La surcharge lipidique modifie la forme mitochondriale des cellules cardiaques et perturbe ainsi l’ensemble du système mitochondrial cardiaque, révèle cette étude de l'Université de l'Iowa. Ainsi, l'excès de graisse entraîne des mitochondries plus nombreuses mais mitochondries déformées et qui ne produisent pas l’énergie nécessaire aux cellules. En décryptant comment l'excès de graisse dans le cœur, caractéristique du diabète et de l'obésité, peut nuire à la capacité des cellules à produire de l'énergie, ces travaux, publiés dans la revue Circulation, révèlent un mécanisme qui multiplie de 2 à 3 le risque d’insuffisance cardiaque.
Car le cœur est l'organe le plus énergivore du corps. Des cellules cardiaques en bonne santé consomment une quantité importante « de carburant » pour créer l'énergie nécessaire à la fonction de pompage du cœur. Cette production d'énergie essentielle s’effectue à l'intérieur des mitochondries, ces mini-centrales énergétiques des cellules. Si les mitochondries dans un cœur en bonne santé utilisent principalement des acides gras comme carburant, elles peuvent facilement s'adapter pour utiliser d'autres molécules de carburant au besoin, comme le glucose, le lactate et les corps cétoniques, des composés produits lors de la dégradation des graisses. Mais en cas de diabète par exemple, cette adaptabilité métabolique du muscle cardiaque est réduite et tend vers une surutilisation des graisses par les cellules cardiaques comme carburant métabolique. Or, le diabète augmente significativement le risque d'insuffisance cardiaque avec une manifestation courante du cœur chez ces patients diabétiques, une tendance à « abuser » des graisses comme carburant métabolique, ce qui entraîne finalement des dommages mitochondriaux et cardiaques. En résumé, cette anomalie de production de l’énergie mitochondriale a déjà été associée au développement de l'insuffisance cardiaque associée au diabète.
La surcharge en lipides cardiaques conduit à des mitochondries difformes, plus nombreuses et plus petites et qui ne produisent pas d'énergie aussi efficacement que les mitochondries saines. L’équipe décrypte chez des souris génétiquement modifiées pour imiter ce processus de surcharge lipidique, comment l'augmentation de la quantité de graisses consommée par le cœur entraîne des changements dramatiques dans la structure et la fonction des mitochondries des cellules cardiaques. Ainsi, chez cette souris modèle, l'absorption des lipides par le cœur est multipliée par 2 et cette surcharge induit des mitochondries plus minces et tordues qui finissent par se fragmenter.
Une cause moléculaire identifiée à ce changement de structure mitochondriale : la surcharge prolongée de lipides conduit à des niveaux accrus d’espèces réactives de l'oxygène (ROS) qui perturbe le réseau mitochondrial en modifiant l'activité de plusieurs protéines importantes qui participent au contrôle de la taille et de la forme des mitochondries. En supprimant l'excès de ROS, il est possible de restaurer l’apparence normale et le fonctionnement des mitochondries, même en dépit d’une surcharge lipidique. Cette molécule, utilisée pour éliminer les ROS, induit des mitochondries 4 fois plus grandes que la normale, suggérant que les niveaux de ROS sont inversement proportionnels à la taille des mitochondries.
Ainsi, la surcharge en lipides cardiaques, liée à l’obésité et au diabète, perturbe la structure mitochondriale, nuit à la production d'énergie cellulaire et compromet la fonction cardiaque.
Source: Circulation Research November 1, 2017 DOI: 10.1161/CIRCRESAHA.117.311307 Mitochondrial Reactive Oxygen Species in Lipotoxic Hearts Induce Post-Translational Modifications of AKAP121, DRP1, and OPA1 That Promote Mitochondrial Fission
Plus d’études sur Obésité Blog et Diabète Blog
