Les cellules sénescentes, souvent appelées cellules « zombies », sont depuis longtemps associées au vieillissement et à la maladie. Cependant, une nouvelle étude du Center for Regenerative Therapies Dresden (CRTD) de la TU Dresden ajoute à un nombre croissant de preuves que toutes les cellules sénescentes ne sont pas nocives.
L’étude menée par le Dr Maximina Yun montre que ces cellules peuvent jouer un rôle bénéfique dans la régénération. Son équipe a découvert que les cellules sénescentes stimulent la formation musculaire lors de la régénération des membres de la salamandre. Leurs découvertes révèlent un nouveau rôle pour les cellules sénescentes et élargissent la compréhension des événements précoces du processus de régénération. La recherche a été publiée dans la revue Cellule vieillissante.
Les cellules sénescentes sont des cellules qui ont définitivement cessé de se diviser en réponse à un stress cellulaire mais qui ne sont pas mortes. À mesure que les organismes vieillissent, le nombre de cellules sénescentes dans le corps augmente. Cette accumulation est actuellement considérée comme l’une des caractéristiques du vieillissement et a été associée à diverses maladies, dont le cancer. Cependant, la vraie nature de ces cellules peut être plus complexe et dépendante du contexte.
Un nombre croissant de preuves suggèrent que les cellules sénescentes peuvent également avoir des effets bénéfiques, tels que la cicatrisation des plaies ou la prévention de la cicatrisation des tissus. « Il y a quelques années, notre groupe a découvert que des cellules sénescentes étaient présentes à des étapes clés de la régénération des membres de la salamandre. Fait intéressant, d’autres groupes ont ensuite retrouvé ces cellules dans d’autres contextes de régénération, y compris chez les mammifères. Nous avons donc voulu savoir si ces cellules contribuaient à n’importe quel moyen de se régénérer », explique le Dr Maximina Yun, chef de groupe de recherche au Centre de thérapies régénératives de Dresde (CRTD) et au groupe d’excellence Physique de la vie (PoL) de l’Université technique de Dresde et de l’Institut Max Planck de biologie cellulaire moléculaire et Génétique (MPI-CBG).
Les cellules sénescentes favorisent la régénération
Les chercheurs du groupe Yun étudient les salamandres. Ces animaux ont des capacités de régénération uniques et sont capables de faire repousser de nombreux organes de leur corps, y compris des membres perdus. « La régénération des membres de la salamandre est un processus fascinant. En quelques semaines, ils repoussent un membre entièrement fonctionnel », explique le Dr Yun.
Pour vérifier si la présence de cellules sénescentes influence le processus de régénération des membres, les chercheurs du groupe Yun ont trouvé un moyen de moduler le nombre de cellules sénescentes dans la plaie. L’équipe a observé que la présence de cellules sénescentes améliorait le processus de régénération.
« Lorsque davantage de cellules sénescentes étaient présentes dans la plaie, les animaux développaient un bourgeon de régénération plus gros, ou – comme nous l’appelons – un blastème. Il s’agit d’une collection de cellules qui vont former tous les tissus nécessaires dans le nouveau membre. le blastème, plus il y a de cellules pour faire repousser le membre et plus le processus de régénération est rapide. La présence de cellules sénescentes semble « alimenter » le processus de régénération », explique le Dr Yun.
La signalisation «Zombie» favorise de nouvelles cellules musculaires
En examinant de plus près le blastème avec et sans l’influence des cellules sénescentes, l’équipe Yun a découvert un nouveau mécanisme qui améliore le processus de régénération et a découvert que la présence de cellules sénescentes augmentait le nombre de cellules musculaires en régénération. Ils ont montré que les cellules sénescentes sécrètent des facteurs qui incitent les tissus musculaires voisins à prendre du recul dans leur développement et à produire de nouveaux muscles.
« Nos résultats montrent que les cellules sénescentes utilisent la communication cellule-cellule pour influencer le processus de régénération. Elles sécrètent des molécules qui signalent aux fibres musculaires matures de se dédifférencier en cellules progénitrices musculaires. Ces cellules peuvent se multiplier et se différencier en nouvelles cellules musculaires, améliorant ainsi processus de régénération. Cette signalisation semble jouer un rôle important dans la promotion de la régénération », explique le Dr Yun.
Pour l’instant, le groupe s’est concentré sur le muscle, l’un des tissus les plus importants du membre en régénération. Cependant, l’équipe étudie déjà si la signalisation des cellules sénescentes contribue également à la régénération d’autres tissus.
Les leçons des salamandres
Le groupe de Yun travaille avec les salamandres pour étudier les processus de régénération et de vieillissement. « Les salamandres sont l’une des rares espèces animales qui semblent défier le processus naturel de vieillissement. Elles ne développent pas de signes typiques de vieillissement et n’accumulent pas de maladies liées à l’âge telles que le cancer. Elles ont également des capacités de guérison extraordinaires », explique le Dr Yun. . Les animaux peuvent régénérer presque tous les organes de leur corps.
L’étude des salamandres aide la Dre Yun et ses collègues du CRTD à comprendre les principes du processus de régénération et, à long terme, peut aider à résoudre l’énigme des raisons pour lesquelles les humains ont des capacités de régénération très limitées.
Plus d’information:
Hannah E. Walters et al, les cellules sénescentes améliorent la régénération des membres du triton en favorisant la dédifférenciation musculaire, Cellule vieillissante (2023). DOI : 10.1111/acel.13826