Un équilibre mitochondrial subtil indispensable à la vision

L’ensemble des signataires de cette publication s’associent pour rendre hommage au Pr. Christian Hamel, décédé cet été, sans qui ce travail et toute la thématique des Neuropathies Optiques Héréditaires n’auraient pas eu un tel essor scientifique et médical.

Les neuropathies optiques héréditaires sont des maladies neurodégénératives des cellules ganglionnaires de la rétine chargées de transmettre au cortex l’information visuelle reçue par les cellules photosensibles. La perte progressive de ces cellules et de leurs axones qui forment le nerf optique est responsable de malvoyance sévère, voire de cécité.

Ces affections peuvent survenir à des âges variables allant des premiers mois de la vie jusqu’aux 4e et 5e décennies. A la fin des années 1980, les premières mutations responsables ont été identifiées dans l’ADN mitochondrial dont la transmission est strictement maternelle. Il faudra attendre l’année 2000 pour que le gène majeur des formes non maternelles, OPA1, soit identifié par le Pr. Christian Hamel. Il fera appel pour l’occasion à la coopération du Dr. Guy Lenaers qui dirige aujourd’hui le Pôle de recherche et d'enseignement en médecine mitochondriale (PREMMi) à Angers et du Dr. Josseline Kaplan fondatrice du Laboratoire de Génétique Ophtalmologique (LGO) dirigé par le Dr Jean-Michel Rozet à Paris. La collaboration qui s’est alors établie et renforcée par la participation du Pr. Dominique Bonneau, chef du Département de Biochimie et de Génétique du CHU d’Angers, a hissé la France au premier plan de la recherche clinique et génétique sur ces maladies avec l’identification de tous les gènes responsables des neuropathies optiques isolées connus à ce jour et la mise en exergue de l’existence d’un chevauchement génétique, voire clinique, avec les maladies mitochondriales complexes, parfois létales.

Ces découvertes ont donné une vision nouvelle des neuropathies optiques. Bien qu’invalidantes ces atteintes oculaires doivent sans doute  être considérées comme une manifestation a minima des maladies mitochondriales. Les derniers résultats des travaux collaboratifs initiés par le Pr. Christian Hamel il y a près de 20 ans, étayent cette notion nouvelle avec l’identification de mutations du gène d’encéphalopathie néonatale létale DNM1L, dans trois familles multigénérationnelles de neuropathie optique strictement isolée. Au-delà, cette découverte apporte un éclairage nouveau sur la complexité des mécanismes responsables de la mort des cellules du nerf optique. De façon surprenante, DNM1L et OPA1 ont des fonctions diamétralement opposées ; Ce premier est impliqué dans la fission des mitochondries quand le second intervient dans leur fusion. L’équilibre subtil entre ces deux forces de fusion et de fission est donc un élément clé de la physiologie du nerf optique, probablement pour assurer une distribution énergétique efficiente tout au long du nerf optique.

A quoi servent les mitochondries ?

Les mitochondries sont des groupes électrogènes mobiles intracellulaires qui produisent l’énergie nécessaire à la vie, en utilisant l’oxygène comme carburant. Elles ont la capacité de fusionner entre elles pour former un pipeline, le réseau mitochondrial, acheminant l’énergie en tout point de la cellule.

Lorsque la demande énergétique est satisfaite en un point déterminé, les mitochondries fissionnent pour permettre leur fusion en un autre lieu ou l’énergie est nécessaire.

Les affiliations des chercheurs ayant contribué à cette avancée :

Christian HAMEL, Institut des Neurosciences de Montpellier, INSERM U1051, Université de Montpellier, France.

Guy LENAERS, MitoLab, Mitochondrial Medicine Research Centre, UMR CNRS 6015-INSERM 1083, Institut MitoVasc, University of Angers, 49933 Angers, France.

Josseline KAPLAN & Jean-Michel ROZET, Laboratory of Genetics in Ophthalmology, INSERM UMR1163, Imagine - Institute of Genetic Diseases, Paris Descartes University, 75015 Paris, France.

Dominique BONNEAU, Departement of Biochemistry and Genetics and UMR CNRS 6015 - INSERM 1083, CHU Angers,France.

Communiqué : http://www.cnrs.fr/insb/recherche/parutions/articles2017/rozet-lenaers.html 

Cette découverte a été publiée dans la revue BRAIN en octobre 2017.