H₂S, un nouveau neuromodulateur

Trois voies de biosynthèse de H₂S ont été identifiées. Deux d’entre elles font intervenir des enzymes appartenant à la voie de transsulfuration qui permet la biosynthèse de cystéine à partir d’une méthionine ayant perdu son méthyle au cours d’une réaction de méthylation. Cette voie de transsulfuration implique la condensation de l’homocystéine, produit de déméthylation de la méthionine, avec une molécule de sérine pour former la cystathionine. Celle-ci est ensuite coupée en cystéine et homosérine. Les deux enzymes successivement impliquées dans cette voie sont la cystathionine β synthase (CBS) et la cystathionase (CSE). La réaction de transsulfuration est cytosolique : la CBS produit H₂S à partir de cystéine [Cys] alors que la cystathionase produit H₂S à partir de la cystine [(Cys)2] produit d’oxydation de la cystéine [5, 25, 26]. La troisième voie de biosynthèse de H₂S est à la fois cytosolique et mitochondriale : elle implique une transamination, par l’aminotransférase (AT), de la cystéine en son céto-acide, le 3-mercaptopyruvate, puis la libération de H₂S, à partir du 3-mercaptopyruvate, par la 3-mercaptopyruvate sulfurtransferase (MPST) [27-30].

Dans le foie de rat, l’oxydation de H₂S en thiosulfate est catalysée par des composés héminiques des métalloprotéines et la ferritine [31, 32]. La principale enzyme du catabolisme du thiosulfate est la thiosulfate réductase (TR), enzyme dont le cofacteur est le glutathion réduit, et la localisation surtout mitochondriale [33]. Les sulfites formés par ce catabolisme sont transformés dans les mitochondries en sulfates par la sulfite oxydase (SO). L’excrétion de thiosulfate dans l’urine constitue le meilleur indicateur de la biosynthèse de H₂S ou d’une intoxication accidentelle par H₂S [34, 35]. L’origine des sulfites, donc des sulfates, est double : à partir d’H₂S d’une part, et à partir du catabolisme de la cystéine par la voie de la cystéine dioxygénase (CDO), d’autre part. NE : non enzymatique.