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L'infertilité masculine constitue une préoccupation médicale largement répandue au sein de la population, affectant jusqu'à 9% des hommes en âge de procréation. Dans certains cas, cette condition est étroitement associée à un dysfonctionnement mitochondrial, un trouble touchant les organites responsables de la production d'énergie et d'autres fonctions vitales au sein de la cellule. Cependant, les mécanismes sous-jacents de cette relation entre les mitochondries et la fertilité masculine demeurent, malheureusement, énigmatiques, représentant ainsi un obstacle substantiel à la découverte de traitements efficaces.
L’objectif de ce travail de recherche fondamentale, fruit d’une collaboration internationale entre le groupe de recherche d’Angers du Dr. Marco Spinazzi et le groupe américaine du Prof. Enrico Radaelli (University of Pennsylvania) était de mieux comprendre quels mécanismes moléculaires sont responsables de l'infertilité masculine dans un modèle de dysfonctionnement mitochondrial.
Pour répondre à ces questions, les auteurs ont utilisé un modèle murin du syndrome de Leigh, l'une des maladies mitochondriales les plus courantes et les plus graves. Ce modèle murin se caractérise par le manque de PARL, un enzyme qui coupe des protéines très spécifiques situées dans la membrane interne des mitochondries, et qui a impliqué dans plusieurs maladies, comme la maladie de Parkinson et le diabète de type 2. Avec une approche génétique, biochimique et microscopique les auteurs ont montré que les souris déficients en PARL présentent un phénotype d'infertilité très sévère et précoce, déterminé par un arrêt complet de la spermatogenèse et par l’induction d’un type spécifique de mort cellulaire appelé ferroptose, spécifiquement au niveau des précurseurs de cellules germinales appelées spermatocytes.
Cette étude met en lumière que la ferroptose résulte d'une diminution de deux molécules essentielles pour la protection des cellules contre ce processus : l'enzyme GPX4 et le lipide Coenzyme Q. Ces conclusions représentent la première observation de l'émergence de la ferroptose au sein des cellules germinales de mammifères et soulignent son rôle dans un contexte de pathologie mitochondriale.
Ces résultats peuvent stimuler les chercheurs à étudier la ferroptose dans d’autres maladies associées au dysfonctionnement mitochondrial et à l’infertilité masculine.
Cette avancée pourrait éventuellement ouvrir la voie à des traitements novateurs, dès lors que des inhibiteurs efficaces de la ferroptose seront disponibles en clinique.