Cette équipe de rhumatologues et de biologistes du Salk Institute (La Jolla) montre que l'utilisation de composés capables d’activer les précurseurs des cellules musculaires, appelés progéniteurs myogéniques, permet de relancer la régénération musculaire. Si l’approche va nécessiter encore de nombreuses recherches, ces travaux, publiés dans la revue Nature Communications apportent déjà une nouvelle compréhension des mécanismes moléculaires sous-jacents à la croissance musculaire et ouvre une voie prometteuse pour contrer la perte musculaire avec l’âge.
En effet, l’un des effets du vieillissement les plus préoccupants est la perte de masse musculaire, qui mène à la sarcopénie, au déclin fonctionnel et à la perte d’autonomie chez la personne âgée. Trouver « des moyens » de relancer ou d'accélérer la régénération du tissu musculaire, c’est l’approche de cette équipe californienne qui utilise une combinaison de composés moléculaires couramment utilisés dans la recherche sur les cellules souches.
Des facteurs spécifiques capables d'accélérer la régénération musculaire
Ces composés « progéniteurs », nommés « facteurs Yamanaka » du nom du scientifique japonais qui les a découverts, une fois injectés dans les fibres musculaires augmentent le nombre de progéniteurs myogéniques, donc de cellules souches musculaires. « La perte progressive de ces progéniteurs a été liée à la dégénérescence musculaire liée à l'âge», relève l’auteur principal, Juan Carlos Izpisua Belmonte, professeur au Salk Institute.
Les composés utilisés dans l'étude sont souvent appelés facteurs 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 dans d'autres protéines. Dans la recherche en laboratoire, ils sont utilisés pour convertir des cellules spécialisées, comme les cellules de la peau, en cellules de type cellules souches qui sont pluripotentes, ce qui signifie qu'elles ont la capacité de devenir de nombreux types de cellules différents.
Rajeunir les cellules musculaires : l’équipe avait déjà démontré, lors de précédentes recherches en laboratoire que ces facteurs peuvent rajeunir les cellules et favoriser la régénération tissulaire chez les animaux vivants, avec cette étude, elle décrypte tout le mécanisme en jeu :
- la régénération musculaire est médiée par les cellules souches musculaires, également appelées cellules satellites. Ces cellules satellites sont situées dans une niche entre une couche de tissu conjonctif (lame basale) et des fibres musculaires (myofibres). Sur 2 modèles de souris différents, les scientifiques montrent que :
- l’injection de facteurs Yamanaka accélère la régénération musculaire en réduisant les niveaux d'une protéine appelée Wnt4 « dans la niche », ce qui active les cellules satellites.
La protéine Wnt4 joue un rôle clé dans la régénération musculaire, ce qui suggère que cibler Wnt4 est une bonne piste pour de nouveaux traitements : une nouvelle technologie d'édition de gènes est d’ailleurs en cours de développement au Salk, qui va chercher à réduire directement les niveaux de Wnt4 dans le muscle squelettique et/ou bloquer la communication entre Wnt4 et les cellules souches musculaires.
D’autres pistes sont à l’étude, notamment via l'ARNm pour stimuler la régénération des tissus et des organes.
Source: Nature Communications 25 May 2021 DOI : 10.1038/s41467-021-23353-z In vivo partial reprogramming of myofibers promotes muscle regeneration by remodeling the stem cell niche
Lire aussi : RÉGÉNÉRATION MUSCULAIRE : Vers un traitement de la dystrophie ?
