Le fer (Fe) est un élément essentiel pour presque tous les organismes vivants sur terre (des bactéries à l'homme). Le fer est un cofacteur de nombreuses enzymes clés qui catalysent les réactions d’oxydo-réduction ainsi qu'un composant majeur de l'hémoglobine dans les globules rouges. Le fer est donc essentiel dans les processus physiologiques clés, tels que le transport de l'oxygène, la production d'énergie et la prolifération cellulaire.
La carence en fer est l'une des maladies les plus fréquemment observées dans le monde aujourd'hui, touchant jusqu'à 2 milliards de personnes. D'autre part, l'accumulation excessive de fer conduit à la production d'espèces radicalaires dangereuses. Une surcharge en fer est observée dans l'hémochromatose héréditaire, la maladie génétique la plus fréquente chez l'homme ou encore dans la bêta-thalassémie, mais peut également constituer un risque additionnel dans les maladies liées au stress oxydatif comme le cancer, le diabète ou les maladies cardiovasculaires.
Le fer étant une arme à double tranchant, les niveaux de fer doivent être étroitement régulés, pour éviter la pénurie ou l'excès de fer, qui ont tous deux des conséquences néfastes pour l'organisme.
Notre objectif global est de mieux comprendre la régulation de l'homéostasie du fer dans différentes conditions physio-pathologiques (maladies de surcharge en fer, inflammation, infection, cancer...), dans lesquelles le contrôle de la balance en fer est particulièrement crucial.
Notre programme de recherche porte sur :
Axe 1 : l'hepcidine, l'hormone clé de la régulation du fer. L'hepcidine est principalement sécrétée par le foie pour maintenir l'homéostasie corporelle du fer, mais également produite dans plusieurs organes périphériques ou cellules immunitaires pour contrôler la disponibilité locale du fer et les fonctions immunes. Dans des conditions pathologiques, la production locale d'hepcidine peut être cruciale pour limiter la disponibilité du fer aux micro-organismes pathogènes ou aux cellules tumorales.
Axe 2 : la sérotonine d'origine intestinale (5-HT), un nouveau composant clé de l'homéostasie du fer. Deux aspects sont étudiés pour démontrer que la modulation du système sérotoninergique pourrait être utilisée pour corriger l'homéostasie du fer dysfonctionnelle : 1) 5-HT en tant que régulateur physiologique de l'hepcidine, 2) 5-HT en tant que partie d'un nouveau système de régulation du fer intestinal pour maintenir l'homéostasie du fer indépendamment de l'hepcidine.