Défense des protéines pathogènes

Nous vieillissons parce que les cellules de notre corps commencent à fonctionner de manière défectueuse au fil des ans. C'est la conception courante que les scientifiques ont du processus de vieillissement. Avec l'?ge, par exemple, le contr?le de qualité interne des cellules, qui élimine normalement les protéines devenues instables et qui, par conséquent, ont changé de structure tridimensionnelle, échoue. Dans un certain nombre de maladies comme la maladie de Parkinson et la maladie d'Alzheimer, ces protéines déformées s'accumulent dans les cellules.

Pour Yves Barral, professeur de biochimie à l'ETH Zurich, l'opinion selon laquelle le processus de vieillissement est une conséquence de fonctions cellulaires défectueuses et de maladies est trop limitée. En effet, cette opinion néglige le fait que les accumulations de protéines mentionnées, semblables à des prions, ont très probablement aussi des aspects positifs et ne devraient donc pas être qualifiées de dysfonctionnement cellulaire, dit-il.

Les vieilles cellules résistent mieux au stress

Ses recherches sur les cellules de levure lui donnent des indications à ce sujet. Récemment, Barral et ses collègues ont découvert dans ces cellules un nouveau type d'agrégat de protéines qui se forme avec l'?ge des cellules. Comme les scientifiques ont pu le montrer, ils ne sont pas le résultat d'un contr?le de qualité interne défectueux - bien au contraire : dans les cellules de levure avec de tels agrégats, le contr?le de qualité fonctionne même mieux. "Il semble que ces agrégats aident les cellules de levure à faire face aux changements métaboliques liés à l'?ge", explique Juha Saarikangas, post-doctorant dans le groupe de Barral et premier auteur de la dernière étude publiée dans la revue spécialisée eLife. "Nous sommes maintenant en train d'explorer quel type d'information est exactement stocké dans ces structures cellulaires".

Les scientifiques partent du principe que ces agrégats liés à l'?ge sont formés par plusieurs protéines différentes. Les chercheurs ont déjà identifié une protéine de type prion comme composant de ces agrégats. D'autres recherches sont en cours pour déterminer quelles autres protéines sont impliquées et pourquoi les agrégats restent dans la cellule mère lors de la division cellulaire.

Les agrégats améliorent la mémoire

Les scientifiques ont depuis quelques années les premières suppositions que les protéines agrégatives dans les cellules peuvent en principe aussi jouer un r?le positif. Barral et son groupe de recherche ont montré dès 2013 que les cellules de levure stockent également les expériences liées à une tentative de reproduction sexuelle infructueuse sous forme de protéines agrégées (voir Actualités ETH du 05.12.2013). Ces agrégats - qui ne sont pas identiques aux accumulations liées à l'?ge que l'on vient de découvrir - servent donc de mémoire moléculaire aux cellules de levure. Et chez la souris également, il existe un lien positif entre les agrégats de type prion et la mémoire. Des scientifiques américains ont montré il y a quelques mois que les souris présentant de tels amas dans leurs cellules nerveuses ont une mémoire à long terme plus stable.

"Mauvaise fin pour une bonne cause"

Pour Barral, savoir si de telles accumulations de protéines liées à l'?ge sont en premier lieu un mauvais comportement ou une fonction normale de cellules saines est une question de sciences naturelles, dans laquelle la vision du monde joue également un r?le : "Notre société occidentale con?oit le vieillissement comme quelque chose de principalement négatif, comme une maladie qu'il faut combattre", dit-il. "Cette pensée se reflète également dans le travail de nombreux scientifiques qui, dans leur recherche sur le vieillissement, cherchent des défauts dans les cellules", dit-il. D'autres sociétés, en revanche, accordent plus d'importance aux effets positifs du vieillissement, comme l'augmentation de l'expérience et des connaissances - une vision qui correspond mieux au r?le désormais découvert des agrégats en tant que stockage d'informations ou mémoire pour les cellules.

"Nous sommes un groupe de scientifiques encore peu nombreux à dire que les protéines agrégées ne sont pas pathologiques - pas d'accident ni de dommage", explique Barral. Au contraire, ces protéines s'agrègent parce que c'est leur fonction normale. Les maladies telles que Parkinson et Alzheimer ne surviennent que lorsque le système se dérègle et que trop de protéines de type prion s'accumulent au mauvais endroit dans les cellules. Barral : "Il y a deux aspects du vieillissement. Oui, on meurt à la fin du processus, c'est négatif. Mais on meurt avec sagesse. Et la maladie d'Alzheimer est peut-être la mauvaise fin d'une chose bonne en soi".