PRKN/parkin-mediated mitophagy is induced by the probiotics <i>Saccharomyces boulardii</i> and <i>Lactococcus lactis</i>
Notice bibliographique
Résumé
Mitochondrial impairment is a hallmark feature of neurodegenerative disorders, such as Parkinson disease, and PRKN/parkin-mediated mitophagy serves to remove unhealthy mitochondria from cells. Notably, probiotics are used to alleviate several symptoms of Parkinson disease including impaired locomotion and neurodegeneration in preclinical studies and constipation in clinical trials. There is some evidence to suggest that probiotics can modulate mitochondrial quality control pathways. In this study, we screened 49 probiotic strains and tested distinct stages of mitophagy to determine whether probiotic treatment could upregulate mitophagy in cells undergoing mitochondrial stress. We found two probiotics, Saccharomyces boulardii and Lactococcus lactis, that upregulated mitochondrial PRKN recruitment, phospho-ubiquitination, and MFN degradation in our cellular assays. Administration of these strains to Drosophila that were exposed to paraquat, a mitochondrial toxin, resulted in improved longevity and motor function. Further, we directly observed increased lysosomal degradation of dysfunctional mitochondria in the treated Drosophila brains. These effects were replicated in vitro and in vivo with supra-physiological concentrations of exogenous soluble factors that are released by probiotics in cultures grown under laboratory conditions. We identified methyl-isoquinoline-6-carboxylate as one candidate molecule, which upregulates mitochondrial PRKN recruitment, phospho-ubiquitination, MFN degradation, and lysosomal degradation of damaged mitochondria. Addition of methyl-isoquinoline-6-carboxylate to the fly food restored motor function to paraquat-treated Drosophila. These data suggest a novel mechanism that is facilitated by probiotics to stimulate mitophagy through a PRKN-dependent pathway, which could explain the potential therapeutic benefit of probiotic administration to patients with Parkinson disease.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».