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Les scientifiques expliquent le mécanisme moléculaire du médicament de Visomitin

Une équipe internationale des scientifiques aboutis par des chercheurs à partir de l'université de l'Etat de Lomonosov Moscou a réussi pour expliquer le mécanisme moléculaire d'un médicament produit en Russie et conçu pour éviter endommager des mitochondries de cellules par des espèces réactives de l'oxygène. Ce travail est publié dans le médicament oxydant de tourillon et la longévité cellulaire.

Récent, chercheurs russes, aboutis par prof. Vladimir P. Skulachev, parvenu pour produire un médicament antioxydant qui s'accumule sélecteur dans des mitochondries et les protège contre les dégâts oxydants. Sous le nom commercial « Visomitin » le médicament était approuvé pour la demande de règlement de telles maladies oculaires comme les cataractes et l'oeil sec. Prof. Armen Mulkidjanian de la faculté de la bio-ingénierie et de la bio-informatique de l'université de l'Etat de Lomonosov Moscou et de l'université d'Osnabrück, de l'Allemagne, et de ses collègues ont expliqué pourquoi très les petites doses d'antioxydants synthétiques tels que « Visomitin » pourraient donner suite thérapeutique prononcée, en dépit de la présence de grandes quantités d'antioxydants mitochondriaux naturels.

Les mitochondries sont des structures intracellulaires qui conduisent la respiration. La respiration, cependant, est accompagnée de la formation des espèces réactives de l'oxygène (ROS) comme dérivés. Le ROS sont capable d'endommager les mitochondries. Les mitochondries endommagées produisent bien plus de ROS, qui peut détruire des cellules et des tissus, de sorte que la nature ait les mécanismes spéciaux, tels que mitophagy et l'apoptose, pour l'élimination des mitochondries et des cellules endommagées. Ces mécanismes sont déclenchés après qu'un signe d'un trouble traverse la double membrane entourant les mitochondries. Plusieurs laboratoires ont prouvé qu'il est possible d'éviter le délabrement des cellules et des tissus en évitant l'oxydation d'une composante particulière de la membrane mitochondriale -- cardiolipin, parce que les molécules oxydées du cardiolipin sont exact les déclencheurs du réseau de signe.

Le groupe de prof. Vladimir Skulachev, du doyen du corps enseignant de la bio-ingénierie et de la bio-informatique et du directeur de l'institut de Belozersky de la biologie matérielle et chimique, (l'université de l'Etat de Lomonosov Moscou), a développé une ligne des antioxydants mitochondrie-visés, les soi-disant SkQ-ions, protégeant particulièrement les molécules du cardiolipin mitochondrial contre l'oxydation. Chez les essais animaux, les SkQ-ions ont guéri les maladies oculaires inflammatoires, aidées pour surmonter les conditions de ischémie-simulation, et même réduit la manifestation de la sénescence. Bien que des médicaments fonctionnant de manière analogue aient été développés et étudiés dans les laboratoires des USA et du R-U, le groupe russe était le premier pour obtenir une approbation pour leur médicament -- comme gouttes ophtalmiques. Les chercheurs espèrent que les médicaments basés sur SkQ, sous forme de pilules et d'injections, après leur conformité, aideraient à atténuer les sympt40mes pathologiques qui accompagnent des rappes, des crises cardiaques et des traumatismes sérieux.

Armen Mulkidjanian et ses collaborateurs sont parvenus à proposer des réponses à quelques questions intrigantes. Particulièrement, il n'était pas clair pourquoi le cardiolipin, de toutes les composantes de la membrane, il s'est particulièrement oxydé. Des molécules du cardiolipin, tout en effectuant seulement 10-20% des lipides totaux de membrane, sont particulièrement visées par ROS et, après l'obtention oxydées, déclenchent le suicide des cellules. Deuxièmement, il n'était pas clair pourquoi les antioxydants naturels, à savoir le coenzyme Q (ubiquinol) et la vitamine E (alpha-tocophérol), qui sont présents dans des membranes mitochondriales en grande quantité, défaillir dans le cas du cardiolipin. C'est resté un mystère pourquoi ces substances ne pourraient pas protéger le cardiolipin contre l'oxydation, alors que les antioxydants artificielles et mitochondrie-visées, conçu par le groupe de Skulachev à Moscou, ou par leurs homologues aux USA et au R-U, parfaitement satisfaits à cette tâche, malgré très des petites doses des médicaments administrés.

Armen Mulkidjanian indique que l'objectif de l'étude a été fixé par prof. Skulachev.

« Prof. Skulachev a demandé à notre groupe en Allemagne d'aborder ces puzzles, » dit Armen Mulkidjanian. La « majeure partie des travaux a été menée à bien par les stagiaires universitaires supérieurs et les employés de l'université de Moscou, qui a fonctionné en Russie et en Allemagne, de sorte que leur cotisation ait été décisive. Pour la recherche, nous avons développé un système expérimental pour vérifier quantitativement l'oxydation des membranes de cardiolipin et de la capacité des antioxydants variés de l'éviter. Elle s'est avérée que les SkQ-ions et les molécules du coenzyme Q ont protégé les membranes de cardiolipin contre l'oxydation aussi bien, alors que la vitamine E a exécuté beaucoup plus mauvais ».

Pour comprendre pourquoi les molécules de cardiolipin sont l'objectif principal du ROS, les chercheurs comparés les données expérimentales avec leurs résultats précédents et les structures des enzymes respiratoires. Une fraction des molécules de cardiolipin est occlue dans les composés respiratoires de protéine, juste ceux qui produisent du ROS. « Ces molécules devraient être les premières à oxyder, » Mulkidjanian dit.

La molécule encombrante et insoluble dans l'eau du coenzyme Q ne peut pas obtenir à ces derniers les molécules « cachées » de cardiolipin, par opposition à de petites, agiles molécules des antioxydants artificiels, qui, suivant les indications de l'étude, sont capables de protéger des molécules de cardiolipin contre l'oxydation en les atteignant de la membrane et de la phase aqueuse.

« L'essence de notre travail est que nous avons proposé un mécanisme qui explique comment les doses très inférieures d'antioxydants mitochondrie-visés pourraient fournir un effet thérapeutique distinct, être même appliqué au-dessus d'un grand nombre d'antioxydants naturels, qui étaient inutiles dans ce cas. Le mécanisme devrait être admissible pour la classe entière des médicaments assimilés. Nous espérons que nos découvertes aideraient à développer les médicaments neufs, 'dit Armen Mulkidjanian.

Source:

Lomonosov Moscow State University