Les lésions rénales qui semblent guérir semblent muter l’ADN dans les mitochondries des cellules rénales, rendant l’organe moins résistant aux futurs facteurs de stress et réduisant sa fonction au fil du temps, selon une étude menée par des chercheurs du UT Southwestern Medical Center. Leurs conclusions, publiées dans Sciencepourrait conduire à de nouveaux traitements pour les lésions rénales aiguës (IRA) et les maladies rénales chroniques (IRC) et pourrait expliquer certaines facettes du vieillissement dans d’autres organes et tissus du corps.
« Nous sommes peut-être tombés sur une nouvelle façon de compter l’usure qui dégrade cumulativement la santé des cellules à longue durée de vie », a déclaré le responsable de l’étude Samir Parikh, MD, professeur de médecine interne et de pharmacologie et chef de la division de néphrologie à l’UT Southwestern, spécialisé dans l’AKI et l’IRC.
Les affections rénales sont extrêmement courantes : l’IRC touche plus d’un adulte américain sur sept, et environ 20 % des adultes hospitalisés reçoivent un diagnostic d’IRA. L’une des raisons est l’extraordinaire stress physiologique que les reins subissent à long terme, a déclaré le Dr Parikh.
Parce que les reins filtrent continuellement le sang pour maintenir sa chimie, ils sont exposés à des concentrations élevées d’électrolytes, de toxines environnementales et de médicaments potentiellement nocifs tels que les chimiothérapies anticancéreuses qui sauvent des vies. Et comme les cellules rénales vivent longtemps avec une faible capacité de régénération, le Dr Parikh et ses collègues se sont demandés si l’usure dégradait progressivement la fonction rénale et, si oui, quel mécanisme pourrait en être responsable.
Les chercheurs ont examiné des cellules rénales provenant de modèles animaux exposés à des facteurs de stress, tels qu’une diminution du flux sanguin vers les reins ou une exposition à un produit chimique nocif. Ils ont découvert que ces événements provoquaient une explosion de mutations dans l’ADN des mitochondries – des organites qui agissent comme des centrales productrices d’énergie – qui n’étaient pas réparées au fil du temps, même après la guérison apparente des reins.
Les chercheurs ont découvert des mutations similaires de l’ADN mitochondrial dans les cellules rénales exposées au peroxyde d’hydrogène, provoquant des dommages appelés stress oxydatif, et dans les cellules rénales de patients atteints d’IRC, ce qui suggère que ces mutations sont une signature universelle du stress physiologique.
Lorsque les chercheurs ont utilisé le génie génétique pour introduire des mutations similaires dans des cellules rénales qui n’avaient jamais été exposées à ces facteurs de stress, ils ont découvert que les mitochondries produisaient beaucoup moins d’ATP, la molécule énergétique qui alimente toutes les opérations cellulaires. Les cellules rénales portant ces mutations étaient également moins résilientes lorsqu’elles étaient exposées à des facteurs de stress, leur fonction diminuant davantage au fil du temps.
Pour relier ces résultats à la fonction rénale, les chercheurs ont examiné l’ADN mitochondrial de patients atteints d’IRC dans la biobanque britannique, une base de données contenant des informations sur la génétique, la santé et le mode de vie de plus d’un demi-million de volontaires. Ceux dont la fonction rénale était la plus mauvaise présentaient proportionnellement plus de mutations.
Ces résultats suggèrent que les mutations pourraient signaler des dommages au fil du temps, a déclaré le Dr Parikh, et prédire un déclin chez ceux dont la fonction rénale était encore relativement bonne. Indépendamment, le fardeau des mutations prédisait la probabilité de futurs épisodes d’AKI.
Les résultats pourraient également expliquer certaines caractéristiques générales du vieillissement, a-t-il ajouté. Comme les cellules rénales, celles qui composent le cerveau, le cœur et les muscles squelettiques vivent longtemps, ont peu de capacité de régénération et effectuent une grande quantité de « travail » pour le corps. Par conséquent, ils transportent un grand nombre de mitochondries pour alimenter leur activité. Ce sont également des tissus qui dégénèrent de manière significative au cours du vieillissement, ce déclin étant à l’origine de nombreuses affections liées à l’âge.
Si de futures recherches montrent que l’ADN mitochondrial de ces tissus est également endommagé par une vie de stress, trouver un moyen de compenser ou de guérir ces dommages avec des suppléments ou en exploitant les mécanismes naturels que les cellules utilisent pour remplacer les mitochondries pourrait potentiellement prolonger la vie et la santé, a déclaré le Dr Parikh.
