Les mitochondries, carrefour entre vie et mort cellulaire : rôles des protéines de stress et conséquences sur l'inflammation.

Abstract

Les protéines de stress, ou protéines heat shock (HSP) exercent une fonction essentielle dans la vie cellulaire et la survie en conditions de stress, du fait de leur rôle de chaperon moléculaire. L’induction des HSP consécutive à un prétraitement thermique ou à la surexpression de leurs gènes, conduit à une tolérance générale aux stress cellulaires et à l’inhibition des processus apoptotiques associés. La mitochondrie serait le centre décisionnel entre survie ou mort cellulaire, et entre mort par nécrose ou mort par apoptose. Ces phénomènes jouent un rôle-clé dans les processus inflammatoires, car le type de mort cellulaire en détermine l’évolution : l’inflammation est amplifiée par la nécrose, elle peut être limitée par l’apoptose. Cependant, si l’effet antiapoptotique des HSP n’est pas finement réglé, il pourrait, in fine, contribuer à une chronicisation de l’inflammation. La maladie asthmatique, inflammation chronique des voies aériennes supérieures, peut être considérée comme une affection modèle dans l’illustration de ces concepts.

As molecular chaperones, stress/heat shock proteins (HSP) play a critical role in cell biology and survival under stress conditions. Induction of HSP (Hsp70 and Hsp27 in particular), following either a thermal pretreatment or overexpression of the corresponding genes, leads to a general tolerance to cellular stresses: thermotolerance, protection against oxidative lesions such as post-ischemic cell damage, TNFalpha cytotoxicity, and to the inhibition of associated apoptotic processes. On the one hand, mitochondria are involved in the decision process as to whether a cell will survive or die, and whether it will do so by necrosis or by apoptosis. On the other hand, the maintenance of mitochondrial functional integrity is a prefered target for protection by Hsp70. Hsp70 therefore participates, at the mitochondrial level, in the control of the choice of cell death, probably in cooperation with Hsp27, the latter determining glutathione levels. These phenomena play essential roles in inflammatory processes inasmuch the type of cell death determines the outcome of inflammation. Indeed, inflammation is amplified by cell necrosis, while apoptosis can limit it. However, one has to take into account the potential risk of the antiapoptotic effect of HSP. Unless finely tuned, it could, in the end, contribute to chronic inflammation. Asthma, as a chronic inflammatory disease of the upper airways, may be considered as a model pathology to illustrate these concepts. [References: 40]