La L-sérine est un acide aminé alimentaire naturel qui a récemment reçu une attention renouvelée en tant que traitement potentiel pour le traitement de la sclérose latérale amyotrophique (SLA), de la maladie d’Alzheimer (MA), de la neuropathie sensorielle autonome héréditaire de type I (HSAN1), et induction et entretien du sommeil. Nous avons déjà signalé des fonctions de la L-sérine comme inhibiteur compétitif de la toxicité de la L-BMAA dans des cultures cellulaires et nous avons depuis progressé pour examiner les effets neuroprotecteurs de la L-sérine indépendamment de la neurotoxicité induite par la L-BMAA. Par exemple, dans un essai clinique humain de phase I approuvé par la FDA sur 20 patients atteints de SLA, notre laboratoire a rapporté que 30 g de L-sérine / jour étaient sûrs, bien tolérés et ralentissaient la progression de la maladie chez un groupe de 5 patients. Malgré les preuves croissantes de l’utilité de la L-sérine en clinique, on sait peu de choses sur le mécanisme d’action de la neuroprotection observée. Nous avons précédemment rapporté, dans des cultures cellulaires SH-SY5Y, que la L-sérine seule peut dérégler la réponse protéique dépliée (UPR) et augmenter la traduction de la protéine chaperonne disulfure isomérase (PDI), et ces mécanismes peuvent contribuer à la clairance des protéines mal ou dépliées. Ici, nous explorons plus en détail les voies impliquées dans la clairance des protéines lorsque la L-sérine est présente à des concentrations faibles et élevées en culture cellulaire. Nous avons incubé des cellules SH-SY5Y en présence et en l’absence de L-sérine et mesuré les changements dans l’activité des enzymes protéolytiques du système autophagique-lysosomal, la cathepsine B, la cathepsine L et l’arylsulfatase et les activités spécifiques du protéasome, l’hydrolyse peptidylglutamyl-peptide (PGPH) (également appelée caspase), la chymotrypsine et la trypsine. Dans nos conditions, nous rapportons que la L-sérine induit sélectivement l’activité des enzymes autophagiques-lysosomales, les cathepsines B et L, mais pas l’une des activités d’hydrolyse du protéasome. Pour permettre la comparaison avec des travaux antérieurs, nous avons également incubé des cellules avec du L-BMAA et n’avons rapporté aucun effet sur l’activité des lysosomes autophagiques ou des protéasomes. Nous avons également développé un script open source pour l’automatisation des calculs de régression linéaire de données cinétiques. L’altération ou l’échec de l’autophagie est caractéristique de nombreuses maladies neurodégénératives; ainsi, l’activation de la protéolyse autophagique-lysosomale peut contribuer à l’effet neuroprotecteur de la L-sérine, qui a été rapporté dans des essais cliniques sur culture cellulaire et chez l’homme.
