir les yeux (OLY). Cependant, cet axe "Mitochondrie et Pathologie" a la volonté de s'étendre à l'ensemble des processus pathologiques impliquant la mitochondrie. Compte tenu de son importance physiologique, la mitochondrie se révèle en effet aujourd'hui au coeur de nombreux processus pathologiques. Les maladies neurodégénératives (maladies d'Huntington, d'Alzheimer ou de Parkinson), le diabète et l'obésité, les processus d'ischémie/reperfusion, la toxicité de certains médicaments, ainsi que les processus prolifératifs sont étroitement associés à des dysfonctionnements mitochondriaux. L'objectif essentiel de ce groupe de travail est de contribuer au développement de nouvelles stratégies thérapeutiques ciblant la mitochondrie, afin d'améliorer la vie des patients. Le partenariat au sein du réseau MeetOchondrie avec les équipes abordant les aspects fondamentaux et physiologiques de l'organelle, constitue un cadre unique pour atteindre ce but.

Mitochondrie et Physiologie

Frederic Joubert — 2016-11-09T16:25:46Z

MITOCHONDRIE ET PHYSIOLOGIE
Nutrition, exercice, métabolisme, vieillissement…

Parallèlement à l'axe « Mitochondrie Fondamentale » qui étudie les mécanismes internes à la mitochondrie, l'axe « Mitochondrie et Physiologie » s'intéresse à un niveau d'intégration supérieur. C'est ici une science « intermédiaire » qui permet d'établir les relations entre mécanismes moléculaires et pathologies. La mitochondrie est définie comme l'organite cellulaire de la respiration où se rencontrent l'oxygène et les aliments (substrats) pour, par oxydation, libérer de l'énergie utilisée par la cellule. Dans une vision intégrative, c'est par leur intermédiaire que s'équilibre (ou pas) la balance entre nutrition et dépense énergétique. En conséquence, les mitochondries participent comme receveur et émetteur de signaux nécessaires à l'homéostasie de l'organisme entier. Par exemple, le rôle des mitochondries dans le contrôle de la secrétion d'insuline est bien établi. Il existe une spécificité tissulaire mitochondriale qui permet une adaptation aux besoins de l''activité cellulaire dans chaque organe. C'est un dialogue noyau/mitochondries qui permet l'expression des gènes adéquats. Ainsi les mitochondries musculaires influencent lourdement les capacités à l'exercice physique, la résistance à la fatigue et la qualité de vie. Agir sur ce dialogue est une stratégie valide de compensation de déficits mitochondriaux. Les mitochondries participent au contrôle de la mort cellulaire programmée (apoptose), et ce processus est important en embryologie et cancérologie. Les mitochondries produisent des radicaux libres (dérivés réactifs de l'oxygène, ROS) et sont aussi équipées pour lutter contre ces radicaux. Leur rôle dans le stress oxydant dépend de la balance entre ces deux activités, cet aspect prend une importance croissante dans les processus pathologiques et le vieillissement.

Mitochondrie Fondamentale

Frederic Joubert — 2016-11-09T16:25:32Z

MITOCHONDRIE FONDAMENTALE
Structure, biogenèse, ADNmt, énergétique, apoptose

L'objectif de l'étude fondamentale des mitochondries est d'élucider les mécanismes des fonctions mitochondriales et leur régulation. L'un de ses aspects est la compréhension des mécanismes des enzymes mitochondriaux, notamment ceux impliqués dans la respiration, le transport, l'équilibre rédox de la cellule et le stress oxydatif, du niveau atomique au niveau supramoléculaire. Ces enzymes sont par ailleurs fortement régulées, par leur niveau d'expression, leur assemblage, leurs modifications post-traductionnelles, ou des interactions réversibles avec certains effecteurs. Les processus liés à la polarisation de la membrane interne des mitochondries sont nombreux : couplage énergétique, transport de métabolites, homéostasie du calcium, évènements pré-apoptotiques, etc.. Ils sont étudiés sur les organites isolés et les cellules. Les mitochondries ne sont pas des organites statiques. Il est donc nécessaire de comprendre leur biogenèse (synthèse de ses constituants et morphogenèse), leur dynamique (fusion et scission), ainsi que leur dégradation. La biogenèse présente des aspects spécifiques du fait que le génome mitochondrial code 13 sous-unités de la chaîne respiratoire, 22 ARNt et 2 ARNr. Les approches utilisées pour l'étude fondamentale des mitochondries sont nombreuses. Elles vont de la biophysique structurale à la biologie cellulaire, et utilisent également toutes les ressources de la biochimie, de la biologie moléculaire, de la génomique fonctionnelle et de la protéomique. Les mitochondries étant présentes chez tous les Eucaryotes, les modèles d'étude peuvent être des animaux, des végétaux, des champignons ou des microorganismes.