Une nouvelle étude montre le rôle du cholestérol dans la perception de la douleur

Une nouvelle étude montre le rôle du cholestérol dans la perception de la douleur

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Lorsque vous vous cognez l'orteil ou que vous vous cognez la tête, vous savez que frotter la blessure peut atténuer l'inconfort. Mais comment? Une nouvelle recherche du laboratoire de Scott B. Hansen, Ph.D., montre comment la pression physique sur les cellules peut réduire les signaux de douleur, tandis que des amas excessifs de cholestérol dans les membranes cellulaires peuvent interférer avec ce processus.

La recherche menée à l'Institut Herbert Wertheim UF Scripps pour l'innovation et la technologie biomédicales apparaît dans la revue eLife.

Les découvertes de Hansen et de ses collègues sont importantes pour plusieurs raisons. Ils montrent pour la première fois que les lipides des membranes cellulaires, ou graisses, aident à envoyer une impulsion électrique dans les cellules après avoir subi une pression et une force. La recherche met en lumière le chemin emprunté par les signaux de douleur depuis le site de la blessure jusqu’au cerveau et relie les nombreux acteurs biologiques impliqués. Surtout, la recherche montre comment un excès de cholestérol dans les membranes cellulaires peut interférer avec le contrôle de la douleur.

“L'excès de cholestérol est présent dans de nombreuses maladies et troubles, notamment le diabète et les maladies liées au vieillissement”, a déclaré Hansen, professeur agrégé de médecine moléculaire au Wertheim UF Scripps Institute. “Cela pourrait expliquer pourquoi nous constatons davantage de douleurs chroniques dans ces groupes.”

L'étude s'ajoute également aux preuves croissantes selon lesquelles les molécules grasses qui composent les membranes cellulaires ont besoin d'une structure pour accomplir leurs nombreuses fonctions, a-t-il ajouté.

“À l'origine, la science pensait que seules les protéines avaient des structures dotées d'une fonction”, a déclaré Hansen. “Il semble que les lipides puissent être ajoutés à cette liste.”

Une cellule est constituée d’une membrane extérieure grasse entourant un intérieur à base d’eau. Les microscopes avancés et d’autres nouvelles technologies révèlent cependant que la membrane cellulaire n’est pas simplement un sac adipeux. Il s’agit plutôt d’un ensemble sophistiqué de capteurs, de pores, de canaux, de récepteurs et d’amas de cholestérol maintenus en place par des molécules de graisse disposées avec précision.

“Il existe deux types de graisses dans la membrane : l'une est fluide, comme l'huile d'olive, et l'autre contient du cholestérol et se présente sous forme de minuscules amas rigides, ressemblant davantage à du saindoux”, a déclaré Hansen. “On ne savait pas que ces graisses pouvaient jouer un rôle dans la signalisation de la douleur.”

Pour ressentir de la douleur, il faut d’abord ressentir la blessure. Deuxièmement, ce message de blessure doit être converti en un signal qui peut se propager rapidement à travers le corps et être interprété par le cerveau. La structure lipidique semble détecter la force et la convertir en signal. Le signal peut alors aider à activer les propres réponses du corps pour soulager la douleur, tant qu'il n'y a pas d'interférence, réduisant ainsi l'intensité de la douleur.

Les scientifiques ont déjà documenté le rôle d'une enzyme de détection de force mécanique appelée PLD2 dans ces étapes et sa capacité à activer un canal potassique analgésique appelé TREK-1. Il manquait une compréhension de la manière dont PLD2 et TREK-1 pouvaient être activés par la membrane. PLD2 n’avait pas la capacité de détecter la tension, la manière typique dont les mécanocapteurs sont engagés. Les lipides membranaires n'ont pas été pris en compte, peut-être parce qu'ils étaient mal compris en raison de limitations techniques.

“Jusqu'à récemment, l'étude de ces amas lipidiques contenant du cholestérol, également appelés radeaux lipidiques, était difficile car ils sont trop petits pour être observés au microscope optique ordinaire”, a déclaré Hansen.

À l’aide d’un microscope spécial, Hansen et ses collègues ont documenté dans plusieurs types de cellules que la pression et l’étirement, ou « cisaillement », provoquaient des modifications de ces molécules de graisse qui modifiaient temporairement la capacité de la cellule à activer le soulagement de la douleur. Des études menées sur des souris et des mouches des fruits ont également confirmé leurs résultats.

La recherche soulève des questions intéressantes et des opportunités pour des études plus approfondies, a déclaré Hansen. De nombreuses protéines s'associent à cette structure lipidique, notamment les protéines impliquées dans la maladie d'Alzheimer et l'inflammation. Comprendre si l’inflammation affecte la structure membranaire du cholestérol, en particulier dans les cellules cérébrales, peut également s’avérer important pour comprendre le lien douleur-inflammation.

“De nouveaux types de traitements contre la douleur non opioïdes sont nécessaires de toute urgence pour les personnes souffrant de douleur chronique”, a déclaré Hansen. “Comprendre quels facteurs déterminent le seuil de douleur est une étape importante vers cet objectif.”

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