Pourquoi les tumeurs s'engraissent

Dans le carcinome rénal à cellules claires, la tumeur rénale la plus fréquente, les cellules cancéreuses s'engraissent. La raison de ce phénomène n'a longtemps pas été claire. Des chercheurs de l'ETH ont désormais trouvé la cause : Des structures cellulaires importantes pour le métabolisme des graisses sont davantage dégradées.

Peroxisomes
La technique de microscopie la plus moderne (3D Structured Illumination Microscopy) permet de visualiser en trois dimensions comment un peroxysome (rouge) est digéré par une structure cellulaire dégradante (autophagosome, vert). (Miriam Sch?nenberger / ETH Zurich)

Dans le cas du cancer du rein et de certains autres types de cancer, il arrive que les tumeurs s'engraissent. Ainsi, dans le cas du type de cancer du rein le plus fréquent, le carcinome rénal à cellules claires, le nom vient même du fait que les cellules concernées sont presque transparentes au microscope en raison de leur forte teneur en graisse. Une équipe de chercheurs dirigée par Wilhelm Krek, professeur à l'Institut des sciences moléculaires de la santé, s'est penchée sur la question de savoir comment cette obésité se produit. En effectuant des tests sur des souris génétiquement modifiées et des échantillons de tissus de patients cancéreux, les scientifiques ont découvert que les peroxysomes et une molécule de signalisation appelée Hif2 jouaient un r?le clé dans ce processus. Les peroxysomes sont des structures intracellulaires qui comptent parmi les principaux acteurs du métabolisme cellulaire des graisses. Ils dégradent les acides gras et d'autres lipides, et c'est également là que se produit la synthèse de certains autres lipides importants.

Lors de leurs expériences, les scientifiques ont constaté que la molécule de signalisation Hif2, que les cellules humaines et animales produisent davantage en cas de manque d'oxygène, contr?le l'activité des peroxysomes. Cela se produit via un processus appelé autophagie (auto-digestion) : Si les peroxysomes sont endommagés au cours de leur travail, la cellule les trie, les peroxysomes sont dégradés et remplacés par de nouveaux. Hif2 accélère ce processus". Si la concentration de Hif2 dans la cellule augmente, plus de peroxysomes disparaissent qu'ils ne sont créés", explique Werner Kovacs, ma?tre-assistant dans le groupe de Krek.

Une telle augmentation de Hif2 se produit par exemple en cas de cancer : Lorsque les tumeurs se développent très rapidement, leur approvisionnement en nutriments et en oxygène est limité. En conséquence, la concentration de Hif2 dans les cellules tumorales augmente, les peroxysomes sont davantage dégradés, ce qui oriente le métabolisme des graisses vers d'autres voies. Le tissu tumoral devient alors gras.

Trop de Hif2 en cas de maladie génétique

Cependant, le manque d'oxygène n'est pas le seul facteur déclenchant de l'obésité des tumeurs. Dans d'autres expériences sur des souris, les scientifiques ont découvert que les cellules produisent également trop de Hif2 dans le cas de certaines maladies génétiques. C'est notamment le cas du syndrome de Von Hippel-Lindau, une maladie héréditaire dans laquelle une protéine dite "suppresseur de tumeur" est défectueuse ou absente. Normalement, cette protéine empêche l'apparition d'un cancer. Si elle fait défaut, le métabolisme des graisses est perturbé, ce qui entra?ne un cancer du rein chez de nombreuses personnes atteintes.

Après avoir identifié l'interaction de Hif2 avec les peroxysomes comme cause de l'adiposité des cellules tumorales, les chercheurs souhaitent à l'avenir déterminer si une surproduction ou même une carence de certaines molécules lipidiques contribue à la croissance tumorale. Du point de vue de Kovacs, la question reste ouverte. Des recherches supplémentaires sur le r?le détaillé de Hif2 dans le métabolisme lipidique des cellules tumorales devraient permettre d'en savoir plus. Ainsi, les scientifiques de l'ETH s'intéressent également à l'identification, parmi les molécules lipidiques, de biomarqueurs qui pourraient être utilisés à l'avenir pour le diagnostic du cancer.

Référence bibliographique

Walter KM, Sch?nenberger MJ, Tr?tzmüller M, Horn M, Els?sser HP, Moser AB, Lucas MS, Schwarz T, Gerber PA, Faust PL, Moch H, K?feler HC, Krek W, Kovacs WJ : Hif-2a Promotes Degradation of Mammalian Peroxisomes by Selective Autophagy. Cell Metabolism 2014. 22 : 882-897, doi : page externe10.1016/j.cmet.2014.09.017

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