Les mitochondries sont des organites essentiels de la cellule et il est essentiel d’avoir des mitochondries saines dans les cellules. La plupart des cellules sécrètent de l’ADN mitochondrial et des protéines mitochondriales dans des vésicules extracellulaires (VE), de petites vésicules qui permettent le transfert de matériel entre les cellules. Ce transfert mitochondrial a été proposé pour jouer un rôle dans la communication cellule-cellule, le contrôle de la qualité mitochondriale et dans la réponse immunitaire. Cependant, le processus d’inclusion du matériel mitochondrial dans les VE et ses mécanismes de libération n’ont pas encore été identifiés. Par conséquent, le but de mon projet était de définir le contenu mitochondrial qui est incorporé dans les VE, le mécanisme par lequel cela se produit et la relation entre la libération de matériel mitochondrial et l’inflammation.
Dans cette étude, nous avons trouvé une inclusion sélective de protéines mitochondriales dans les VE car certaines des protéines étaient très enrichies par rapport à d’autres. En raison de cette inclusion sélective, nous avons proposé que les vésicules dérivées des mitochondries (MDV) pourraient être responsables de la libération de contenu mitochondrial dans les VE. Le blocage de la formation de MDV empêche la libération de ces protéines mitochondriales dans les VE, confirmant que les MDV jouent un rôle important dans la libération de protéines mitochondriales dans les VE.
La protéine Parkin associée à la maladie de Parkinson a stimulé la formation de MDV, mais son expression inhibe la sécrétion de protéines mitochondriales dans les VE. Nos résultats indiquent que cette inhibition est le résultat d’une dégradation lysosomale du contenu de ces MDV. Nous pensons donc que les cellules empêchent la sécrétion de matériel mitochondrial endommagé en envoyant ce matériel directement aux lysosomes pour dégradation.
En ce qui concerne la réponse inflammatoire, nous avons constaté que les mitochondries isolées et les VE actifs ont des voies inflammatoires distinctes. De plus, si les dommages oxydatifs des mitochondries les rendent plus pro-inflammatoires, ce n’était pas le cas pour les VE isolés à partir des mêmes cellules. Nos résultats suggèrent donc qu’en régulant le processus d’inclusion des protéines mitochondriales dans les VE, les MDV protègent les cellules d’une induction inappropriée de la réponse inflammatoire.
Kiran Todkar, est doctorant au laboratoire du professeur Marc Germain. Il est le récipiendaire des prestigieuses bourses du Jubilé de Diamant de la reine Elizabeth II du Canada (QES) et du Fonds de recherche en santé du Québec (FRQS). Au cours de son doctorat, il a publié 2 articles de recherche et 3 articles de synthèse. L’article est publié dans Nature Communications, mars 2021.
Thèse de doctorat en biologie cellulaire et moléculaire soutenue le 19 mai 2021.
Membres du jury
M. Marc Germain, directeur de recherche
Professeur au Département de biologie médicale, Université du Québec à Trois-Rivières
M. Carlos Reyes-Moreno, président du Jury
Professeur au Département de biologie médicale, Université du Québec à Trois-Rivières
M. Domenico Sergi, évaluateur
Professeur au Département de biologie médicale, Université du Québec à Trois-Rivières
M. Yan Burelle, évaluateur externe
Professeur au Département des sciences de la santé, Université d’Ottawa
