Une nouvelle étude montre l'importance de la glutamine pour la santé rétinienne

La rétine impose des besoins énergétiques élevés au corps, en partie en raison de l’activité des photorécepteurs.

Ces cellules spécialisées sont responsables de la réception de la lumière et de la transmission des informations visuelles au cerveau.

La mort des photorécepteurs est la cause de la perte de vision dans de nombreuses maladies rétiniennes, et il n’existe pas de thérapies efficaces pour améliorer leur survie.

Dans une étude publiée dans eLife, des chercheurs de l'Université du Michigan ont étudié la dépendance des photorécepteurs à la glutamine. Leurs résultats suggèrent que le maintien de l'équilibre en acides aminés dans ces cellules est important pour la santé des photorécepteurs.

Les besoins énergétiques des photorécepteurs les rendent vulnérables aux modifications mineures du métabolisme. Des études antérieures se sont concentrées sur le glucose comme principale source d'énergie pour ces cellules.

Une thérapie exploitant la dépendance au glucose des photorécepteurs est actuellement testée dans un essai clinique chez des patients atteints de dégénérescence rétinienne.

« Les photorécepteurs comptent parmi les cellules de l'organisme les plus exigeantes sur le plan métabolique, ce qui nous a amenés à nous demander si leur survie dépendait d'autres sources d'énergie que le glucose », a déclaré Thomas Wubben, MD, PhD, professeur agrégé d'ophtalmologie et de sciences visuelles. « Nous avons étudié la glutamine, car c'est l'acide aminé le plus abondant dans le sang. »

La glutamine est impliquée dans plusieurs voies, aidant les cellules à synthétiser d’autres acides aminés, notamment le glutamate et l’aspartate, ainsi que des protéines et de l’ADN.

Pour confirmer le rôle de la glutamine dans la vision, les chercheurs ont utilisé des souris dépourvues de l'enzyme glutaminase, qui décompose la glutamine en glutamate. Ils ont comparé ces souris à un groupe témoin en mesurant l'épaisseur de leur rétine. Les souris dépourvues de glutaminase ont montré une diminution rapide de l'épaisseur de leur rétine, accompagnée d'une perte du nombre et de la fonction des photorécepteurs.

La glutamine intervient dans divers processus cellulaires. Pour comprendre son importance pour la survie des photorécepteurs, l'équipe a mesuré les concentrations de diverses molécules chez des souris témoins et chez des souris dépourvues de glutaminase.

Les souris dépourvues de cette enzyme présentaient des taux réduits de glutamate et d'aspartate. Ces acides aminés, à leur tour, aident les cellules à synthétiser les protéines nécessaires au fonctionnement des photorécepteurs.

Les chercheurs ont également constaté que la réduction des niveaux d'acides aminés activait la réponse intégrée au stress, connue pour déclencher la mort cellulaire si elle persiste trop longtemps. En supprimant cette réponse au stress, l'équipe a constaté une augmentation de l'épaisseur de la rétine.

« Nous nous concentrons désormais sur la compréhension des voies qui dépendent de la glutamine et si elles peuvent être « activées » avec des médicaments ou des suppléments », a déclaré Wubben.

Les voies de conversion de la glutamine en glutamate sont perturbées dans les modèles de maladies rétiniennes humaines.

« La restauration du métabolisme peut aider à prévenir la perte de vision et la cécité. »