Homéostasie du fer et autophagie

Autophagy and iron homeostasis

¹ Institut Necker-Enfants Malades (INEM), Inserm U1151-CNRS UMR 8253, 14, rue Maria Helena Vieira Da Silva, 75993 Paris Cedex 14, France
² Université Paris Descartes-Sorbonne Paris Cité, F-75993 Paris, France

^* maryam.mehrpour@inserm.fr
^** ahmed.hamai@inserm.fr

Résumé

Le fer est un oligo-élément indispensable à la vie. Cependant, la capacité du fer à alterner entre formes oxydées et réduites contribue à la formation d’espèces réactives de l’oxygène. La génération de ces radicaux libres conduit à un stress oxydatif et à l’initiation des voies de signalisation impliquées dans la survie ou la mort cellulaire. L’homéostasie du fer est donc très soigneusement régulée et sa dérégulation contribue à diverses pathologies humaines. Les travaux menés au cours de ces dernières années ont révélé de nouveaux processus et mécanismes cellulaires dont la ferritinophagie, qui ont permis d’approfondir notre compréhension de l’homéostasie du fer. La ferritinophagie est une forme de macroautophagie sélective par laquelle la ferritine, la protéine de stockage du fer, est dégradée dans le lysosome. Nous présentons ici un rappel de l’homéostasie du fer puis un résumé des connaissances acquises sur la ferritinophagie et sa relation avec une nouvelle forme de mort cellulaire dépendante du fer, la ferroptose.

Abstract

Iron is an essential nutrient to life. However, the ability of iron to cycle between the oxidized and reduced forms contributes to the formation of reactive oxygen species. The generation of free radicals leads to oxidative stress and the initiation of signaling pathways involved in cell survival or cell death. The iron homeostasis is very carefully regulated and dysregulation of iron metabolism contributes to various human pathologies. The work carried out in recent years has revealed new cellular processes and mechanisms like ferritinophagy, that deepen our understanding of iron homeostasis. Ferritinophagy is a form of selective macroautophagy whereby ferritin, an iron storage protein, is degraded in the lysosome. Here, we describe iron homeostasis and review recent discoveries regarding the mechanism of ferritinophagy and its relationship to a new form of cell-death iron-dependent, the ferroptosis.