La chaîne respiratoire mitochondriale est essentielle à l’activation de l’inflammasome NLRP3

Selon une étude publiée dans Immunologie naturelle.

Notre étude a révélé que l’inhibition de la chaîne respiratoire mitochondriale atténuait l’activation de l’inflammasome NLRP3 génétiquement et pharmacologiquement.

Navdeep Chandel, PhD, David W. Cugell, MD, professeur de médecine à la division des soins pulmonaires et intensifs et de la biochimie et de la génétique moléculaire, et auteur principal de l’étude

L’inflammasome NLRP3 est un complexe protéique qui est activé par des infections virales ou bactériennes et peut également provoquer des lésions tissulaires et la progression de maladies chroniques, notamment l’obésité, la maladie d’Alzheimer et le diabète de type 2, en déclenchant la libération de cytokines pro-inflammatoires.

Des travaux antérieurs avaient démontré que l’inflammasome NLRP3 est régulé par les mitochondries, notamment par la génération d’espèces réactives de l’oxygène (ROS) mitochondriales, notamment le superoxyde et le peroxyde d’hydrogène.

Dans l’étude actuelle, Chandel et son équipe ont utilisé le séquençage génétique et des stratégies pharmacologiques pour étudier les macrophages (globules blancs spécialisés) et examiner la nécessité des ROS mitochondriaux pour l’activation de l’inflammasome NLRP3.

À leur grande surprise, ils ont découvert que les ROS mitochondriaux n’étaient pas nécessaires. De plus, les inhibiteurs des complexes de la chaîne respiratoire mitochondriale I, II, III et V – qui sont tous essentiels à la bonne production d’énergie dans la cellule – ont empêché l’activation de l’inflammasome NLRP3.

Ils ont également découvert que la créatinine, qui est produite naturellement par le corps et est un complément nutritionnel largement disponible, augmente les niveaux de phosphocréatine, qui est essentielle à la production d’énergie adéquate dans les cellules, et est épuisée par les inhibiteurs de la chaîne respiratoire, qui à leur tour soutiennent également activation de l’inflammasome.

“La découverte que la créatinine et la phosphocréatine sont liées à l’inflammation ouvre une nouvelle voie de recherche avec des implications possibles pour la créatinine”, a déclaré Chandel.

Selon les auteurs, les découvertes actuelles mettent en évidence que la chaîne respiratoire mitochondriale soutient l’activation de l’inflammasome NLRP3 par la génération d’énergie dépendante de la phosphocréatine et est complètement indépendante des ROS mitochondriales.

Chandel a déclaré que son équipe s’intéresse maintenant à l’étude de la façon dont les mitochondries contrôlent l’inflammation dans les contextes de la grippe et de la maladie d’Alzheimer.

“Les outils et le cadre conceptuel que nous avons générés dans cet article nous permettront, ainsi qu’à d’autres, d’examiner comment les mitochondries régulent diverses cytokines dans des maladies distinctes”, a déclaré Chandel.

Leah Billingham, étudiante au Driskill Graduate Program in Life Sciences (DGP), était l’auteur principal de l’étude.

Les co-auteurs incluent Joshua Stoolman, PhD, boursier postdoctoral au laboratoire Chandel ; Karthik Vasan, étudiant de quatrième année du Programme de formation des scientifiques médicaux (MSTP); Colleen Reczek, PhD, professeure adjointe de recherche en médecine à la Division des soins pulmonaires et intensifs ; Peng Zhang, PhD, professeur assistant de recherche en chirurgie neurologique; Taylor Poor, MD, PhD, chercheur clinique à la Division des soins pulmonaires et intensifs ; et Jason Miska, PhD, professeur adjoint de chirurgie neurologique.

Chandel, Zhang et Miska sont membres du Robert H. Lurie Comprehensive Cancer Center de la Northwestern University.

La source:

Référence de la revue :

Billingham, LK, et coll. (2022) La chaîne de transport d’électrons mitochondriale est nécessaire à l’activation de l’inflammasome NLRP3. Immunologie naturelle. doi.org/10.1038/s41590-022-01185-3.

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