Autofagie și sist; cardiovascular
Marouane Kheloufi, 1, 2, 4 Pierre-Emmanuel Rautou, 1, 2, 3 și Chantal M. Boulanger 1, 2 *
Boala cardiovasculară este principala cauză de deces în lume. În 2015, se estimează că 17,9 milioane de decese au fost atribuite acestor patologii, sau mai mult de 30% din totalul mortalității globale [1].
Autofagia este un proces intracelular major prin care materialul citoplasmatic, inclusiv organele, este direcționat către lizozomi pentru degradare. Trei tipuri de autofagii se disting prin funcțiile lor fiziologice, precum și modul de livrare a materialului citoplasmatic către lizozomi: microautofagie (mecanism prin care materialul citoplasmatic este sechestrat direct de lizozom după invaginarea membranei lizozomale), autofagia retransmisă de proteinele chaperone (proteinele citosolice care prezintă un anumit motiv peptidic sunt apoi recunoscute de proteinele chaperone care le direcționează către membrana lizozomală) și, în cele din urmă, macroautofagia (mecanism prin care materialul citoplasmatic este izolat într-o veziculă cu membrană dublă numită autofagosom, care va fuziona ulterior cu un lizozom pentru a permite degradarea conținutului sechestrat) [56] (→).
(→) Vezi Știrile de E. Morel, pagina 217 a acestui număr
Autofagia joacă un rol major în menținerea homeostaziei celulare, deoarece permite îndepărtarea și înlocuirea continuă a proteinelor și a organelor care nu funcționează. Este indusă de diferite stresuri celulare (hipoxie, stres oxidativ, deficiențe de nutrienți, infecții virale) și acționează în general ca un mecanism de protecție care va promova supraviețuirea celulară într-un mediu nefavorabil. Cu toate acestea, prea multă autofagie, rezultând în distrugerea unei proporții mari a citoplasmei, poate duce la moartea celulară. Vorbim apoi de moarte autofagică (sau moarte celulară de tip 2) sau autoză [2].
S-au depus eforturi considerabile de cercetare pentru a înțelege mai bine rolul autofagiei în fiziopatologia cardiovasculară și pentru a identifica potențiale noi ținte terapeutice. Toate celulele sistemului cardiovascular prezintă abilități de autofagie și numeroase studii arată implicarea procesului în dezvoltarea și progresia bolilor cardiovasculare. Acest rezumat își propune să discute studii recente care au evaluat rolul autofagiei în aceste boli.
Declinul progresiv al funcției mitocondriale a cardiomiocitelor este considerat a fi unul dintre principalele mecanisme ale disfuncției cardiace legate de vârstă [6]. Mitocondriile disfuncționale produc mai puțin ATP (adenozin trifosfat) și generează specii de oxigen mai reactive [6]. Autofagia reglează funcția mitocondrială prin degradarea mitocondriilor modificate într-un proces numit mitofagie [57] (→).
(→) Vezi Sinteza de P. Vigié și N. Camougrand, pagina 231 a acestui număr
Mitofagia este modificată de tulburarea pe care p53 o induce la translocarea Parkin 3. Supraexprimarea Parkin, împreună cu deficiența de p53, previne senescența celulară și declinul funcției cardiace în timpul îmbătrânirii [7, 8]. Activarea mitofagiei prin supraexprimarea HSP27 (proteina de șoc termic 27), o moleculă implicată în răspunsul la stres, atenuează declinul funcției cardiace prin reducerea senescenței, fibrozei și stresului oxidativ cardiac [9].