Bioénergétique systémique de pathologie cellulaire cardiaque – SYBECAR

En dépit de grands avancements récents, les maladies cardio-vasculaires, l’implication des muscles squelettiques dans les pathologies chroniques et les maladies neurodégénératives représentent toujours un problème majeur de santé publique. De récents développements ont conduit à la compréhension de l’importance de l’organisation structurale de la cellule pour la régulation métabolique et, en conséquence, à des changements fondamentaux dans les approches d’études des mécanismes cellulaires du métabolisme énergétique in vivo. La bioénergétique moléculaire systémique (Molecular System Bioenergetics), qui fait partie de la Biologie Systémique, décrit ce nouveau champ de la bioénergétique du niveau moléculaire au niveau systémique. Il est maintenant établit que la structure du cytosquelette influence le métabolisme énergétique et la régulation des cellules musculaires à travers la variation de l’arrangement mitochondrial et la perméabilité de leur membrane externe part le fait de la liaison de protéines, telles que la tubuline, à la porine voltage dependant anion channel (VDAC). Ceci résulte à la restriction de la diffusion des nucléotides adényliques, à leur microcompartimentation intracellulaire et au rôle central des réseaux de phosphotransferts dans le transport de l’énergie. Une altération de ces interactions peut aboutir à des pathologies des cellules musculaires (myopathies). Les modifications des interactions structure-fonction intracellulaires accompagnées par une adaptation des flux d’énergie, du contrôle métabolique et de la régulation rétrograde dans les unités énergétiques intracellulaires (ICEU) dépendent du degré de différenciation cellulaire, du type de cellule musculaire et de leur stade santé/pathologie. Une application intéressante de ses connaissances est la possibilité que l’augmentation entraînement-dépendante de la régulation oxydative du métabolisme énergétique des muscles squelettiques chez les patients soit due à une modification de l’organisation structure-fonction des réseaux métaboliques induite par un changement dans la distribution et/ou la localisation de protéines du cytosquelette (tubuline, protéines ‘linkers’, protéines de la famille des MAP ou d’autres protéines liées au VDAC). Le but de cette étude est de déterminer le rôle des interactions structurales intracellulaires dans les mécanismes de régulation du métabolisme énergétique des cellules musculaires en conditions normales et pathologiques.