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L'autophagie, on en parle ?

Pour purifier la peau, la détoxifier, voire ralentir son vieillissement, la recherche cosmétique pourrait être amenée à explorer une nouvelle piste : le processus d'autophagie cellulaire, mis en lumière dernièrement grâce à l'attribution d'un prix Nobel. Celui-ci vient en effet couronner des années de recherche et d'élucidation des mystères de l'autophagie, et de ses implications dans nombre de processus physiologiques et dérégulations.
 

Nouvelle piste cosmétique

Optimiser la survie des cellules de la peau, les maintenir dans un "cadre de vie" qualitatif pour une régénération optimale, retarder leur déclin, tels sont les chantiers de recherche auxquels s'attelle la cosmétique depuis toujours. Pour les aider à se prémunir d'une agression stressante, à compenser un manque de nutriments, ou encore à mieux se préserver des affres du vieillissement, une piste jusqu'à présent peu explorée pourrait connaître de nouveaux développements dans un futur proche : il s'agit du processus "d'autophagie", aptitude naturelle que possèdent les cellules vivantes à savoir exploiter ou recycler leur propre contenu. Un concept emprunté à la recherche biologique fondamentale, qui vient aujourd'hui s'inviter dans le secret des laboratoires cosmétiques.


Ingéniosité cellulaire

Le concept d'autophagie est apparu dans les années 60 lorsque des chercheurs ont observé que les cellules étaient capables de détruire leurs propres constituants au sein d'organites de recyclage ou de dégradation, les lysosomes. Ces structures cellulaires fonctionnent comme de véritables micro-usines grâce à leurs enzymes de digestion des protéines, glucides, et lipides, assurant une fonction de dégradation capitale. En 1974, leur découverte par l'éminent scientifique belge Christian de Duve était récompensée du prix Nobel de physiologie ou médecine.
Quelques années plus tard, d'autres vésicules intracellulaires sont découvertes grâce à des investigations microscopiques et biochimiques plus poussées : ces vésicules s'avèrent capables d'emballer du contenu cellulaire dans de petits sacs, et de transporter cette "cargaison" cellulaire indésirable vers les lysosomes, afin que celle-ci soit dégradée in situ. C'est encore Christian de Duve qui décrit ce phénomène, et imagine le terme "d'autophagie" - se manger soi -, pour le décrire. Les nouvelles vésicules découvertes sont alors appelées "autophagosomes".
Alors que parallèlement, un autre système d'épuration cellulaire, le protéasome, dégrade quant à lui les protéines une à une, seuls les autophagosomes se montrent capables d'engloutir des composants complexes tels que de grosses protéines ou encore des organites cellulaires usés, ceux-ci étant alors découpés en petits constituants après fusion entre autophagosome et lysosome. Ce processus de digestion procure de ce fait à la cellule des nutriments et de nouveaux éléments de construction qui lui permettront de se renouveler.
 

Un Nobel à la clé

Le processus d'autophagie est resté longtemps difficile à comprendre jusqu'à ce qu'un scientifique de l'Institut technologique de Tokyo - Yoshinori Ohsumi - réalise au début des années 90 une série d'expérimentations visant à décortiquer cette machinerie étonnante.
Afin de mieux étudier le mode d'apparition des autophagosomes, ce chercheur a eu l'idée de stimuler la mise en marche de l'autophagie au sein de cellules de levure, d'abord en privant ces cellules de nutriments, ensuite en bloquant le processus de dégradation intra-vacuolaire, provoquant une accumulation d'autophagosomes. C'est ainsi qu'ont pu être identifiés pas à pas quinze gènes-clés impliqués dans le processus d'autophagie, ainsi que la cascade de protéines complexes contrôlant chacune des étapes. Des résultats publiés en 1992.
Si Yoshinori Ohsumi a pu élucider le rôle de chacune des protéines concernées, il a aussi décrit comment différents types de stress peuvent initier l'autophagie. Depuis, d'autres recherches ont révélé que ce mécanisme de contrôle existe bel et bien au sein de nos propres cellules ; mieux, il se montre capital chez nous autres humains.
 

De l'importance de l'autophagie pour nos cellules

Couronnées par le prix Nobel de physiologie ou médecine en 2016, les découvertes faites par Yoshinori Ohsumi ont permis d'appréhender le rôle fondamental de l'autophagie dans de nombreux processus physiologiques dans lesquels les composants cellulaires ont besoin d'être dégradés ou recyclés, ainsi que son incidence sur le renouvellement des structures cellulaires. Elle apparaît également essentielle en cas de privation de nutriments, ou encore d'agression par différents stress. Ainsi, lors de périodes de jeûne, l’autophagie est stimulée pour maintenir le niveau intracellulaire de nutriments correspondant aux besoins métaboliques et énergétiques de la cellule.
Les cellules peuvent également s'appuyer sur l'autophagie pour éliminer des protéines et organites endommagés ; mais aussi des microorganismes les ayant envahies après une agression bactérienne ou virale. Cette mécanique autorégulatrice constitue dès lors une sorte de contrôle qualité, majeur pour la survie de la cellule et la prolongation de sa vitalité.
Plus largement, le processus autophagique contribue au développement embryonnaire, ainsi qu'à la différenciation cellulaire.
Si beaucoup reste encore à être élucidé, des dérèglements de l'autophagie ont été reliés à l'existence de pathologies - diabète de type 2, maladie de Parkinson, cancers -, ainsi qu'à des troubles liés au vieillissement. D'intenses recherches se poursuivent à présent pour développer des molécules capables de cibler l'autophagie dans différents désordres, afin de soit la stimuler, soit la réduire.
 

Bienfaits pour la peau

Il y a dix ans déjà, une société de matières premières cosmétiques, via sa recherche associée à des universitaires, s'intéressait en précurseur au mécanisme de l'autophagie. L'idée était d'exploiter ce processus pour détoxifier et accroître la longévité des cellules cutanées. C'est ainsi qu'est né un ingrédient d'origine biotechnologique "modulateur d'autophagie", revendiquant de limiter l'accumulation des agrégats de lipofuscine (pigment caractéristique du vieillissement cellulaire) dans la peau, et d'optimiser la longévité cellulaire. Depuis, rarissimes sont les sociétés misant sur ce créneau de recherche ; un autre ingrédient semble se positionner sur l'amélioration du bien-être cutané grâce à une activation de l'autophagie... Soyons sûrs que le prix Nobel saura susciter un engouement renouvelé. Source : Académie Nobel - Inserm U756, Université Paris-Sud. Colonne : Est-il bon de jeûner ? De nombreuses études ont mis en évidence un bénéfice significatif du jeûne intermittent sur les capacités cellulaires d’adaptation aux situations de stress, ainsi que sur la réduction des dommages oxydatifs. En stimulant l’autophagie, le jeûne sans excès semble favoriser le nettoyage de molécules endommagées au sein des tissus. Cette voie de réparation pourrait être intéressante dans le cadre de la prévention de maladies.
Source : Efeyan A. et al. - Trends in molecular medicine, 2012.
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