Études au cœur des cellules

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octobre 2014

Une biologiste décortique l’action des oméga-3 sur la membrane de cellules fragilisées, mimant notamment l’obésité.

Un oméga-3 peut en cacher un autre. Dans son laboratoire de biologie de l’Institut de recherches sur la santé, l’environnement et le travail (Irset) à l’Université de Rennes 1, Odile Sergent en a fait la démonstration. Elle les étudie depuis 2006 pour leurs interactions avec les membranes cellulaires. « Les oméga-3 sont des acides gras à longue chaîne. On sait qu’ils arrivent à s’insérer dans les membranes cellulaires au niveau de zones appelées radeaux lipidiques. Il s’agit là de propriétés biophysiques, qui n’ont rien à voir avec leur rôle dans le métabolisme du cholestérol, par exemple. »

Ils désorganisent la membrane

Odile Sergent et ses collègues(1) s’intéressent plus particulièrement aux membranes cellulaires fragilisées, notamment au contact d’agents chimiques : toxiques issus de l’environnement (hydrocarbures) ou de nos modes de vie (alcool ou hydrocarbures libérés quand on cuisine des grillades). Leurs expériences ont lieu in vitro, c’est-à-dire sur des cellules en culture ou sur des microstructures isolées des membranes de ces cellules, qu’ils mettent en contact avec les produits toxiques. Les chercheurs regardent ensuite les modifications de fluidité des membranes, grâce à une technologie (la Résonance paramagnétique électronique ou RPE) qui utilise des acides gras marqués. « Comme les oméga-3, les toxiques agissent aussi au niveau des radeaux lipidiques de la membrane, explique-t-elle. Ils peuvent les désorganiser ou les agréger ce qui finit par activer des voies de signalisation intracellulaires induisant la mort des cellules. » Or, il s’avère que dans certaines conditions - des cellules de foie de rat intoxiquées sur des temps courts (cinq heures) -, certains oméga-3, comme le DHA, arrivent à contrecarrer cet effet, tandis que d’autres, comme l’EPA(2), l’aggravent (voir photo). Dans le cadre d’un projet lancé en 2013 par ID2Santé(3) et la structure de recherche portée par Jacques Delarue (lire p. 10 à 12), le laboratoire rennais a pu tester de nouveaux dérivés d’oméga-3 synthétisés par la société finistérienne Polaris sur des cellules de foie(4). Depuis deux ans, Normand Podechard, un des collègues d’Odile Sergent, réalise ces mêmes expériences in vivo, sur des larves de zebrafish, un petit poisson très utilisé dans les laboratoires. « L’effet des deux oméga-3 est très net et très facile à voir dans ces larves transparentes », confirme-t-elle.

En passant par l’obésité

Odile Sergent poursuit ses travaux sur des cellules de foie avec des temps d’intoxication plus longs et, surtout, avec un nouveau paramètre : elles sont surchargées en acides gras, comme dans les cas d’obésité. En parallèle, Normand Podechard mène des travaux in vivo sur des larves de zebrafish obèses. « Notre objectif est de voir si les sujets obèses sont plus sensibles que les autres aux agressions des polluants. Et de voir ensuite si les oméga-3 peuvent avoir un effet bénéfique, ou non. » Elle aimerait aussi continuer à décortiquer le mécanisme biologique de la cellule pour comprendre comment, dans ce nouveau contexte, la désorganisation de la membrane conduit à la mort cellulaire.

Le foie, une plaque tournante

Stockage, transformation, distribution : le foie est une vraie plaque tournante du métabolisme. Interposé entre l’intestin et le reste de l’organisme, il exerce une multitude de fonctions, dont celle de faire le ménage !

Il est équipé de différentes enzymes qui lui permettent de traiter les différents éléments (lipides, glucides, protéines, métaux…) apportés par l’alimentation. Si les apports sont réguliers et équilibrés, le métabolisme du foie l’est aussi. Mais si un élément (alcool, lipides, fer, médicaments...) ou un sous-produit de sa transformation arrive en excès, cela peut provoquer des lésions et endommager le fonctionnement du foie. En règle générale, celui-ci est capable de réparer ces lésions. « Comme quand vous vous faites une éraflure, votre peau se reconstitue, explique Bruno Clément, directeur de l’Unité Inserm 991 Foie, métabolismes et cancer. Par contre, si cette éraflure est répétée régulièrement et toujours au même endroit, la peau commence à avoir du mal à cicatriser pour enfin ne plus y arriver du tout. » C’est la même chose pour le foie.

Si l’agression est répétée, l’organe n’est plus capable de réparer, il devient inflammatoire, fibreux, tente de se régénérer pour remplacer les cellules détruites, c’est alors la cirrhose qui peut dégénérer en cancer.

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Nathalie Blanc

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