Mécanisme d’action des protéines de stress

Un ingrédient d’origine végétale capable de stimuler la production de protéines dites de stress fait partie de compléments alimentaires disponibles sur le marché, aussi bien en médecine humaine que vétérinaire, qui aideraient l’organisme à récupérer. Mais quel est leur mécanisme d’action ? Isabelle Guinobert, du Groupe PiLeJe, et Patrick Conesa, praticien à Corbas (Rhône), ont donné quelques explications lors des journées de formation de Wamine, le 25 septembre dernier à Paris.

Réparation cellulaire, adaptation au stress

Les protéines de choc thermique ou Heat Shock Proteins (HSP), dites encore protéines de stress, font l’objet de plus de 60 000 publications depuis 1964, année de leur découverte. Molécules chaperons qui peuvent changer la conformation d’une protéine, elles représentent un mécanisme de défense de la cellule. En effet, lors d’un stress, les protéines cellulaires peuvent être dénaturées. Elles ne peuvent plus assurer leur fonction et s’agrègent entre elles, ce qui compromet la survie de la cellule. Le stress peut être environnemental (température, radicaux libres, etc.), physiopathologique (fièvre, inflammation, ischémie, infection, etc.) ou physiologique (exercice physique, développement, vieillissement, etc.). Les HSP se collent aux protéines dénaturées, les empêchent de former des agrégats et les remettent en ordre. Elles dirigent celles qui sont trop abîmées vers des protéases qui les éliminent en les coupant en acides aminés. Les HSP inhibent également l’apoptose de la cellule par différents mécanismes (blocage du facteur inducteur de l’apoptose, du signal du cytochrome C, etc.), en attendant que celle-ci fonctionne de nouveau normalement avec les protéines réparées. Ainsi, les HSP assurent le maintien de l’intégrité structurelle et fonctionnelle de la cellule.

Les protéines de choc thermique permettent par ailleurs une adaptation à un stress : l’application d’un stress modéré augmente leur quantité, ce qui confère aux cellules ou aux tissus une résistance accrue à un stress ultérieur plus intense. Par exemple, plus un cheval court régulièrement, plus son niveau basal de HSP augmente. Un entraînement permet donc un préconditionnement de l’organisme en vue d’une course, événement le plus stressant pendant lequel le travail musculaire est intense.

Des applications multiples

Enfin, des HSP extracellulaires sont parfois des médiateurs de l’inflammation ou d’un signal de danger. Lorsque des neurones sont soumis à un choc thermique, par exemple, les cellules gliales libèrent des HSP pour eux. Cette collaboration intercellulaire explique qu’elles soient retrouvées à l’extérieur des cellules. De même, lors d’effort musculaire, le foie peut libérer des HSP qui vont jusqu’au muscle : les organes échangent des protéines de choc thermique.

Ainsi, en plus de jouer un rôle dans la cytoprotection, ces protéines interviennent dans la régulation de la réponse immunitaire et de l’inflammation, et peuvent avoir une multitude d’applications thérapeutiques : réparation tissulaire, vieillissement, inflammation, maladie infectieuse, etc.¹

L’administration de certains extraits végétaux par l’alimentation peut ainsi avoir un effet antioxydant et stimuler la transcription d’autres HSP en situation de stress. Porphyral HSP^® fait partie des ingrédients utilisés dans les compléments alimentaires, associé notamment à des acides gras, des vitamines et des minéraux. Il est constitué d’un extrait d’algues rouges alimentaires soumises à des stress environnementaux (ultraviolets, dessiccation, température). Il peut ainsi être utilisé lors d’état inflammatoire aigu (infection virale ou bactérienne) ou lors de lésions tissulaires (traumatisme, chirurgie, effort physique). Il peut également être administré lors d’insuffisance cardiaque chez le chien, ou encore avant et après une chirurgie, afin de faciliter la récupération.
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¹ Certaines protéines de stress peuvent avoir un effet négatif sur l’organisme. C’est le cas de HSP90, qui aide les cellules tumorales à se protéger et participe au développement de tumeurs. L’effet bénéfique des HSP dépend donc du contexte et du type cellulaire.