Cécité chez la personne âgée: des cellules affamées en cause

Une équipe de recherche vient de découvrir que des photorécepteurs incapables de produire de l'énergie pourraient être en cause dans la dégénérescence maculaire liée à l'âge, une maladie qui entraîne la cécité. Photo: Thinkstock.[/align] La dégénérescence maculaire liée à l'âge (DMLA) est la principale cause de malvoyance des plus de 50 ans dans les pays développés. Bien que cette affection touche jusqu'à 20% des personnes âgées d'entre 65 ans et 75 ans, ce qui amène des vaisseaux sanguins à envahir la rétine n'avait encore pas été expliqué.

Des cliniciens-chercheurs de Montréal et de Boston viennent de découvrir un nouveau mécanisme qui expliquerait cette maladie de la rétine menant à la cécité dans une étude tout juste parue dans la prestigieuse revue scientifique Nature Medicine.

"Dans des modèles murins, nous avons découvert qu'une incapacité des photorécepteurs, les cellules nerveuses qui captent la lumière et génèrent la vue, à produire de l'énergie pourrait provoquer une prolifération anormale des vaisseaux sanguins dans la rétine, affirme Jean-Sébastien Joyal, pédiatre-intensiviste au CHU Sainte-Justine et professeur au Département de pédiatrie de l'Université de Montréal. Nous avons aussi découvert que les photorécepteurs ne carburent pas exclusivement au glucose pour produire de l'énergie, comme on le pensait, mais qu'ils utilisent aussi les lipides comme carburant, à la manière du coeur, par exemple."

Ces découvertes déboulonnent des croyances scientifiques entourant la cause de prolifération anormale des vaisseaux sanguins qui mène à la cécité. Ce faisant, elles ouvrent de nouveaux horizons thérapeutiques pour les maladies rétiniennes comme la DMLA.

Pallier une carence en énergie en plus du manque d'oxygène

D'une part, la rétine est tapissée de photorécepteurs, qui carburent à l'oxygène et aux nutriments transportés par le sang. D'autre part, la multiplication anormale des vaisseaux sanguins provoque la cécité dans certaines maladies rétiniennes. " De manière générale, la communauté scientifique s'entend pour dire que l'angiogenèse, c'est-à-dire la prolifération des vaisseaux sanguins, survient quand l'organisme tente de pallier une carence en oxygène. Nous démontrons maintenant avec notre modèle murin que ça pourrait aussi être pour combler une lacune dans la production de carburant ou d'énergie ", affirme le docteur Joyal.

Le gras comme substrat énergétique et possible avantage évolutif

Le type d'énergie utilisée par les photorécepteurs a aussi surpris les scientifiques lors de leurs travaux. " À notre grand étonnement, nous avons découvert que les photorécepteurs se nourrissent aussi d'acides gras. Or, il était admis que les cellules nerveuses spécialisées de ce type, très énergivores, se nourrissent essentiellement de glucides", poursuit le chercheur. De l'avis des chercheurs, la capacité des photorécepteurs à puiser à différentes sources de carburant pour produire de l'énergie pourrait conférer un avantage évolutif en périodes de jeûne ou de famine.

Plongeon dans l'obscurité pour doper la consommation d'énergie

Les chercheurs se doutaient que le dérèglement du métabolisme énergétique des photorécepteurs avait un rôle à jouer dans la DMLA. Ils se sont donc servi d'un modèle murin incapable d'utiliser efficacement les lipides, et ils y ont noté la présence de vaisseaux sanguins rétiniens semblables à ceux présents dans la DMLA. De plus, les chercheurs ont observé beaucoup plus de lésions chez les modèles qui se développaient dans l'obscurité, laquelle est reconnue pour donner lieu à une grande consommation énergétique. Cet indice suggère l'existence d'une association entre demande énergétique et vascularisation rétinienne.

Des senseurs de lipides contrôlent l'utilisation du glucose et la production d'énergie

Privés d'acides gras, les photorécepteurs ne peuvent-ils pas se rabattre sur le glucose ? " Dans des circonstances normales, probablement. Paradoxalement, ça n'est pas le cas de nos modèles murins, dont le déficit empêche l'assimilation des acides gras, malgré la présence d'un taux élevé d'acides gras en circulation dans leur sang, note le chercheur. Nous avons découvert des senseurs de lipides à la surface des photorécepteurs qui expliqueraient cette observation pour le moins déroutante. Si les senseurs détectent des acides gras en trop dans le sang, ils jugent que le carburant de lipides disponible suffit et bloque l'absorption du glucose. "

Le docteur Joyal résume la situation ainsi : "Dans les modèles dont le déficit empêche l'assimilation des acides gras, les photorécepteurs finissent par être carencés, autant en acides gras qu'en glucose. Ils crient famine en émettant des signaux qui stimulent la création de nouveaux vaisseaux sanguins pour accroître l'apport de nutriments. Or, à force de proliférer derrière la rétine, ces vaisseaux font décliner la vue, ce qui mène à la cécité."

Trois choses à retenir, donc, de cette découverte in vivo: la DMLA pourrait être en partie causée par une carence énergétique. Les lipides sont aussi une source d'énergie pour les cellules photoréceptrices. Et des senseurs de lipides contrôleraient l'entrée de glucose dans la rétine.

D'autres travaux devront être réalisés pour que des traitements qui tableront sur ces découvertes soient mis au point afin de prévenir, de freiner ou de renverser la diminution de la vue causée par des maladies rétiniennes comme la DMLA.

Au sujet de l'étude

L'article intitulé "Retinal lipid and glucose metabolism dictates angiogenesis through lipid sensor Ffar1" a été publié dans la revue Nature Medicine le 14 mars 2016. Jean-Sébastien Joyal, MD, PhD, est pédiatre-intensiviste au CHU Sainte-Justine, chercheur au Centre de recherche du CHU Sainte-Justine et professeur au Département de pédiatrie de l'Université de Montréal. Il est le premier auteur de l'étude. Il a reçu pour ses travaux le soutien financier suivant: Burroughs Wellcome Fund (Prix de carrière - Scientifique médical); Foundation Fighting Blindness, Instituts de recherche en santé du Canada (IRSC); Fonds de recherche du Québec - Santé (FRQS), Programme canadien de cliniciens chercheurs en santé de l'enfant; Bourse salariale de nouveau chercheur des IRSC.