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Le rôle de l'acide phosphatidique dans la sécrétion hormonale par les cellules neuroendocrines

Crédit : Emeline Tanguy et Nicolas Vitale

Vie et santé

15/09/20

Nicolas Vitale directeur de recherche Inserm et son équipe au sein de l’Institut des neurosciences cellulaires et intégratives (Inci) ont mis en évidence les rôles multiples des formes mono- et polyinsaturées de l’acide phosphatidique au cours de la sécrétion hormonale par les cellules neuroendocrines, processus qui joue un rôle fondamental pour diverses fonctions vitales de notre organisme. Ces résultats sont publiés dans la revue Cell Reports.

Il existe aujourd’hui de nombreuses données épidémiologiques révélant le rôle fondamental des lipides de l’alimentation pour notre organisme, en particulier dans le contrôle de paramètres physico-chimiques comme la glycémie et la température. Diverses études soulignent également les bienfaits des acides gras polyinsaturés notamment de type omega-3 sur la santé du cerveau et les capacités cognitives. Pourtant, au niveau cellulaire, leurs fonctions spécifiques restent largement incomprises.

L'acide phosphatidique, un phospholipide synthétisé par la phospholipase D1 (enzyme PLD1), a été décrit comme étant un acteur essentiel des mécanismes de l’exocytose dans les cellules neuroendocrines et dans les neurones. L’exocytose est un processus de communication cellulaire fondamental permettant à une cellule de libérer dans l’espace extracellulaire des biomolécules informatives stockées dans des vésicules intracellulaires. Lorsque l’exocytose a lieu, les vésicules de sécrétion fusionnent avec la membrane plasmique et déversent leur contenu vers le milieu extracellulaire. En permettant la libération des hormones et des neurotransmetteurs, l’exocytose est à la base du fonctionnement des systèmes nerveux et endocrine.

A l’aide de modèles génétiques de souris et d’approches pharmacologiques, Nicolas Vitale et son équipe ont étudié le rôle de l'acide phosphatidique produit par la PLD1 au cours de l’exocytose en utilisant comme modèle d’étude les cellules chromaffines. En libérant les catécholamines et divers neuropeptides, ces cellules sont impliquées dans de nombreuses fonctions dont la réponse au stress, la surveillance du taux de dioxyde de carbone et d’oxygène dans notre corps, le maintien de notre respiration, la régulation de notre pression artérielle…

Une vision inédite des fonctions biologiques jouées par les lipides

Leurs observations révèlent que les membranes plasmiques et vésiculaires des cellules chromaffines contiennent plusieurs formes d’acide phosphatidique portant des acides gras différents. Lorsque les cellules sont stimulées et qu’elles sécrètent des catécholamines, il y a une production sélective de plusieurs formes d’acide phosphatidique au niveau des sites d’exocytose de la membrane plasmique qui semblent jouer des rôles complémentaires. Ainsi, les acides phosphatidiques de type monoinsaturés contrôlent le nombre de vésicules de sécrétion s’arrimant aux sites d’exocytose et régulent ainsi la quantité d’hormones et autres molécules sécrétées tandis que les acides phosphatidiques de type polyinsaturés régulent la formation et dilatation du pore de fusion entre vésicules et membrane plasmique agissant ainsi sur la vitesse de sécrétion des molécules.

Ces travaux apportent une vision inédite des fonctions biologiques jouées par les lipides, qui selon leur structure et leur composition en acide gras se révèlent être des partenaires spécifiques des machineries protéiques et pourraient de ce fait occuper des positions stratégiques dans le fonctionnement cellulaire. L’exocytose des hormones et neurotransmetteurs étant à la base de la communication neuronale et endocrine, ces données révèlent au niveau cellulaire les mécanismes par lesquels l’apport d’acides gras variés par l’alimentation pourrait influencer tout à la fois notre comportement, notre résistance au stress et nos capacités cognitives.