Le LASSS a renforcé la liaison du HGF à un récepteur essentiel à la réparation musculaire
- LASSS a plus que doublé la liaison du HGF au récepteur c-Met lors d’une expérience en laboratoire
- Le HGF participe à l’activation des cellules satellites, qui contribuent à la réparation du tissu musculaire
- Les essais décrivent un effet moléculaire, et non un traitement dont l’efficacité contre la perte de fonction musculaire liée à l’âge a été démontrée
L’âge affaiblit le système de réparation des muscles
Les muscles squelettiques permettent de se déplacer, de soulever des objets et de maintenir une posture, mais leur force et leur capacité à récupérer peuvent diminuer avec l’âge. Au fil du temps, des dépôts de graisse et des modifications cicatricielles peuvent s’accumuler dans les tissus, tandis que le nombre de fibres spécialisées nécessaires aux mouvements rapides et puissants peut diminuer. Ces changements affectent non seulement les capacités physiques : les activités quotidiennes deviennent plus difficiles, et la mobilité ainsi que l’autonomie déclinent progressivement.
Des chercheurs japonais ont étudié l’un des mécanismes qui pourrait être lié à la dégradation de la régénération musculaire. L’équipe dirigée par le professeur Ryuichi Tatsumi, de la faculté d’agriculture de l’université de Kyushu, s’est intéressée à la protéine HGF et à son interaction avec un récepteur cellulaire. Les travaux ont été publiés dans la revue Scientific Reports. Les auteurs considèrent leurs résultats comme une base possible pour une nouvelle approche, mais ne font état ni d’un traitement prêt à l’emploi ni d’une méthode éprouvée pour enrayer les changements liés à l’âge.
Les muscles squelettiques disposent de leur propre système de réparation après l’usure et les lésions. Les cellules satellites, des cellules souches spécialisées situées près des fibres musculaires, y jouent un rôle important. Elles sont généralement inactives, mais peuvent, en cas de besoin, s’activer, se multiplier et se transformer en cellules musculaires. Elles contribuent ainsi à la réparation des tissus endommagés. L’efficacité avec laquelle ce processus est déclenché dépend notamment des signaux moléculaires transmis aux cellules.
Le HGF transmet un signal aux cellules satellites
L’un de ces signaux est une protéine appelée facteur de croissance des hépatocytes, ou HGF. Malgré son nom, ses fonctions ne se limitent pas au foie : dans les muscles, elle contribue à activer les cellules satellites. Dans des conditions normales, le HGF se trouve dans la matrice de soutien autour des fibres musculaires. Lorsqu’un muscle est endommagé, mis en mouvement ou étiré, la protéine peut être libérée, puis se lier au récepteur c-met à la surface des cellules participant à la régénération.
En se liant à c-met, le HGF aide les cellules satellites à sortir de leur état de repos. Elles peuvent ensuite se multiplier, mûrir et participer à la réparation des fibres musculaires. Les récepteurs de ce système fonctionnent comme des points de réception des signaux moléculaires : l’interaction entre la protéine et le récepteur déclenche une réponse à l’intérieur de la cellule. Il est donc important non seulement que le HGF soit produit, mais aussi qu’il conserve sa capacité à reconnaître et à activer c-met. Une altération de cette interaction peut affaiblir l’une des étapes du processus naturel de réparation musculaire.
Des recherches antérieures du groupe ont révélé que le HGF peut subir une nitration, une modification chimique au cours de laquelle un groupe nitro se fixe à certains endroits de la protéine. Ce changement peut modifier les propriétés de la protéine et perturber son fonctionnement normal. Pour le HGF, les chercheurs ont identifié deux positions vulnérables : Y198 et Y250. Toutes deux se trouvent dans une région nécessaire à la liaison avec c-met. Si ces sites sont nitrés, la protéine a plus de mal à interagir avec le récepteur.
La nitration empêche la protéine de se lier au récepteur
Les auteurs avancent que cela pourrait expliquer en partie l’affaiblissement de la régénération lié à l’âge : le HGF peut continuer à être produit, mais la modification chimique de la protéine déjà produite l’empêche de transmettre le signal aux cellules. Dans ce cas, le problème ne se résume pas à un manque de facteur de croissance. Le professeur Tatsumiya a précisément décrit cette possibilité comme une raison de rechercher un composé qui pourrait protéger le HGF de la nitration ou compenser la perte de fonction qu’elle entraîne. Cette explication reste un mécanisme hypothétique, et non une cause établie de tous les changements musculaires liés à l’âge.
Pour vérifier cette hypothèse, l’équipe a étudié deux composés aux propriétés antioxydantes : le trisulfure de glutathion, désigné par GSSSG, et le trisulfure lipoïque LASSS. Les antioxydants peuvent limiter certains types de dommages chimiques causés par des molécules réactives. Les deux substances appartiennent à la famille des trisulfures, caractérisée par une chaîne de trois atomes de soufre liés entre eux. Selon la description de l’étude, ces molécules peuvent participer à des réactions d’oxydoréduction.
Lors des premières expériences en laboratoire, GSSSG et LASSS ont tous deux réduit la nitration de deux régions vulnérables de HGF. Cela n’a toutefois pas suffi à rétablir entièrement la capacité de la protéine à se lier au récepteur. Les scientifiques ont donc modifié la quantité de trisulfure par rapport à HGF. La source indique que le rapport molaire est passé de 1:4000 à 1:8000 et qu’à une concentration plus élevée, les chercheurs ont observé un effet allant au-delà d’une simple réduction de la modification chimique de la protéine.
LASSS a renforcé la liaison, mais l’effet clinique n’a pas été vérifié
LASSS a montré un résultat particulièrement notable : le HGF qu’il avait traité se liait à c-met avec une affinité plus de deux fois supérieure à celle de la protéine non traitée. Autrement dit, l’expérience a révélé une augmentation de l’affinité de l’interaction avec le récepteur — une étape importante de la transmission du signal aux cellules satellites. LASSS a également accru la résistance du HGF à la perte de fonction due à la nitration, en particulier au niveau de la position Y198. Ces observations portent sur des mesures moléculaires et ne montrent pas, à elles seules, que la force ou la capacité de récupération musculaire des personnes testées se soit améliorée.
L’effet sur la liaison s’est révélé spécifique à LASSS dans les expériences décrites. GSSSG a également réduit la nitration du HGF à un stade précoce, mais n’a pas entraîné d’augmentation similaire de l’interaction avec c-met. Cette différence est importante pour l’interprétation : l’effet antioxydant général des deux composés n’explique pas entièrement le résultat obtenu avec LASSS. L’étude indique qu’un trisulfure particulier a un effet spécifique sur l’interaction entre la protéine et le récepteur ; toutefois, les données présentées ne déterminent pas précisément le mécanisme à l’origine de cette augmentation.
L’importance pratique de cette découverte se limite pour l’instant à une meilleure compréhension de la régulation moléculaire de la réparation musculaire. La description fournie présente des expériences en laboratoire portant sur le HGF, la nitration et le récepteur, mais ne fait état d’aucune évaluation du LASSS comme traitement chez l’être humain ni de ses effets sur la mobilité au quotidien. On ne peut donc pas conclure que ce composé prévient la perte de masse musculaire liée à l’âge ou restaure la force. La prochaine question importante est de savoir si cet effet sera confirmé au-delà des expériences décrites et s’il s’avérera applicable au tissu musculaire vivant.
Source : ScienceDaily
