Le système d'administration d'antioxydants protège les cellules hépatiques des médicaments

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Dans une nouvelle étude, des chercheurs ont mis au point un système permettant de délivrer des antioxydants directement aux mitochondries – les « centrales électriques de la cellule » – dans le foie et de protéger contre les effets du stress oxydatif chez la souris. La recherche est publiée dans Scientific Reports.

Les mitochondries sont bien connues comme les "centrales électriques de la cellule" - des organites au sein des cellules qui génèrent la majeure partie de l'énergie nécessaire pour alimenter les processus biochimiques importants. Leur rôle principal est de produire la molécule d'adénosine triphosphate (ATP), qui agit comme la monnaie énergétique des cellules.

Cependant, la production d'ATP peut également générer des sous-produits potentiellement nocifs appelés espèces réactives de l'oxygène (ROS). Ces molécules hautement réactives peuvent endommager l'ADN ou même des cellules et des tissus entiers. Des mitochondries saines contrôlent les ROS, mais lorsque cet équilibre est perdu dans un phénomène appelé stress oxydatif, les dommages induits par les ROS peuvent entraîner un vieillissement prématuré et des maladies.

Il est important de noter que les antioxydants - des molécules qui inhibent l'oxydation - peuvent contrôler ces ROS et leurs dommages ultérieurs. Dans l'étude actuelle, des chercheurs de l'Université d'Hokkaido ont testé un système pour fournir des antioxydants directement dans les mitochondries des cellules hépatiques afin d'atténuer les effets des dommages induits par les ROS.

L'équipe de recherche, dirigée par le professeur Yuma Yamada, le professeur Hideyoshi Harashima et le Dr Mitsue Hibino, avait précédemment développé un système d'administration de médicaments nommé CoQ10-MITO-Porter.

"Ce système est constitué de la molécule antioxydante Coenzyme Q10 (CoQ10) - qui est également requise par les mitochondries pour la production d'ATP - encapsulée par une nanoparticule lipidique qui ciblerait les mitochondries. Dans cette étude, nous avons cherché à tester si ce système pouvait fonctionner dans les organismes vivants. ", a expliqué Hibino.

Les chercheurs ont testé l'efficacité de ce système en utilisant des modèles murins de lésions hépatiques causées par l'acétaminophène, un analgésique. Les surdoses d'acétaminophène augmentent les niveaux de ROS dans les mitochondries, ce qui endommage par conséquent les cellules hépatiques.

Les résultats de ces modèles animaux ont révélé que la CoQ10-MITO-Porter était transportée vers le foie et réduisait les dommages induits par les ROS. De plus, lorsqu'ils ont réduit la taille des particules de CoQ10-MITO-Porter et augmenté l'emballage de CoQ10, les dommages au foie ont été traités plus efficacement par rapport à la préparation d'origine.

"Notre étude a montré que le système MITO-Porter que nous avons développé peut être utilisé pour délivrer la CoQ10 au foie, ce qui en fait une stratégie thérapeutique importante contre les conditions qui causent le stress oxydatif", a déclaré Yamada. "Nos travaux futurs se concentreront sur l'élucidation du mécanisme responsable de l'effet thérapeutique de la CoQ10."

Référence : Hibino M, Maeki M, Tokeshi M, Ishitsuka Y, Harashima H, Yamada Y. Un système qui délivre un antioxydant aux mitochondries pour le traitement des lésions hépatiques d'origine médicamenteuse. Sci Rep. 2023;13(1):6961. doi : 10.1038/s41598-023-33893-7

Cet article est une refonte d'un communiqué de presse publié par l'Université d'Hokkaido. Le matériel a été modifié pour la longueur et le contenu.