Décidément en début d'année, nous voyons arriver des publications importantes dans le domaine neurodégénératif. Celle ci concerne un aspect fondamental de la recherche, plutôt qu'un aspect clinique.

De nombreuses maladies liées à l'âge, y compris les maladies d'Alzheimer et de Parkinson, sont causées par l'agrégation des protéines mal repliées et qui semble parquées dans le cytosol, au lieu d'être expédiées là où elles devraient opérer. Les mécanismes sous-jacents à la façon dont le vieillissement provoque l'agrégation des protéines sont en grande partie inconnus.

La synthèse des protéines étant énergétiquement coûteuse, le ribosome doit équilibrer les coûts de fabrication efficace d'une protéine avec ceux de son repliement correct. Lorsqu'elles sont correctement repliées, les protéines remplissent leurs fonctions et restent solubles dans l'environnement de la cellule. Cependant les plus grandes protéines ont naturellement une plus grande variété conformationnelle, aussi le repliement de ces protéines nécessite un controle stricte pour garantir que le repliement ne se fasse pas dans l'une des multiples voies improductives ou mal repliées.Les protéines mal repliées, ne peuvent pas fonctionner correctement et ont tendance à se coller les unes aux autres et à d'autres protéines, obstruant les processus cellulaires et générant des agrégats toxiques.

Des chercheurs de l'Université de Stanford ont particulièrement étudié le fonctionnement des ribosomes et l'influence de leur dysfonctionnement sur la production de protéines mal repliés.

En fait la face externe (cytosolique) du réticulum endoplasmique rugueux est parsemée de ribosomes, mais on en trouve également dans tout le cytoplasme.

Le rôle du ribosome est de fabriquer de nouvelles protéines. Pour ce faire, il se déplace le long d'un brin d'ARN messager et construit une protéine basée sur le code qu'il lit. Faire une protéine de cette façon s'appelle la traduction. Il y a jusqu'à 10 millions de ribosomes dans chaque cellule.

La génération d'un protéome fonctionnel nécessite que le ribosome régule soigneusement les processus de co-traduction disparates qui déterminent le sort des polypeptides naissants. Le taux non uniforme d'allongement de la traduction qui définit la cinétique de la traduction apparaît comme le principal moyen de régulation de ce compromis.

Dans une nouvelle recherche publiée le 19 janvier dans Nature, ces chercheurs ont attribué ce problème à une déficience de la machinerie ribosomique, cette déficience étant liée à l'âge. Les chercheurs du laboratoire de Judith Frydman, titulaire de la chaire Donald Kennedy de la faculté des sciences humaines de Stanford, ont utilisé deux modèles bien établis du vieillissement humain, la levure et les vers ronds. Le vieillissement modifie la cinétique d'allongement de la traduction chez Caenorhabditis elegans et Saccharomyces cerevisiae.

La pause des ribosomes a été exacerbée à des positions spécifiques dans la levure et les vers âgés, y compris les étirements polybasiques, entraînant une augmentation des collisions de ribosomes connues pour déclencher le contrôle de la qualité associé aux ribosomes (RQC). Notamment, les cellules de levure âgées présentaient une clairance altérée et une agrégation accrue des substrats RQC.

De très légers changements dans l'efficacité du repliement avec l'âge s'intensifieront dans un cercle vicieux où les défauts de traduction conduisent à une surcharge du système, qui à son tour conduit à une augmentation des agrégats de protéines avec l'âge qui sont eux-mêmes également toxiques.