Sérine contre les vaisseaux « diabétiques » de la rétine: ce que l'étude a montré

Une étude publiée dans la revue Theranostics par une équipe de l'hôpital Harvard/Children's de Boston a révélé qu'une supplémentation en sérine, un acide aminé commun, supprimait significativement la prolifération anormale des vaisseaux sanguins dans la rétine (néovascularisation) dans un modèle murin classique de rétinopathie hypoxique. Cette formation vasculaire « anormale » est à l'origine de la rétinopathie du prématuré et de la rétinopathie diabétique proliférative, deux causes majeures de perte de vision.

L'idée en un mot

En cas d'hypoxie, les photorécepteurs subissent un manque d'énergie et envoient un signal pour « construire davantage de vaisseaux », ce qui entraîne la fragilité et la fuite de nombreux capillaires. Les auteurs ont testé si cette réponse pathologique était atténuée par l'apport de sérine (un acide aminé clé dans le métabolisme des groupes monocarbonés et précurseur de nombreux lipides). La réponse est oui, et de manière assez convaincante.

Qu'ont-ils fait exactement?

• Un modèle de rétinopathie induite par l'oxygène (OIR) a été utilisé: des souris nouveau-nées ont été maintenues dans 75 % d'O₂ puis transférées à l'air - cela provoque une mort « par vagues » puis une hypoxie rétinienne avec un pic de néovascularisation au 17e jour de vie.
• La sérine a été administrée par voie systémique (intrapéritonéale ou orale) pendant une période d'hypoxie relative. Les mères ont été soumises séparément à un régime pauvre en sérine/glycine pour observer l'effet inverse.
• Les groupes ont été comparés selon la zone de néovascularisation et les zones « exsangues » et une analyse « multi-omique » de la rétine a été réalisée: métabolomique, lipidomique, protéomique, scRNA-seq. Plus pharmacologique: ils ont bloqué la β-oxydation des acides gras (éthomoxir/malonyl-CoA) et l'ATP synthase mitochondriale (oligomycine) pour vérifier par quel biais la sérine agit.

Résultats clés

• Moins de vaisseaux pathologiques. La sérine a significativement réduit la zone de néovascularisation; tandis qu'une carence en sérine/glycine dans l'alimentation des mères, au contraire, l'a augmentée.
• L'énergie est au cœur de l'histoire. L'effet de la sérine disparaît lorsque l'oxydation des graisses (FAO) ou la phosphorylation oxydative (OXPHOS) est inhibée. Autrement dit, la protection dépend des mitochondries. En protéomique, on observe une augmentation des protéines OXPHOS; en transcriptomique, on observe une augmentation des gènes « respiratoires » et une diminution des signaux proangiogéniques dans le groupe de photorécepteurs des bâtonnets.
• Traces lipidiques. Les phosphatidylcholines, la classe la plus courante de phospholipides membranaires, sont en augmentation dans la rétine, ce qui est logique pour les tissus présentant un renouvellement colossal des membranes (photorécepteurs).
• Médiateur candidat: HMGB1 a été identifié comme un régulateur nodal possible par lequel la sérine atténue les signaux proangiogéniques pendant l'hypoxie.

Pourquoi est-ce important?

Les traitements « lourds » actuels – laser et injections d'anti-VEGF – préservent la vision, mais présentent des limites et des risques potentiels, notamment chez les nourrissons. Une stratégie nutritionnelle simple ciblant le métabolisme neuronal rétinien pourrait constituer un complément doux ou une « passerelle » entre les traitements. Les données observationnelles chez l'homme sont indirectement concordantes: un faible taux de sérine est associé à une néovascularisation maculaire, et un remodelage des voies sérine/glycine a été décrit dans la ROP et la rétinopathie diabétique. Ces travaux apportent une causalité supplémentaire, bien que dans un modèle.

Attention: ce sont des souris pour l'instant

• L’OIR est un modèle, et non une copie complète des maladies humaines; une « traduction » directe des doses de sérine aux humains ne peut pas être effectuée.
• La supplémentation systémique en acides aminés n’est pas une « vitamine inoffensive »: dans certaines conditions, un excès d’acides aminés/des changements métaboliques peuvent avoir des effets secondaires.
• Des études cliniques sont nécessaires: schémas de sécurité, fenêtres d'efficacité (chez les prématurés vs les adultes atteints de rétinopathie diabétique), association avec un anti-VEGF et impact sur le remodelage vasculaire de base.

Quelle est la prochaine étape?

Les prochaines étapes logiques sont de petits projets pilotes cliniques avec des biomarqueurs de la fonction mitochondriale/du profil lipidique rétinien, testant la sérine en combinaison avec des thérapies existantes et trouvant des « boutons moléculaires » précis (même HMGB1) pour une intervention ciblée sans chargement systémique d’acides aminés.