SPCA1 est une ATPase de type P transportant un ion Ca2+ ou un ion Mn2+ du cytosol vers la lumière de l’appareil de Golgi en hydrolysant une molécule d’ATP. Au niveau du Golgi, une autre protéine semble impliquée dans la régulation de l’homéostasie du Ca2+ et du Mn2+, il s’agit de TMEM165. Les mutations dans le gène ATP2C1, codant la protéine SPCA1, et dans le gène TMEM165, codant la protéine du même nom, provoquent deux pathologies différentes : une maladie de peau nommée Hailey-Hailey et une pathologie congénitale de glycosylation (CDG), respectivement. Alors que rien ne semblait relier ces deux protéines, nos résultats suggèrent un lien fonctionnel. Nous avons démontré, dans deux lignées cellulaires différentes (cellules HeLa et fibroblastes), que SPCA1 et TMEM165 sont proches l’une de l’autre au sein de l’appareil de Golgi. De plus, la fonction de SPCA1 semble gouverner l’expression de TMEM165. Cette dernière est sensible aux concentrations de Mn2+ cytosolique. Dans les fibroblastes et kératinocytes de patients atteints de la maladie de Hailey-Hailey, en présence de concentrations élevées de Mn2+ extracellulaire, l’expression de TMEM165 est beaucoup plus sensible au Mn2+ que dans les cellules contrôles. En utilisant la technique d’ICP-MS, nous avons mesurer le taux de Mn cellulaire et découvert une accumulation de Mn plus importante dans les cellules de patients par rapport aux cellules contrôles. Grâce à GPP130, une protéine sensible aux concentrations de Mn2+ golgien, nous avons relié cette plus forte accumulation de Mn2+ dans les cellules de patients avec une élévation de la concentration du Mn2+ dans le cytosol de ces cellules. En outre, SPCA1 interagit également avec Cab45, une protéine qui fixe le Ca2+, et toutes les deux interviennent dans une nouvelle voie de tri de certaines protéines au niveau du TGN. Nous avons montré, pour la première fois, que la localisation subcellulaire de Cab45 est sensible à l’utilisation de fortes concentrations en MnCl2 dans le milieu de culture des fibroblastes de patients HHD par rapport aux fibroblastes contrôles. A ce jour, le mécanisme moléculaire intervenant dans cette perte de localisation de Cab45 induite par le Mn2+ reste incompris. Une autre preuve est l’observation de l’augmentation de la quantité de SPCA1 qui est concomitante à la dégradation de TMEM165 en présence de fortes concentrations en MnCl2 dans le milieu de culture des cellules HeLa et des fibroblastes. Cette augmentation est probablement due à une augmentation transcriptionnelle du gène ATP2C1. De plus, nous avons montré que lorsque l’expression de l’une de ces protéines est réduite par la technique de CRISPR/Cas9, l’expression de l’autre est perturbée. Toutes ces données tendent à suggérer un lien fonctionnel entre SPCA1 et TMEM165, deux régulateurs de l’homéostasie du Mn2+ et du Ca2+ golgien.

While our group previously demonstrated the calming effects of Melissa officinalis extract (MOE) in dogs, the underlying brain-level mechanisms remain unclear. To address this, we investigated these mechanisms in rats using an untargeted metabolomics approach. Twenty-four male Wistar rats were divided into three groups (eight rats per group): control (standard diet, SD), a group fed a high-fat high-sucrose diet (HFHSD), and HFHSD administrated with a hydro-alcoholic standardized MOE (HFHSD MOE) at a dose of 200 mg/kg. Body weight, behavior through elevated plus maze (EPM), and glucose tolerance using the oral glucose tolerance test (OGTT) were monitored. After 12 weeks of supplementation, plasma and brain metabolomes were explored using non-targeted metabolomics. Although the EPM revealed no significant behavioral improvement, the OGTT showed a significant reduction in blood glucose area under the curve (AUC, p < 0.05), suggesting a metabolic effect of MOE. Metabolomic analysis highlighted two key pathways: (1) bile acid biosynthesis in plasma, as previously observed in our dog study, and (2) pentose phosphate metabolism in the brain. These results provide insight into central and peripheral mechanisms influenced by MOE and generate hypotheses on pathways potentially linked to previously reported behavioral effects in dogs, offering targets for nutritional interventions.