Le rôle des déméthylases d’histones dans l’autophagie et l’inflammation

Contexte

L’autophagie est un processus de dégradation lysosomale essentiel dans les cellules eucaryotes, jouant un rôle clé dans le renouvellement des composants cellulaires et le maintien de l’homéostasie cellulaire. Les anomalies de l’autophagie sont associées à diverses maladies, notamment le cancer, les maladies inflammatoires et les maladies neurodégénératives. Ces dernières années, le rôle des modifications épigénétiques dans la régulation de l’autophagie a attiré de plus en plus d’attention, en particulier les déméthylases d’histones (KDMs), qui sont considérées comme des régulateurs épigénétiques importants dans l’autophagie et l’inflammation. Cependant, les mécanismes précis des KDMs dans l’autophagie et l’inflammation ne sont pas encore entièrement élucidés. Par conséquent, cet article vise à passer en revue systématiquement le rôle des KDMs dans la régulation de l’autophagie et de l’inflammation, fournissant ainsi une base théorique pour le traitement des maladies associées.

Source de l’article

Cet article a été rédigé par Yaoyao Ma, Wenting Lv, Yi Guo et plusieurs autres auteurs, issus d’institutions telles que l’Université des sciences et technologies du Hubei et l’Université de Wuhan. L’article a été publié en 2025 dans la revue Cell Communication and Signaling sous le titre Histone demethylases in autophagy and inflammation. Il s’agit d’une revue systématique qui résume les mécanismes de régulation des KDMs dans l’autophagie et l’inflammation, ainsi que leurs applications potentielles dans le traitement des maladies.

Contenu principal

1. Mécanismes moléculaires de l’autophagie et leur relation avec les KDMs

L’autophagie est un processus cellulaire hautement complexe, principalement divisé en macroautophagie, microautophagie et autophagie médiée par des chaperons (CMA). Les étapes de l’autophagie, y compris l’initiation, l’extension, la maturation et la dégradation, impliquent de nombreux gènes liés à l’autophagie (ATG) et des voies de signalisation. Les modifications des histones, en particulier la méthylation des lysines d’histones, jouent un rôle important dans la régulation de l’autophagie. Les KDMs régulent l’expression des gènes liés à l’autophagie en éliminant les marques de méthylation sur les histones, influençant ainsi le processus autophagique.

2. Rôle des KDMs dans la régulation de l’autophagie

La famille des KDMs comprend plusieurs sous-familles, de KDM1 à KDM8, chacune régulant l’autophagie par des sites de méthylation d’histones spécifiques. Par exemple, KDM1A (également appelée LSD1) inhibe l’autophagie en régulant la voie mTORC1, tandis que KDM3A et KDM3B favorisent l’autophagie en activant des gènes liés à l’autophagie tels que TFEB, ATG5 et ATG7. Les membres de la famille KDM4 (comme KDM4B) activent l’expression des gènes liés à l’autophagie en déméthylant H3K9me3 dans des conditions de carence nutritionnelle. La famille KDM6 (comme KDM6A et KDM6B) favorise l’autophagie en régulant l’expression de TFEB.

3. Rôle des KDMs dans la régulation de l’inflammation

Les KDMs ne régulent pas seulement l’autophagie, mais participent également à la réponse inflammatoire en régulant l’expression des gènes liés à l’inflammation. Par exemple, KDM1A favorise la production de cytokines inflammatoires en régulant la voie TLR4/NF-κB, tandis que KDM6B régule la polarisation des macrophages en déméthylant H3K27me3, influençant ainsi la réponse inflammatoire. KDM4A et KDM4B jouent également un rôle important dans l’inflammation cardiovasculaire et neurologique.

4. Potentiel des KDMs comme cibles thérapeutiques

Les inhibiteurs de KDMs montrent un potentiel thérapeutique dans la régulation de l’autophagie et de l’inflammation. Par exemple, les inhibiteurs de KDM1A (comme TCP et GSK-LSD1) favorisent l’autophagie en activant la voie SESN2/mTORC1, inhibant ainsi la croissance tumorale. Les inhibiteurs de KDM6 (comme GSK-J4) suppriment la production de cytokines inflammatoires en régulant H3K27me3, offrant un potentiel thérapeutique dans des maladies telles que les maladies inflammatoires de l’intestin et la polyarthrite rhumatoïde.

Importance et valeur de l’article

Cet article résume systématiquement les mécanismes de régulation des KDMs dans l’autophagie et l’inflammation, offrant une nouvelle perspective pour comprendre les mécanismes moléculaires de ces processus. De plus, il explore les applications potentielles des inhibiteurs de KDMs dans le traitement des maladies, fournissant une base théorique pour le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques. Bien que la recherche sur les inhibiteurs de KDMs en soit encore à ses débuts, leur potentiel dans la régulation de l’autophagie et de l’inflammation mérite une exploration approfondie.

Points forts et innovations

1. Revue systématique : Cet article est la première revue systématique à résumer le rôle des KDMs dans l’autophagie et l’inflammation, comblant une lacune dans ce domaine de recherche.
2. Analyse multidimensionnelle : L’article explore non seulement les mécanismes de régulation des KDMs dans l’autophagie, mais analyse également leur rôle dans l’inflammation, offrant un soutien théorique complet pour le traitement des maladies associées.
3. Potentiel thérapeutique : L’article discute en détail les perspectives d’application des inhibiteurs de KDMs dans le traitement des maladies, fournissant une référence importante pour le développement futur de médicaments.

Conclusion

Les KDMs, en tant que régulateurs épigénétiques clés, jouent un rôle essentiel dans l’autophagie et l’inflammation. Cet article, en passant en revue les mécanismes de régulation des KDMs et leur potentiel thérapeutique, fournit une base théorique importante pour les recherches futures. À l’avenir, le développement d’inhibiteurs ciblant les KDMs pourrait ouvrir de nouvelles perspectives pour le traitement des maladies liées à l’autophagie et à l’inflammation.