La régénération tissulaire dépend d’une population de cellules souches et de ses cellules voisines, un processus dont l’efficacité diminue avec le vieillissement. Les raisons de ce déclin restent largement inconnues.

Le Dr Pura Muñoz-Cánoves, professeur ICREA au Département de médecine et des sciences de la vie (MELIS) ​​de l’UPF à Barcelone, du CNIC à Madrid et du CIBERNED, et maintenant à l’Institut des sciences Altos Labs de San Diego, et le Dr Eusebio Perdiguero (également de MELIS et maintenant dans Altos Labs), ont découvert dans des expériences sur des souris que les cellules sénescentes sont de nouveaux composants régulateurs de la niche de régénération des tissus musculaires qui émoussent la régénération musculaire à toutes les étapes de la vie.

La sénescence cellulaire est un état d’arrêt irréversible du cycle cellulaire qui apparaît souvent après des lésions tissulaires et dans les maladies liées à l’âge. Les cellules ne meurent pas mais restent dans un état d’hibernation. Avec l’apoptose (une forme de mort cellulaire programmée), la sénescence est l’un des mécanismes que l’organisme utilise pour contrôler la prolifération indésirable des tumeurs. Par conséquent, l’étude de ces cellules est d’une grande pertinence biomédicale. De plus, les cellules sénescentes affectent les processus de réparation des tissus et des effets bénéfiques en tant que suppresseurs de tumeurs ont été documentés pendant le développement de l’embryon et dans la réparation ou la reprogrammation du foie et de la peau.

Malgré ces raisons, peu d’études avaient tenté de les profiler et de les caractériser in vivo. Ceci est largement attribué à la rareté et à la rareté de ces cellules, même dans les tissus âgés.

Dans une étude publiée aujourd’hui dans La nature, l’équipe de chercheurs a généré le premier atlas transcriptomique des cellules sénescentes du muscle squelettique endommagé de souris d’âges distincts (transcriptomique fait référence à tout ce qui concerne l’ARN ou les structures qui transcrivent l’information codée à l’origine dans une cellule du noyau). Les chercheurs ont découvert que les cellules sénescentes sont largement hétérogènes, mais qu’elles présentent des traits communs, notamment la sécrétion de facteurs pro-inflammatoires et profibrotiques (qui favorisent un excès de tissu conjonctif fibreux). Cette sécrétion, à son tour, impacte les cellules souches voisines et entrave leur capacité de régénération, altérant ainsi la régénération musculaire. Ainsi, il semble que ce qui était autrefois un bon outil de protection se transforme maintenant en un mauvais.

Les résultats ont montré que la réduction de la charge des cellules sénescentes (soit par des traitements génétiques ou pharmacologiques qui induisent la mort de ces cellules) améliorait la régénération des muscles âgés et, de manière inattendue également, des muscles jeunes. Ces avantages dans les tissus jeunes sont dus à la réduction de l’inflammation dans l’environnement proche des cellules souches, ce qui favorise les fonctions des cellules souches.

« Cela est cohérent avec l’idée que les cellules sénescentes, même dans les tissus jeunes, créent un microenvironnement hyper enflammé qui reflète l’inflammation associée au vieillissement (inflammaging) », déclare Pura Muñoz-Cánoves. Ainsi, les cellules sénescentes provoquent le vieillissement anticipé de la niche des cellules souches même chez les jeunes souris ; par conséquent, la réduction de la charge sénescente, atténue l’inflammation de la niche des cellules souches et améliore la réparation musculaire.

« En plus des avantages biomédicaux du ciblage des cellules sénescentes, les nouvelles informations moléculaires fournies par l’atlas des cellules sénescentes musculaires pourraient être probablement transférées à la compréhension de la fonction de la sénescence dans d’autres tissus dont les cellules sénescentes n’ont pas été profilées du tout ou manquent suffisamment de sénescence. nombre de cellules », explique le Dr Eusebio Perdiguero.

L’augmentation des travaux de nombreux groupes démontre que les effets des cellules sénescentes sont divers (bénéfiques ou néfastes) et dépendent de l’environnement et du type de tissu, de la durée de la blessure, du degré de persistance des cellules sénescentes et de l’âge de l’organisme. Ainsi, « les rôles des cellules sénescentes doivent être étudiés dans des contextes distincts, dans des états normaux, âgés et pathologiques », indique le Dr Muñoz-Cánoves. Dans cette ligne, elle ajoute que « dans l’ensemble, les informations présentées dans cet article seront déterminantes pour faire progresser nos connaissances sur les cellules sénescentes et trouver de nouveaux traitements pour les cibler dans le contexte de la médecine régénérative et du vieillissement ».

Cette étude scientifique a également impliqué la collaboration de chercheurs de l’Université de Kyushu, (Fukuoka, Japon), Altos Labs San Diego Institute (San Diego, USA), Université de Tokyo (Tokyo, Japon), Guangzhou Institutes of Biomedicine and Health, Chinese Academy of Sciences (Guangzhou, Chine), CIC bioGUNE (Derio, Espagne), Institute for Research in Biomedicine (IRB Barcelona), Luxembourg Centre for Systems Biomedicine (LCSB), Université du Luxembourg (Luxembourg). L’étude a été financée en partie par des subventions du Conseil européen de la recherche (ERC), du ministère espagnol des Sciences et de l’Innovation, de la Fondation La Caixa, de l’AFM, du MDA, du MWRF et du DPP-Espagne.