Un nouvel outil chimique pour étudier la double nature du très toxique formaldéhyde

Des composés mis au point par des chimistes de l'université de Leicester visent à révéler la double nature du formaldéhyde, une substance chimique connue pour provoquer le cancer, mais dont on pense aussi qu'elle joue un rôle important dans notre biologie.

Les composés sont décrits en détail dans une nouvelle étude publiée dans la revue Chemical Science et pourraient permettre aux scientifiques d'étudier un produit chimique présent dans tous les êtres vivants, mais qui s'est avéré jusqu'à présent trop volatil et trop réactif pour être étudié facilement. La recherche a été soutenue par l'Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC), qui fait partie du UK Research and Innovation (UKRI), le Wellcome Trust et le Cancer Research UK.

Le formaldéhyde (HCHO) est très répandu dans la nature et a diverses utilisations, notamment comme colle et comme agent stérilisant, utilisé dans les œuvres d'art de Damien Hirst. Il est également connu pour être une toxine humaine et un agent cancérigène (susceptible de provoquer le cancer) à fortes doses. Le formaldéhyde est également produit dans nos cellules et il est présent chez les animaux et les plantes. Les scientifiques ont de plus en plus de preuves que le formaldéhyde joue un rôle important dans notre biologie malgré sa toxicité potentielle, ce qui lui confère une double nature, à l'instar des personnages littéraires du Dr Jekyll et de M. Hyde.

Cependant, l'étude du formaldéhyde à l'intérieur d'une cellule est difficile en raison de sa volatilité et de sa réactivité. Il est important de comprendre ce qui rend cette molécule toxique et cancérigène, car cela pourrait aider les scientifiques à trouver des moyens de prévenir ou de traiter ces effets.

Pour étudier plus précisément son impact sur nos cellules, une équipe de l'Université de Leicester et des collaborateurs de l'Université d'Oxford ont mis au point une nouvelle bibliothèque de composés conçus pour libérer le formaldéhyde dans les cellules en quantités contrôlées, qui peuvent être utilisées pour mesurer plus précisément ses effets. Ils se sont en partie inspirés de composés utilisés dans l'industrie cosmétique qui libèrent de faibles niveaux de formaldéhyde au fil du temps.

Le Dr Richard Hopkinson, de l'Institut de biologie structurelle et chimique de l'Université de Leicester, a déclaré : " La communauté scientifique a idéalement besoin de moyens pour contrôler les effets du formaldéhyde dans les cellules : La communauté scientifique a idéalement besoin de moyens pour libérer du formaldéhyde d'une manière quantifiable, contrôlable et reproductible. Le problème est que la réactivité et la volatilité élevées du formaldéhyde rendent cette tâche très difficile ".

Le formaldéhyde est lié à un certain nombre de types de cancer, en particulier les cancers du nez et de la gorge dus à l'inhalation de formaldéhyde, mais il est souvent difficile pour les scientifiques d'établir un lien concluant entre l'exposition au formaldéhyde et l'apparition de la maladie.

Cependant, le Dr Hopkinson note que de nouvelles preuves suggèrent que le formaldéhyde joue un rôle dans notre métabolisme. "Nous produisons du formaldéhyde en permanence à l'intérieur de nous, mais il s'agit d'un produit chimique très réactif, alors que la plupart des éléments biologiques ne le sont pas."

"Nous pensons qu'il pourrait s'agir d'un nutriment important, et pas seulement d'une toxine, mais qu'un excès ou même une insuffisance de formaldéhyde pourrait nous faire basculer dans la maladie. Si nous parvenons à déterminer exactement ce que le formaldéhyde fait à l'intérieur des cellules, nous espérons pouvoir commencer à répondre à ces questions importantes."

Référence du journal :

1. Vicki L. Emms, Liam A. Lewis, Lilla Beja, Natasha F. A. Bulman, Elisabete Pires, Frederick W. Muskett, James S. O. McCullagh, Lonnie. P. Swift, Peter J. McHugh, Richard J. Hopkinson. N-Acyloxymethyl-phthalimides deliver genotoxic formaldehyde to human cells. Chemical Science, 2023; DOI: 10.1039/D3SC02867D

Source : https://www.sciencedaily.com/releases/2023/09/230928152030.htm