Deux études publiées le 26 octobre montrent des peptides qui remplissent des rôles que leur nom ne laisserait pas deviner. Chez la drosophile, un peptide qui combat les germes semble aider l'intestin à éliminer ses propres cellules usées. Chez des souris atteintes d'une maladie de type Alzheimer, un peptide connu pour garder les animaux éveillés a amélioré leur sommeil et a été associé à moins d'amyloïde dans le cerveau.
Les deux études portent sur des animaux, et aucune ne dit ce qui se passerait chez l'être humain. Elles méritent néanmoins une lecture attentive, car chacune évoque un possible nouveau rôle pour une petite molécule bien définie.
Pileup : un peptide antibactérien doté d'un second rôle
Les peptides antimicrobiens sont surtout connus pour tuer les bactéries. Une équipe dirigée depuis l'Université nationale de Séoul en a découvert un nouveau chez la drosophile, nommé pileup, qui semble avoir un second rôle quand l'intestin vieillit. Les travaux ont été rapportés dans Current Biology par Lee, Kim et leurs collègues.
Les cellules plus âgées de la paroi intestinale accumulent du stress lorsque leurs mitochondries, les structures qui fournissent son énergie à la cellule, commencent à défaillir. Selon l'équipe, ce stress active pileup dans ces cellules. Le peptide endommage leurs membranes et déclenche un signal qui, selon les chercheurs, aide les cellules à être évacuées, ce qui fait de la place pour de nouvelles.
Ce qui s'est passé sans lui
Les mouches dépourvues de pileup et de ses trois gènes apparentés ont développé une accumulation de cellules semblable à une tumeur, un intestin perméable et une population déséquilibrée de microbes intestinaux, et elles sont mortes prématurément. Cela suggère que le rôle d'entretien du peptide compte pour garder la paroi intestinale saine à mesure que les mouches vieillissent.
Le résultat provient uniquement de drosophiles. On ignore donc encore dans quelle mesure il se transpose à l'être humain.
Le neuropeptide S : un peptide qui garde éveillé, utilisé à l'envers
Le neuropeptide S est un peptide de 20 acides aminés surtout connu pour garder les rongeurs éveillés après une seule dose. Une équipe de la Wuxi School of Medicine, université de Jiangnan, en Chine, dirigée par Peng Zhao, a testé ce qui se passe lorsqu'il est administré chaque jour. Elle a publié les résultats dans Frontiers in Neurology.
Les chercheurs ont utilisé des souris mâles APP/PS1, un modèle très répandu de la maladie d'Alzheimer, âgées de 8 mois. Chaque souris a reçu 1 nanomole de neuropeptide S par jour pendant 14 jours, injectée directement dans les espaces remplis de liquide du cerveau. Les souris du groupe de comparaison ont reçu du sérum physiologique.
Moins de temps éveillé et moins de plaques
Administré de cette façon, le peptide a eu l'effet inverse d'une dose unique. Les souris traitées ont passé moins de temps éveillées et plus de temps en sommeil non paradoxal, et leurs épisodes de sommeil non paradoxal étaient plus longs, aussi bien en phase claire qu'en phase sombre. Le temps de sommeil paradoxal n'a pas changé de manière significative.
Dans l'hippocampe, une région du cerveau essentielle à la mémoire, les souris traitées avaient des niveaux plus bas de protéine précurseur de l'amyloïde (APP) et de sa forme phosphorylée, une surface colorée pour la bêta-amyloïde plus petite et moins de plaques par champ que le groupe sérum physiologique. Les souris APP/PS1 non traitées dormaient mal, avec un sommeil non paradoxal plus fragmenté.
Dans une expérience distincte sur des microglies en culture, les cellules immunitaires du cerveau, le peptide a été associé à des signes d'autophagie, le processus de recyclage de la cellule, et à la signalisation ERK. Cela laisse entrevoir un mécanisme possible, mais l'étude ne montre pas si le peptide a aidé à éliminer l'amyloïde ou a réduit la quantité produite.
Pourquoi ces résultats demandent de la prudence
Les auteurs énumèrent plusieurs limites. Seules des souris mâles d'un même âge ont été étudiées, avec six animaux par groupe pour les travaux sur le sommeil et les tissus. Il n'y avait pas de groupe de souris saines recevant le peptide. On ne sait donc pas si l'effet sur le sommeil est propre au modèle de la maladie. Le peptide a été injecté directement dans le cerveau, ce qui est très éloigné de tout traitement utilisable chez l'être humain. Les expériences sur cellules ont utilisé une lignée cellulaire immortalisée, et l'étude n'a pas été testée chez des patients.
Malgré cela, le fait qu'un même peptide puisse favoriser ou réduire l'éveil selon son mode d'administration rappelle utilement à quel point le schéma de dosage compte dans la recherche sur les peptides.
Ce que les deux études ont en commun
Dans les deux cas, un petit peptide s'avère faire autre chose que son rôle le plus connu : une molécule antibactérienne qui aide aussi à éliminer les vieilles cellules, et une molécule qui favorise l'éveil et qui, administrée chaque jour, semble aider le sommeil. Dans les deux cas, les preuves proviennent pour l'instant d'animaux. Les prochaines étapes seront la reproduction des résultats par d'autres groupes et, si les effets se confirment, des travaux dans des modèles plus complexes.