Une équipe de scientifiques de l’Académie chinoise des sciences (CAS) et de BGI Research a découvert les mécanismes complexes par lesquels les immunoglobulines influencent le processus de vieillissement, une découverte qui pourrait remodeler notre compréhension du vieillissement.
Cette recherche, publié dans Cellule le 4 novembre, dresse non seulement une carte de haute précision du vieillissement dans divers organes, mais révèle également l’épée à double tranchant des immunoglobulines dans le vieillissement systémique.
La quête de biomarqueurs systémiques et de facteurs clés du vieillissement constitue un casse-tête de longue date dans le domaine de la gérontologie. Cette étude, fruit d’un effort de collaboration entre l’équipe de Liu Guanghui de l’Institut de zoologie (IOZ) de CAS, l’équipe de Gu Ying de BGI Research, l’équipe de Zhang Weiqi de l’Institut de génomique de Pékin de CAS et l’équipe de Qu Jing également de IOZ, a fourni des réponses convaincantes.
En analysant méticuleusement des millions de points spatiaux dans neuf organes chez des souris mâles, l’équipe a créé des cartes transcriptomiques spatiales de haute précision. Ces cartes détaillaient la répartition spatiale de plus de 70 types de cellules, offrant ainsi une image saisissante des caractéristiques spatiales du vieillissement.
Le paysage transcriptomique, baptisé géographie gérontologique (GG), expose les fils conducteurs du trouble structurel des tissus et de la perte d’identité cellulaire comme caractéristiques du vieillissement.
« Ce paysage constitue un pas en avant significatif, identifiant les épicentres du vieillissement au sein de plusieurs organes et révélant l’accumulation d’immunoglobulines en tant que caractéristique et facteur clé du vieillissement », a déclaré le professeur Liu, l’un des auteurs correspondants de l’étude.
En utilisant la nouvelle méthode d’analyse de l’entropie de la structure organisationnelle (OSE), les chercheurs ont découvert que l’augmentation du désordre structurel spatial et la perte d’identité cellulaire sont des signes universels du vieillissement systémique, ce qui suggère que les dommages structurels spatiaux peuvent être une cause principale du déclin fonctionnel des organes au cours du vieillissement.
L’équipe a également identifié des points sensibles à la sénescence (SSS), qui sont des régions structurelles de différents tissus plus sensibles aux effets du vieillissement. Ils ont constaté que les zones plus proches du SSS présentent une entropie structurelle tissulaire plus élevée et une plus grande perte d’identité cellulaire, ce qui indique que le SSS pourrait être le noyau du vieillissement des organes.
Notamment, dans les organes immunitaires, les plasmocytes, responsables de la synthèse des anticorps, et les cellules dotées de structures et de fonctions spécifiques, sont les principaux composants du microenvironnement SSS. Les niveaux d’expression des gènes liés aux immunoglobulines dans ces cellules augmentent autour du SSS.
L’étude a en outre découvert que l’immunoglobuline G (IgG) s’accumule dans plusieurs tissus et organes au cours du vieillissement chez l’homme et la souris, ce qui suggère que les niveaux d’IgG pourraient servir de nouveau biomarqueur du vieillissement. De plus, il a été constaté que les IgG induisaient directement le vieillissement des macrophages et des microglies humains et murins, libérant ainsi des facteurs inflammatoires. Curieusement, l’injection d’IgG à de jeunes souris a induit le vieillissement de plusieurs tissus et organes, démontrant ainsi ses puissants effets sur le vieillissement.
Dans le cadre d’un développement prometteur, l’équipe a développé une stratégie d’intervention utilisant des oligonucléotides antisens (ASO) pour réduire la teneur en IgG dans les tissus de souris, retardant ainsi le vieillissement de plusieurs organes.
Cette étude est la première à cartographier le transcriptome spatial du vieillissement pan-organique chez les mammifères, révélant un désordre structurel tissulaire et une perte d’identité cellulaire comme principales caractéristiques du vieillissement et en localisant avec précision les régions centrales et les caractéristiques microenvironnementales de la sensibilité au vieillissement.
Le phénotype de sénescence associé aux immunoglobulines (IASP) proposé par l’étude repousse les frontières de la science du vieillissement et ouvre de nouvelles voies pour retarder le vieillissement et prévenir les maladies associées.
Plus d’informations :
Shuai Ma et al, Le paysage transcriptomique spatial dévoile la sénescence associée aux immunoglobines comme marque du vieillissement, Cellule (2024). DOI : 10.1016/j.cell.2024.10.019