Mitophagie
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La mitophagie est la dégradation sélective des mitochondries par l'autophagie. Ce processus intervient notamment sur les mitochondries défectueuses à la suite de dommages ou de stress. Le processus de mitophagie a été décrit pour la première fois il y a plus de cent ans par Lewis et Lewis[1]. Le terme "mitophagie" a été utilisé pour la première fois en 1998[2].
La mitophagie est essentielle pour maintenir la cellule en bonne santé. Il favorise le renouvellement des mitochondries et empêche l'accumulation de mitochondries dysfonctionnelles pouvant entraîner une dégénérescence cellulaire. En plus de l'élimination sélective des mitochondries endommagées, la mitophagie est également nécessaire pour ajuster le nombre de mitochondries aux besoins métaboliques de la cellule, pour assurer l'homéostasie des mitochondries, et à certains stades de différenciation cellulaire, comme lors du développement des globules rouges[3].
L'activité métabolique des mitochondries conduit à la création de sous-produits oxydatif qui entraînent des dommages et des mutations de l'ADN. Cet effet néfaste est amplifié lorsque les mitochondries sont endommagées. Par conséquent, il est important pour le bon fonctionnement et l'intégrité des cellules de posséder un pool de mitochondries saines. Dans ce but, la mitophagie permet le recyclage des mitochondries vieilles/endommagés. Auparavant, on pensait que la dégradation ciblée des mitochondries était aléatoire, mais l'accumulation de preuves suggère que la mitophagie est un processus sélectif[4].
La génération d'ATP par phosphorylation oxydative conduit à la production de diverses espèces réactives de l'oxygène (ROS) dans les mitochondries[5]. La formation de ROS en tant que déchet mitochondrial conduira éventuellement à la cytotoxicité et à la mort cellulaire. En raison de leur rôle dans le métabolisme, les mitochondries sont très sensibles aux dommages engendrés par les ROS. Les mitochondries endommagées provoquent une déplétion en ATP et une libération de cytochrome c, ce qui conduit à l'activation des caspases et au début de l'apoptose. Les dommages mitochondriaux ne sont pas causés uniquement par le stress oxydatif ou les processus pathologiques; les mitochondries normales finiront par accumuler des signes de dommages oxydatifs au fil du temps, ce qui peut être nocif pour les mitochondries ainsi que pour la cellule[5]. Ces mitochondries défectueuses peuvent épuiser davantage la cellule en ATP, augmenter la production de ROS et libérer des protéines proapoptopiques telles que les caspases.
Comme l'accumulation de mitochondries endommagés est dangereux pour la cellule, l'élimination contrôlée des mitochondries endommagées et âgées est essentielle pour maintenir l'intégrité de la cellule. Ce processus de renouvellement consiste en la séquestration et la dégradation hydrolytique par le lysosome, un processus également connu sous le nom de mitophagie.
La réduction du nombre de mitochondrie dans la cellule permet de restreindre le nombre d'acteurs de la sénescence tout en préservant la production d'ATP via une glycolyse améliorée[6].
