Les cellules souches sont des cellules qui présentent peu ou pas de différenciation. Si nous traduisons cette formulation scientifique un peu sèche, nous voyons le potentiel des cellules souches. De nouvelles cellules peuvent se former à partir des cellules souches, qu'il s'agisse de cellules de la peau, des muscles ou du foie. Elles sont comme un couteau suisse, équipées de tout ce dont une nouvelle cellule a besoin. Et c'est ce qui les rend si uniques dans le corps. Une autre analogie serait la carte joker dans un jeu. Celle-ci, tu peux toujours l'utiliser.
En médecine, les cellules souches et leur potentiel sont connus depuis longtemps. Elles sont d'ailleurs déjà utilisées avec succès dans le traitement de certaines maladies, comme la leucémie. Mais nous allons aussi te montrer dans cet article qu'il existe différents types de cellules souches. Avec l'âge, il semble que les cellules souches ne puissent plus travailler aussi efficacement qu'avant, raison pour laquelle l'épuisement des cellules souches a été inclus comme l'un des Hallmarks of Aging. Nous te montrons le contexte, expliquons ce que sont les niches de cellules souches et pourquoi il existe un "tourisme des cellules souches".
Cellules souches : moins n'est pas plus
La diminution de la capacité de récupération des tissus est l'une des caractéristiques les plus évidentes du vieillissement. Regardons la formation du sang (hématopoïèse), qui diminue avec l'âge. Cette situation entraîne une diminution de la production de cellules immunitaires capables de s'adapter à des menaces toujours nouvelles. Les spécialistes utilisent un terme qui nous est familier pour décrire ce phénomène : l'immunosénescence. Il peut en résulter une anémie ou des maladies malignes de la moelle osseuse .
Les chercheurs ont observé cette "usure des cellules souches" fonctionnelle chez des souris dans plus ou moins tous les endroits du corps où se trouvent les cellules souches. Il s'agit par exemple du cerveau antérieur, des os ou des fibres musculaires. Partout, les cellules vieilles ou mortes ne peuvent plus être suffisamment remplacées par de nouvelles cellules.
Des études menées sur des souris vieillissantes ont apporté des informations supplémentaires dans ce sens. Les scientifiques y ont constaté une diminution de l'activité du cycle cellulaire dans les cellules souches hématopoïétiques. Cela est lié à l'accumulation de dommages à l'ADN (voir instabilité génomique) et à l'inhibition du cycle cellulaire (voir sénescence cellulaire) par la protéine p16INK4a que nous connaissons déjà. Le raccourcissement des télomères (voir L'usure des télomères) est également une cause importante. Mais tous ces éléments ne sont que des exemples d'un tableau bien plus large de ce qui provoque un déclin fonctionnel de la population de cellules souches.
Nous avons tout simplement trop peu de cellules souches en vieillissant?
La conclusion évidente à tirer des résultats des études devrait donc être la suivante : Le nombre de cellules souches diminue avec l'âge. Mais est-ce vraiment le cas?
Pas tout à fait, si l'on regarde de plus près les cellules souches, le tableau devient un peu plus compliqué. Pour cela, tu dois d'abord savoir qu'il existe des cellules souches de puissance différente. La cellule souche la plus puissante est celle dont nous sommes tous issus : Le zygote (brève remarque : le zygote est la fusion d'un ovule avec un spermatozoïde)
Dans notre corps d'adulte, les cellules souches sont organisées un peu différemment, le plus souvent sous la forme de ce que l'on appelle des niches de cellules souches. Celles-ci se trouvent à différents endroits, selon l'endroit où elles sont nécessaires. Notre peau possède plusieurs niches de cellules souches, car c'est à partir de là que les nouvelles cellules se développent. Mais nos organes, comme le foie, les poumons ou l'intestin, possèdent également des niches de cellules souches. Ce sont justement ces niches de cellules souches qui semblent être particulièrement touchées avec l'âge.
Les niches de cellules souches - le lieu du vieillissement
Prenons l'exemple de la peau. Lorsque tu es jeune, tu as un grand dépôt de cellules souches fonctionnelles dans la niche. Celles-ci font en sorte que ta peau se renouvelle rapidement. En cas de blessure, ces niches de cellules souches jouent un rôle particulier. Or, toutes les cellules souches de cette niche ne sont pas identiques. Certaines sont particulièrement actives et contribuent particulièrement au renouvellement des cellules, tandis que d'autres sont plutôt paresseuses et ne contribuent que peu à la cicatrisation.
Que se passe-t-il maintenant avec l'âge ? Il semble que le nombre total de cellules souches ne change pas beaucoup. En revanche, les plus actives d'entre elles font de plus en plus défaut, de sorte que la performance des cellules souches dans leur niche diminue. Les cellules souches peuvent également entrer dans une sorte de sénescence, dans laquelle elles ne sont pratiquement plus actives.
Au microscope, il semble qu'il y ait suffisamment de cellules souches, mais en réalité, elles sont épuisées et ne parviennent plus à en produire. Le résultat. Si nous nous blessons en vieillissant, il y a moins de cellules souches actives et la cicatrisation prend beaucoup plus de temps.
Pas assez de cellules souches : la solution évidente est trop simple
Nous avons donc notre solution. Nous avons besoin de plus de cellules souches fonctionnelles pour pouvoir renouveler notre corps. Malheureusement, ce n'est pas aussi simple que cela. Une activité trop élevée des cellules souches a été associée à un vieillissement plus rapide. Cette constatation a été démontrée de manière convaincante lors d'une expérience avec des cellules souches intestinales de mouches du vinaigre (drosophiles). Une augmentation de la division des cellules souches a entraîné un vieillissement prématuré.
Et quand les cellules se divisent de manière incontrôlée, nous avons un autre nom pour cela : le cancer
Rappelons-nous de l'INK4a (voir sénescence cellulaire) et de l'IGF-1 (voir mesure dérégulée des nutriments). Un effet paradoxal a été décrit pour ces deux paramètres au cours de la vie. Une augmentation de l'INK4a pousse les cellules vers un arrêt du cycle cellulaire - il en résulte une sénescence. De même, une diminution de l'IGF-1 dans le sérum est associée à une diminution de la capacité de division cellulaire. Ces deux processus se produisent au cours du vieillissement normal, mais avec une intention positive. En effet, ils reflètent la tentative de notre corps de préserver l'intégrité des cellules souches.
Sais-tu? Dans les Hallmarks of Aging , on trouve souvent la mention des radicaux libres de l'oxygène. Les soi-disant ROS jouent ici un double rôle. Dans le jeune âge, ils peuvent être bénéfiques pour nous, alors qu'un excès de ROS peut détruire notre ADN et nos protéines. De même, les ROS affectent les cellules souches. Un excès de ces radicaux peut potentiellement contribuer à l'épuisement des cellules souches.
Notre corps tente d'empêcher cela principalement par la formation de glutathion . Si tu veux en savoir plus, n'hésite pas à consulter notre article sur GlyNAC . Nous t'expliquerons aussi pourquoi il vaut mieux ne pas substituer le glutathion et quel est le rapport entre l'acide aminé glycine et le sujet.
La GlyNAC est une molécule prometteuse quand il s'agit d'énergie cellulaire et aussi d'âge biologique.
FGF2 - une nouvelle cible pour les cellules souches épuisées
A la recherche de moyens pour réactiver les cellules souches à notre avantage, les chercheurs se sont intéressés à la protéine FGF2. Il s'agit d'un facteur de croissance pour les cellules du tissu conjonctif. Si le taux de FGF2 est élevé dans l'organisme, cela entraîne un épuisement des cellules souches vieillissantes et donc une réduction de leur capacité de récupération.
La bonne nouvelle, c'est que la suppression de cette voie de signalisation permet d'éviter cet état. Il s'agit donc là d'une stratégie thérapeutique possible pour lutter contre l'épuisement des cellules souches.
Comment renforcer les cellules souches?
Allons un peu plus loin que la recherche fondamentale et osons nous projeter dans l'avenir. Nous savons désormais que nos cellules souches ne sont plus aussi performantes avec l'âge. Mais d'où cela vient-il ? Qu'est-ce qui fait vieillir nos cellules souches ?
Une expérience un peu bizarre, dont nous avons déjà parlé dans le 5e Hallmark of Aging, fournit une explication possible. Si l'on coud ensemble deux souris, l'une jeune et en bonne santé, l'autre vieille et malade, on obtient ce que l'on appelle une parabiose. Il est intéressant de noter que les chercheurs ont constaté que chez les souris âgées, les cellules souches dans les niches cellulaires du cerveau et du foie étaient à nouveau nettement rajeunies.
Ces résultats peuvent également être reproduits en injectant du sang de jeunes souris à des souris âgées, ce qui suggère qu'il n'y a pas eu d'échange de cellules souches, mais plutôt qu'il existe dans le sang des jeunes souris des signaux moléculairesqui font que les cellules souches redeviennent plus jeunes. Lesquels, cela reste encore une question.
Le saviez-vous ? Ce genre d'expériences paraboliques fait toujours grand bruit dans la presse (voir z.B. Bryan Johnsonexpérience sur lui-même, dans laquelle il se fait donner du plasma sanguin de son fils). Les transfusions sanguines ne sont pas sans risque et ce n'est certainement pas en se faisant perfuser du sang jeune que l'on trouvera la "source de la jeunesse éternelle" . Il sera plus intéressant de découvrir quelles sont les voies de signalisation exactes dans le sang jeune qui assurent le renouvellement des cellules souches. Cela permettrait de concevoir de nouvelles méthodes thérapeutiques à l'avenir.
N'y a-t-il pas d'autres façons de faire ?
Heureusement, le sang jeune n'est pas le seul moyen de redonner de la vigueur aux vieilles cellules souches. Le sport semble être un moyen éprouvé pour rendre les cellules souches à nouveau actives. De plus, le jeûne a amélioré la fonction des cellules souches intestinales et musculaires dans le modèle animal .
L'effet du jeûne est probablement la régulation de différentes voies de signalisation, principalement l'IGF-1 et la voie mTOR. En effet, il a également été démontré que les mimétiques du jeûne, qui agissent précisément via cet axe moléculaire, ont également des effets positifs sur les cellules souches.
Traitement médicamenteux des cellules souches
Enfin, les interventions médicamenteuses possibles pour améliorer la fonction des cellules souches étaient également à l'ordre du jour de la recherche. Les scientifiques se sont notamment intéressés à la rapamycine , un inhibiteur de mTOR bien connu. Cette molécule déploie ses effets en influençant la protéostasie et en mesurant lessignaux énergétiques. Sur la base de ces deux mécanismes, des études ont permis d'améliorer la fonction des cellules souches dans la peau, dans le système hématopoïétique et dans l'intestin .
Ces résultats illustrent une fois de plus la difficulté de démêler les bases moléculaires de l'activité anti-âge de la rapamycine. En outre, elles mettent en évidence l'interdépendance des caractéristiques du vieillissement.
En plus de la rapamycine, il convient de mentionner l' inhibition pharmacologique de CDC42 . Les cellules humaines en phase de sénescence ont ainsi pu être rajeunies . Une surexpression de CDC42, qui est notamment impliquée dans le contrôle du cycle cellulaire, a par ailleurs été mise en évidence dans un certain type de cancer du poumon.
Thérapie par cellules souches : attention aux fausses promesses
Comme nous l'avons vu, les cellules souches sont de puissants auxiliaires dans la lutte contre le vieillissement. Si nous pouvons trouver comment redonner à cette ressource naturelle sa pleine puissance, alors beaucoup de nouvelles possibilités s'offrent à nous.
C'est justement avec cet espoir qu'il y a (malheureusement) quelques brebis galeuses qui veulent faire beaucoup d'argent avec cela. Dans certaines régions du monde,z.B . dans les Caraïbes, on fait la promotion de la thérapie par cellules souches. De l'amélioration de la cicatrisation des plaies au traitement du cancer - les promesses sont souvent grandes, mais la réalité est souvent décevante . La FDA, l'agence américaine des médicaments, a même lancé un appel d'offres officiel pour mettre en garde contre ce type d'escroquerie.
Les cellules souches et le vieillissement : Question de temps, pas question de moyens
L'épuisement des cellules souches est une conséquence intrinsèque des dommages causés aux cellules par le vieillissement. On considère, non sans raison, que ce processus est l'un des principaux responsables du vieillissement de notre corps . Enfin, pratiquement toutes les caractéristiques du vieillissement que nous avons connues jusqu'à présent aboutissent à l'épuisement des cellules souches. Des études récentes constituent une base prometteuse pour l'hypothèse selon laquelle le rajeunissement des cellules souches peut inverser le vieillissement au niveau de l'organisme.
Ces découvertes constituent-elles ainsi une sorte de base pour une machine à remonter le temps jusqu'à la jeunesse biologique ? Même si l'idée est séduisante pour l'un ou l'autre, il n'y a actuellement pas encore assez d'indices pour cela. Quoi qu'il en soit, des investissements massifs sont réalisés dans le domaine de la recherche sur les cellules souches par rapport à d'autres projets.
Les thérapies à base de cellules souches sont omniprésentes depuis plusieurs années déjà et ont permis des améliorations drastiques dans le traitement de maladies telles que la leucémie. De plus, les cellules souches sont considérées comme ayant un énorme potentiel dans le domaine de la médecine de transplantation.
C'est donc moins une question de moyens qu'une question de temps avant que les résultats de la recherche sur les cellules souches ne s'appliquent au thème de l'anti-âge et de l'espérance de vie en bonne santé. Peut-être qu'à l'avenir, nous n'aurons plus à nous demander comment "restaurer" si nous pouvons aussi "maintenir".
Le prochain article de cette série portera sur la neuvième caractéristique du vieillissement: Communication intercellulaire modifiée .
