Des chercheurs de l’Université de Tsukuba ont apporté une contribution significative à la compréhension de la régénération des cellules souches du muscle squelettique, mettant en lumière les mécanismes sous-jacents au vieillissement et à la régénération musculaire.
En utilisant des modèles murins, ils ont découvert que deux enzymes, DUSP13 et DUSP27, sont essentielles à la régulation de la transition des cellules souches du muscle squelettique de la prolifération à la différenciation. Ces enzymes sont directement contrôlées par le régulateur de différenciation musculaire MYOD, et leur absence entraîne un retard de la régénération musculaire.
Cette découverte, maintenant publié dans Cellules souchesouvre de nouvelles voies pour le développement de traitements contre la sarcopénie, caractérisée par une faiblesse musculaire et une perte de masse musculaire.
La population japonaise vieillissante a besoin de méthodes de prévention des maladies musculo-squelettiques. Les muscles squelettiques, essentiels à l’activité physique, se détériorent en volume et en fonction avec l’âge, réduisant la qualité de vie. Pour contrer le vieillissement musculaire et préserver les capacités de régénération musculaire, il faut comprendre le rôle essentiel des cellules souches, en particulier des cellules souches musculaires squelettiques, dans le tissu musculaire.
Dans des conditions normales, les cellules souches musculaires squelettiques adultes restent dormantes. Elles s’activent et se multiplient en réponse aux lésions musculaires pour faciliter la réparation et la régénération. Des retards ou des anomalies dans ce processus peuvent perturber la régénération musculaire, accélérant ainsi le vieillissement musculaire.
L’équipe de recherche a étudié les facteurs qui activent et stimulent la prolifération des cellules souches du muscle squelettique et ceux qui induisent la transition de ces cellules proliférantes vers le stade de différenciation musculaire.
Pour cette étude, les chercheurs ont utilisé des souris chez lesquelles ils étaient capables de distinguer l’état d’activation des cellules souches du muscle squelettique pour analyser l’expression génétique pendant les phases de quiescence, de prolifération et de différenciation. L’analyse des souris a révélé que DUSP13 et DUSP27 agissent comme des interrupteurs, induisant les cellules souches du muscle squelettique en prolifération dans une phase de différenciation.
De plus, ces enzymes sont directement régulées par le régulateur de différenciation musculaire MYOD. Les souris dépourvues des gènes de ces enzymes ont présenté une régénération musculaire retardée en raison d’un dysfonctionnement du commutateur de différenciation musculaire.
Les résultats de cette étude peuvent potentiellement contribuer au développement de médicaments pour traiter la faiblesse musculaire et la perte de masse musculaire caractéristiques de la sarcopénie.
Plus d’information:
Takuto Hayashi et al., Phosphatases à double spécificité 13 et 27 comme commutateurs clés dans la transition des cellules souches musculaires de la prolifération à la différenciation, Cellules souches (2024). DOI: 10.1093/stmcls/sxae045