L’homocystéine impliquée dans certains cancers et la maladie de Parkinson
Des chercheurs du Laboratoire de chimie et biochimie pharmacologiques et toxicologiques (CNRS/Université Paris-Descartes) ont établi un nouveau lien entre des taux élevés d’homocystéine et une dérégulation de l’homéostasie des métaux de transition, qui participeraient de concert à l’apparition et/ou la progression de certains cancers et de la maladie de Parkinson. Leurs travaux sont publiés dans la revue Nature Communications.
L’étude des chercheurs du Laboratoire de chimie et biochimie pharmacologiques et toxicologiques (CNRS / Université Paris-Descartes) révèle que des taux anormaux d’homocystéine, un metabolite soufré issu du métabolisme de la méthionine, associés à une perturbation de l’homéostasie des métaux de transition, conduisent à l’inhibition irréversible d’une enzyme appelée catalase. Cette dernière, qui contient un hème comme groupement prosthétique, est essentielle pour protéger les cellules des dommages oxydatifs liés à des concentrations élevées d’eau oxygénée (H2O2), un composé qui peut perturber le fonctionnement cellulaire et participer à l’éclosion et/ou la progression des cancers et des maladies neuro-dégénératives.
Les scientifiques ont d’abord déterminé le mécanisme moléculaire d’inhibition de la catalase à l’aide d’expériences in vitro (tests d’activité, spectroscopie UV-visible, cinetiques comparatives, chimie analytique). Ils ont ainsi montré que dans des conditions pathologiques, c’est-à-dire en présence de fer et de concentrations significatives d’homocystéine, le groupement prosthétique de la catalase est transformé en un dérivé inactif: un sulfhème. Ce dernier, qui résulte de l’incorporation d’un atome de soufre provenant de l’homocysteine à la peripherie de l’hème, se forme via une réaction inédite. Dans un second temps, des expériences ex celluloeffectuées sur divers modèles cellulaires de pathologies (cancers du sein et du colon, maladie de Parkinson et d’Huntington, rectocolite hémorragique) ont permis de confirmer le lien de causalité entre cette réaction chimique et l’inhibition de la catalase observée dans certains cancers et la maladie de Parkinson.
Ces résultats soulignent un nouveau trait délétère de l’homocystéine qui, à des niveaux anormalement élevés, participerait à l l’étiologie de certains cancers et de la maladie de Parkinson en perturbant les voies de signalisation de H2O2. Cette étude laisse aussi entrevoir des stratégies thérapeutiques ciblant l’homocystéine et les métaux de transition pour prévenir les effets pernicieux résultant de leur combinaison.
Référence
Dominique Padovani, Assia Hessani, Francine T. Castillo, Géraldine Liot, Mireille Andriamihaja, Annaïg Lan, Camilla Pilati, François Blachier, Suvajit Sen, Erwan Galardon & Isabelle Artaud
Sulfheme formation during homocysteine S-oxygenation by catalase in cancers and neurodegenerative diseases
Nature Commun. 16 novembre 2016
DOI: 10.1038/ncomms13386