L'un des nombreux effets du vieillissement est la perte de masse musculaire, qui contribue au handicap chez les personnes âgées. Pour contrer cette perte, les scientifiques de l'Institut Salk étudient des moyens d'accélérer la régénération des tissus musculaires, en utilisant une combinaison de composés moléculaires couramment utilisés dans la recherche sur les cellules souches.

Dans une étude publiée le 25 mai 2021, dans Communication Nature, les chercheurs ont montré que l'utilisation de ces composés augmentait la régénération des cellules musculaires chez la souris en activant les précurseurs des cellules musculaires, appelés progéniteurs myogéniques. Bien que des travaux supplémentaires soient nécessaires avant que cette approche puisse être appliquée chez l'homme, la recherche donne un aperçu des mécanismes sous-jacents liés à la régénération et à la croissance musculaires et pourrait un jour aider les athlètes ainsi que les adultes vieillissants à régénérer plus efficacement les tissus.

"La perte de ces progéniteurs a été liée à la dégénérescence musculaire liée à l'âge", explique le professeur Salk Juan Carlos Izpisua Belmonte, auteur principal de l'article. "Notre étude révèle des facteurs spécifiques capables d'accélérer la régénération musculaire, ainsi que de révéler le mécanisme par lequel cela s'est produit."

Les composés utilisés dans l'étude sont souvent appelés facteurs de Yamanaka du nom du scientifique japonais qui les a découverts. Les facteurs Yamanaka sont une combinaison de protéines (appelées facteurs de transcription) qui contrôlent la façon dont l'ADN est copié pour être traduit en d'autres protéines. Dans la recherche en laboratoire, ils sont utilisés pour convertir des cellules spécialisées, comme les cellules de la peau, en cellules plus semblables à des cellules souches qui sont pluripotentes, ce qui signifie qu'elles ont la capacité de devenir de nombreux types de cellules différents.

«Notre laboratoire a précédemment montré que ces facteurs peuvent rajeunir les cellules et favoriser la régénération des tissus chez les animaux vivants», explique le premier auteur Chao Wang, stagiaire postdoctoral au laboratoire Izpisua Belmonte. "Mais comment cela se produit n'était pas connu auparavant."

La régénération musculaire est médiée par les cellules souches musculaires, également appelées cellules satellites. Les cellules satellites sont situées dans une niche entre une couche de tissu conjonctif (lame basale) et des fibres musculaires (myofibres). Dans cette étude, l'équipe a utilisé deux modèles de souris différents pour identifier les changements spécifiques aux cellules souches musculaires ou spécifiques à la niche après l'ajout de facteurs Yamanaka. Ils se sont concentrés sur des souris plus jeunes pour étudier les effets des facteurs indépendants de l'âge.

Dans le modèle spécifique aux myofibres, ils ont découvert que l'ajout des facteurs Yamanaka accélérait la régénération musculaire chez la souris en réduisant les niveaux d'une protéine appelée Wnt4 dans la niche, qui à son tour activait les cellules satellites. En revanche, dans le modèle spécifique aux cellules satellites, les facteurs Yamanaka n'activaient pas les cellules satellites et n'amélioraient pas la régénération musculaire, ce qui suggère que Wnt4 joue un rôle vital dans la régénération musculaire.

Selon Izpisua Belmonte, titulaire de la Chaire Roger Guillemin, les observations de cette étude pourraient éventuellement déboucher sur de nouveaux traitements en ciblant Wnt4.

"Notre laboratoire a récemment développé de nouvelles technologies d'édition de gènes qui pourraient être utilisées pour accélérer la récupération musculaire après une blessure et améliorer la fonction musculaire", dit-il. "Nous pourrions potentiellement utiliser cette technologie pour réduire directement les niveaux de Wnt4 dans le muscle squelettique ou pour bloquer la communication entre le Wnt4 et les cellules souches musculaires."

Les chercheurs étudient également d'autres moyens de rajeunir les cellules, notamment en utilisant l'ARNm et le génie génétique. Ces techniques pourraient éventuellement conduire à de nouvelles approches pour stimuler la régénération des tissus et des organes.

source : https://www.salk.edu/news-release/new-study-shows-how-to-boost-muscle-regeneration-and-rebuild-tissue/