Des gènes nécessaires à la production d’énergie cellulaire

L’appareil énergétique mitochondrial est extraordinairement sophistiqué avec des dizaines de protéines différentes agencées entre elles selon une géométrie bien définie le long desquelles l’énergie chemine pas à pas jusqu’à son piégeage dans des molécules d’ATP. De plus, des centaines d’autres protéines sont nécessaires à la synthèse, le transport vers la membrane interne et finalement l’assemblage de ces catalyseurs énergétiques. C’est donc des centaines de gènes différents (pas loin de 1000 sans doute) qui sont nécessaires à la seule fabrication de l’ATP cellulaire. Ces gènes sont localisés dans le noyau à l’exception de quelqu’uns (une quarantaine) qui se trouvent à l’intérieur même des mitochondries.

On comprend bien que la moindre anomalie génétique conduisant à un déficit de production d’ATP aura immanquablement des répercussions gravissimes sur notre santé, en particulier sur les tissus et organes gros consommateurs d’ATP comme le cerveau (à lui seul il prélève les 2/3 de l’ATP produit), les muscles squelettiques ou encore le coeur (une pompe par laquelle transitent chaque jour des milliers de litres de sang). Pour tout cela, il faut beaucoup d’ATP, environ 50 kilogrammes chaque jour.

De nombreuses maladies (NARP, LHON, MILS, Leigh, etc..) associées à un dysfonctionnement mitochondrial ont été mises en évidence. Si elles sont rares (<1/8000), leur nombre fait qu’elles ont cependant globalement un impact médical et économique important. Malgré des recherches intensives, il n’existe toujours pas de remèdes efficaces pour les combattre.

Des maladies mitochondriales

Les maladies mitochondriales peuvent avoir une origine génétique nucléaire ou mitochondriale, puisque les gènes nécessaires à la fabrication de l’ATP sont localisés dans le noyau et dans la mitochondrie. Les maladies causées par une mutation de l’ADN mitochondrial sont toujours transmises par la mère. La raison est que les spermatozoïdes, qui contiennent pourtant des mitochondries (ils ont besoin de beaucoup d’énergie pour se déplacer, comme les saumons qui remontent la rivière !!), ne transmettent à l’ovule que leurs gènes nucléaires. Donc, si le père contient dans son ADN mitochondrial une anomalie génétique celle-ci ne pourra jamais être transmise à ses descendants. La molécule d’ADN mitochondrial existe en de nombreux exemplaires, jusqu’à plusieurs milliers, dans chacune de nos cellules. Très souvent, chez les patients seule une fraction de ces molécules est mutée. On parle d’hétéroplasmie. Plus la charge en mutations est élevée, plus grave sera la maladie.

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