Les mitochondries sont à la mode : qu’il s’agisse de maladies métaboliques, de stress, de vieillissement ou de défenses immunitaires, elles occupent le devant de la scène dans les médias scientifiques et les ouvrages destinés au grand public. Mais d’où vient leur nom, et qui les a découvertes ?

Le terme mitochondrie provient des mots grecs mitos (« fil » ou « bâtonnet ») et khondros (« grain »), en référence à leur apparence filamentaire ou granulaire dans le cytoplasme. C’est le microbiologiste allemand Carl Benda (1857-1932), considéré comme l’un des pionniers de l’histologie moderne, qui leur donna ce nom en 1898, après avoir observé des cellules, fixées et colorées, par microscopie optique. Pourtant, c’est probablement l’anatomiste et histologiste suisse Albert von Kölliker (1817-1905) qui les visualisa le premier, mais faute d’avoir compris qu’il s’agissait d’organites, il ne leur attribua aucun nom. Vers 1890, presque simultanément à Benda, un autre histologiste allemand, Richard Altmann (1852-1900), en utilisant un microscope plus performant et d’autres colorations chimiques, parvint à les décrire plus précisément. Il les nomma bioblastes, pensant qu’il s’agissait de structures vivantes ressemblant à des bactéries (Figure 1) [1, 2]. L’histoire a cependant retenu le nom mitochondrie, l’hypothèse de Altmann ayant suscité beaucoup de scepticisme [3].

Figure 1 Un des dessins de Richard Altmann, publié en 1890, représentant les bioblastes visibles dans des hépatocytes [2].

Plus de 50 ans après, en 1953, Hans Adolf Krebs (1900-1981), dont le nom évoque rarement de bons souvenirs aux étudiants en biologie, reçut le prix Nobel de physiologie ou médecine pour avoir découvert la série de réactions biochimiques se déroulant dans la mitochondrie, aujourd’hui connue sous le nom de cycle de Krebs ou cycle des acides tricarboxyliques. Associée aux mécanismes de chimiosmose, cette découverte révéla que la mitochondrie est capable de produire l’ATP, substrat énergétique indispensable au fonctionnement des cellules. Ces travaux propulsèrent les mitochondries du statut de simples filaments granulaires à celui de centrales énergétiques de la cellule.

Depuis, les recherches ont montré que les mitochondries sont des organites multifonctionnels. Présentes en 1 000 à 2 000 exemplaires par cellule, elles possèdent une ou plusieurs copies d’un ADN circulaire double brin d’environ 16,5 kb, qui est transmis au zygote presque exclusivement par le gamète femelle lors de la fécondation. Cette particularité s’est révélée cruciale pour l’analyse de l’ADN ancien et la reconstruction d’arbres phylogénétiques [m/s 4]. Le séquençage de l’ADN mitochondrial a également renforcé la théorie endosymbiotique formulée par Lynn Margulis (1938-2011) dans les années 1960, selon laquelle une symbiose entre une bactérie et une cellule primitive (la fameuse LUCA¹) a donné naissance, il y a quelques milliards d’années, aux formes de vie complexes [m/s 5, m/s 6].

L’étude des mitochondries continue de révéler de nouvelles fonctions, notamment dans l’immunité innée, la défense antivirale et la communication intercellulaire. Grâce à la microscopie confocale, il est désormais possible d’observer en temps réel les mitochondries fusionner, se diviser, se déplacer dans le cytoplasme en réponse à des signaux extracellulaires, et même voyager d’une cellule à l’autre à travers des nanotubes, des découvertes qui auraient sans doute ravi l’esprit visionnaire de Richard Altmann !

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Références

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	Figure 1 Un des dessins de Richard Altmann, publié en 1890, représentant les bioblastes visibles dans des hépatocytes [2].
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