Marie Leroy
La graisse est une partie normale et nécessaire du corps. Les cellules graisseuses stockent et libèrent de l’énergie et jouent un rôle significant dans la régulation hormonale et l’immunité.
Au cours des dernières décennies, une augmentation inquiétante des maladies métaboliques – telles que les maladies cardiovasculaires, l’hypertension artérielle et le diabète – a attiré l’attention scientifique sur la biologie et la chimie des graisses, ce qui a donné lieu à une richesse d’informations sur le fonctionnement des cellules adipeuses.
Mais les cellules graisseuses et leurs activités métaboliques ne sont qu’une partie de l’histoire.
Les gouttelettes lipidiques remplies de graisse, de minuscules sphères de graisse plusieurs fois plus petites que les cellules adipeuses, suscitent un intérêt scientifique croissant. Présentes dans de nombreux kinds de cellules différents, ces particules lipidiques ont longtemps été peu comprises. Des études ont commencé à mettre en lumière la participation de ces gouttelettes aux fonctions métaboliques et à la defense cellulaire, mais nous ne savons encore presque rien de la nature physique de la graisse.
Aujourd’hui, des chercheurs de l’École d’ingénierie et de sciences appliquées de l’Université de Pennsylvanie ont regardé au-delà de la biochimie pour publier des travaux révolutionnaires sur la physique de ces gouttelettes, révélant qu’elles constituent une menace potentielle pour le noyau d’une cellule. Dans le numéro d’août du Journal of Mobile Biology, ils sont les premiers à découvrir la capacité surprenante des gouttelettes lipidiques remplies de graisse à inciser et à percer le noyau, l’organite qui contient et régule l’ADN d’une cellule.
Les enjeux de leurs découvertes sont importants : une rupture du noyau peut entraîner des dommages élevés à l’ADN, caractéristiques de nombreuses maladies, dont le cancer.
L’étude a été dirigée par Dennis E. Discher, professeur Robert D. Bent au Département de génie chimique et biomoléculaire, Irena Ivanovska, Ph.D. Associé de recherche au laboratoire de biophysique moléculaire et cellulaire de Penn, et Michael Tobin, Ph.D. Candidat au Département de Bioingénierie.
“Intuitivement, les gens considèrent la graisse comme molle”, explique Discher. “Et au niveau cellulaire, c’est le cas. Mais à cette petite taille de gouttelette – mesurant seulement quelques microns au lieu des centaines de microns d’une cellule adipeuse experienced – elle cesse d’être molle. Sa forme a une courbure beaucoup plus élevée, se pliant d’autres objets très brusquement. Cela modifie sa physique dans la cellule. Elle peut se déformer.
“Imaginez”, ajoute Ivanovska, “essayer de faire éclater un ballon avec votre poing. Impossible. Vous pouvez déformer le ballon, mais vous ne le percerez pas. Imaginez maintenant essayer de le faire éclater avec un stylo. C’est la différence entre une cellule adipeuse et une cellule avec de petites gouttelettes de graisse dans le corps. C’est une différence physique fondamentale, pas métabolique.
Les recherches de l’équipe recadrent l’enquête scientifique sur la graisse, en soulignant que le rôle de la graisse dans le corps est bien in addition qu’un straightforward chiffre sur la harmony.
“Ce n’est pas une conception canonique”, déclare Tobin. “Il s’agit de la façon dont la graisse fonctionne à des échelles as well as petites qu’une cellule et présente des risques physiques pour les composants cellulaires, même au niveau de l’ADN.”
Les travaux de l’équipe s’appuient sur une décennie de recherche fondamentale, notamment sur les principales contributions d’Ivanovska, sur les comportements des protéines nucléaires qui confèrent au noyau ses qualités structurelles protectrices. Ces protéines sont des niveaux dynamiques et changeants pour répondre à leurs environnements mécaniques et fournir ce dont le noyau a besoin pour maintenir son intégrité.
“Il existe un processus regular de réparation des dommages causés à l’ADN dans les cellules”, explique Ivanovska. “Pour que cela se produise, le noyau doit disposer de suffisamment de protéines de réparation de l’ADN. Si un noyau est rompu, ces protéines se dispersent et ne peuvent pas réparer les dommages en temps opportun. Cela provoque une accumulation de dommages à l’ADN et peut potentiellement entraîner la development d’une cellule cancéreuse.”
Une cellule vit dans un environnement physique et mécanique dynamique où les choses peuvent mal se passer et se passent effectivement. Mais il dispose également d’une armée d’assistants moléculaires qui travaillent toujours à son entretien et à sa réparation.
“Le problème”, explique Discher, “lorsqu’un noyau est compromis – par des toxines, une surexposition aux rayons UV ou à ces gouttelettes lipidiques remplies de graisse. Il existe alors un fort potentiel de dommages à l’ADN et cela a des conséquences sur la santé. “
