Alzheimer, cancer : une thérapie basée sur l’odorat pour retarder les maladies

Plus de pilules ni d'injections ? Des scientifiques de l’université de Californie à Riverside (États-Unis) ont révélé qu’une thérapie basée sur l’odorat pouvait être utilisée pour lutter contre les tumeurs, les maladies inflammatoires et la neurodégénérescence. Pour parvenir à cette conclusion, ils ont réalisé une étude, dont les résultats ont été publiés dans la revue eLife.

Dans le cadre de ces travaux, les chercheurs ont exposé des mouches à fruits (Drosophila melanogaster) au diacétyle, un composé volatil microbien libéré par la levure. Ce dernier est présent à des niveaux élevés autour des fruits en fermentation où les insectes passent de longues périodes. En outre, le diacétyle est largement utilisé dans les arômes des aliments et des boissons. Il est présent naturellement dans une variété de produits laitiers. Bien que le diacétyle se trouve dans la bière, le vin, le yaourt grec et de nombreux fruits mûrissants, son inhalation à des concentrations élevées est considérée comme dangereuse.

L'exposition au diacétyle a modifié l'expression des gènes chez les mouches

Grâce à leur expérience, l’équipe a découvert que l'exposition à cette substance odorante avait modifié l'expression des gènes dans les antennes des mouches en quelques jours seulement. Cette modification a même été observée dans les tissus dépourvus de récepteurs odorants. "Ces molécules, auxquelles nous sommes exposés et sont absorbées par les cellules de notre peau, de notre nez, de nos poumons, et probablement même jusqu'au cerveau par la circulation sanguine, sont capables d'atteindre le noyau cellulaire à travers la membrane cellulaire", a précisé Anandasankar Ray, auteur des recherches.

D’après les scientifiques, le diacétyle peut agir comme un inhibiteur des enzymes histone désacétylase (HDAC). Les inhibiteurs d'HDAC sont utilisés comme médicaments anticancéreux et peuvent également être utilisés dans le traitement des maladies inflammatoires ainsi que de la neurodégénérescence. Lorsque les HDAC, qui sont présents chez les plantes et les animaux, sont inhibés, l’ADN s’enroule de manière moins compacte dans les cellules, ce qui entraîne une plus grande expression des gènes. "Cela ouvre la possibilité aux inhibiteurs d'HDAC à base d'odeurs de retarder la neurodégénérescence ou les déficits de mémoire liés aux maladies."

Cancer de l’enfant : inhaler ce composé volatil empêche la prolifération du neuroblastome

Dans des expériences distinctes, les auteurs ont constaté des changements similaires dans l’expression des gènes dans les poumons et le cerveau chez des souris. Dans le détail, les niveaux de gènes régulés positivement dans des cancers comme le neuroblastome ont montré une réduction significative chez les rongeurs exposés au diacétyle. Même observation dans les cellules humaines. Le diacétyle provoquait des niveaux d’acétylation plus élevés entraînant des niveaux supérieurs d’expression génique. Lors de tests plus approfondis sur des lignées cellulaires cancéreuses humaines, l’équipe a découvert que l’exposition au diacétyle empêchait la prolifération du neuroblastome.

"Notre découverte initiale a été réalisée en utilisant du diacétyle, comme preuve de concept, et ce composé n'est peut-être pas le candidat idéal pour une thérapie. Nous travaillons déjà à l’identification d’autres substances volatiles qui entraînent des changements dans l’expression des gènes. Notre découverte importante est que certains composés volatils émis par les microbes et les aliments peuvent modifier les états épigénétiques des neurones et d’autres cellules eucaryotes. Notre rapport est le premier signalement de substances volatiles communes se comportant de cette manière. Cela ouvre tout un champ d’investigation. Les possibilités sont illimitées", a conclu Anandasankar Ray.