Le rajeunissement des cellules souches cérébrales pourrait être la clé des futurs traitements contre la SP
Les scientifiques ont trouvé un moyen de rendre les cellules souches cérébrales plus âgées chez les rats plus jeunes. La découverte pourrait conduire à des traitements améliorés pour les maladies liées au vieillissement qui dégradent le cerveau et le système nerveux.
La recherche concerne les cellules progénitrices d'oligodendrocytes (OPC), qui sont un type de cellule souche, ou cellule immature. Les OPC sont essentiels au bon fonctionnement du cerveau et du reste du système nerveux central.
Les OPC mûrissent ou se différencient en oligodendrocytes, qui sont les cellules qui produisent la gaine de myéline qui entoure les fibres nerveuses et préserve les signaux électriques qu'elles véhiculent.
La destruction de la myéline est une caractéristique distinctive de la sclérose en plaques (SEP), et les modifications des OPC liées au vieillissement contribuent à ce processus. Le vieillissement peut également réduire la fonction OPC chez les personnes en bonne santé.
Des chercheurs de l'Université de Cambridge au Royaume-Uni ont découvert que l'augmentation de la rigidité du cerveau vieillissant altère le fonctionnement des OPC.
Lorsqu'ils ont transplanté des OPC de rats plus âgés dans le cerveau de rats plus jeunes, les OPC âgés ont commencé à fonctionner comme de jeunes OPC.
Renforcement de la niche des cellules souches
L'équipe a finalement établi que la perte de fonction dans les OPC était le résultat de quelque chose qui se passait dans leur microenvironnement, ou «niche» de cellules souches.
«Ici, nous montrons», écrivent les auteurs dans un récent La nature papier, «que le microenvironnement OPC se rigidifie avec l'âge, et que ce changement mécanique est suffisant pour provoquer une perte de fonction des OPC liée à l'âge».
Il semble que la niche des cellules souches reflète les changements liés au vieillissement des «signaux chimiques et mécaniques» qu'elle envoie aux OPC qui y résident.
Une fois que les OPC âgés transplantés ont senti qu'ils se trouvaient dans un environnement plus jeune et plus doux, ils ont commencé à se comporter davantage comme des OPC plus jeunes et vigoureux.
Pour explorer plus en détail ce qui se passait, l'équipe a mené des expériences en laboratoire avec des OPC et des «échafaudages biologiques et synthétiques pour imiter la rigidité des jeunes cerveaux».
«Rajeunissement moléculaire et fonctionnel»
Les chercheurs ont observé que lorsqu'ils cultivaient des OPC âgés sur des échafaudages en matériau souple, ils ont commencé à se comporter davantage comme des OPC jeunes.
Les OPC vieillis étaient «rajeunis sur le plan moléculaire et fonctionnel» en raison de leur présence sur le matériau plus mou.
À l'inverse, placer de jeunes OPC sur des échafaudages constitués de matériaux plus rigides, les a amenés à se comporter comme les plus anciens.
«Nous étions fascinés», explique le co-auteur principal de l'étude, le Dr Kevin J. Chalut, «de voir que lorsque nous avons grandi des cellules souches cérébrales jeunes et fonctionnelles sur le matériau rigide, les cellules sont devenues dysfonctionnelles et ont perdu leur capacité à se régénérer. fait a commencé à fonctionner comme des cellules âgées.
Le Dr Chalut travaille au Département de physique et au Stem Cell Institute de l'Université de Cambridge.
Il observe, cependant, que la découverte la plus intéressante a été de voir les anciens OPC grandir dans le matériau mou, et comment «ils ont commencé à fonctionner comme de jeunes cellules - en d'autres termes, ils ont été rajeunis».
«Cela suggère une nouvelle voie à suivre pour surmonter la perte de fonction liée à l'âge dans cet important système de cellules souches», ajoute-t-il.
Piezo1 signale la rigidité de la niche
Une enquête plus approfondie a conduit le Dr Chalut et ses collègues à se concentrer sur un «canal ionique mécanoréactif» appelé Piezo1, une protéine qui se trouve à la surface des OPC. Ils ont constaté que Piezo1 indique aux OPC si leur niche est rigide ou molle.
Lorsqu'ils ont testé la réaction des OPC âgés dépourvus de Piezo1, les chercheurs ont découvert que les cellules souches se comportaient comme de jeunes OPC, même lorsqu'elles poussaient sur le matériau d'échafaudage plus rigide.
Ils ont également constaté que la suppression de Piezo1 dans les OPC dans le cerveau de rats âgés conduisait les cellules souches à se comporter comme si elles étaient à nouveau jeunes. Les cellules ont repris leur capacité normale de se régénérer.
La MS Society, qui est un organisme de bienfaisance enregistré en Angleterre et au Pays de Galles au Royaume-Uni, a financé en partie l'étude. Leur directeur de recherche, le Dr Susan Kohlhaas, affirme que les résultats «ont des implications importantes» pour le traitement de la SEP.
«La SEP est implacable, douloureuse et invalidante, et des traitements qui peuvent ralentir et empêcher l'accumulation de handicaps au fil du temps sont désespérément nécessaires.»
Dr Susan Kohlhaa
