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Les Effets de la Restriction Calorique sur le Vieillissement Cérébral : Une Étude Spatiotemporelle

La restriction calorique, qui consiste à réduire sa consommation de calories de 40 % tout en maintenant un apport adéquat en micronutriments, est bien établie comme un moyen de ralentir le vieillissement chez de nombreuses espèces, notamment dans le cas des espèces à courte durée de vie. Des études humaines ont démontré que même une légère restriction calorique, proche de 10 % de réduction de l’apport calorique, peut améliorer la santé à long terme et les mesures de vieillissement. Cette pratique influence presque tous les aspects de la biochimie cellulaire dans le corps, rendant son étude un domaine de recherche en constante évolution. Il est largement admis que les bénéfices de la restriction calorique proviennent principalement d’une amélioration de l’autophagie, bien qu’il reste encore beaucoup à découvrir dans ce domaine complexe. Le vieillissement entraîne des déclins fonctionnels dans le cerveau des mammifères, augmentant ainsi sa vulnérabilité aux troubles cognitifs et aux maladies neurodégénératives. Parmi les différentes interventions pour ralentir le vieillissement, la restriction calorique a systématiquement montré sa capacité à prolonger la durée de vie et à améliorer la fonction cérébrale chez différentes espèces. Cependant, les mécanismes moléculaires et cellulaires précis par lesquels la restriction calorique bénéficie au cerveau vieillissant demeurent flous, en particulier à une résolution régionale et de type cellulaire spécifique. Dans cette étude, nous avons réalisé un profilage spatiotemporel des cerveaux de souris afin d’élucider les mécanismes détaillés qui sous-tendent les effets anti-vieillissement de la restriction calorique. En utilisant des plateformes de génomique à nucléus unique et de transcriptomique spatiale, nous avons analysé plus de 500 000 cellules provenant de 36 cerveaux de souris réparties sur trois groupes d’âge. Nous avons effectué une analyse transcriptomique spatiale sur douze sections cérébrales de souris âgées soumises à des conditions de restriction calorique et de contrôle. Cette approche complète nous a permis d’explorer l’impact de la restriction calorique sur plus de 300 états cellulaires et d’évaluer les altérations moléculaires spécifiques aux régions. Nos résultats révèlent que la restriction calorique module efficacement les changements associés au vieillissement, notamment en retardant l’expansion des populations cellulaires inflammatoires et en préservant les cellules critiques pour le système neurovasculaire et les voies de myélinisation. De plus, la restriction calorique a considérablement réduit l’expression des gènes associés au vieillissement impliqués dans le stress oxydatif, le stress de protéines mal repliées, et le stress de dommages à l’ADN dans divers types de cellules et régions. Une réduction notable des gènes associés à la sénescence et une restauration des gènes liés au rythme circadien ont été observées, notamment dans les ventricules et la matière blanche. Par ailleurs, la restriction calorique a montré une restauration région-spécifique des gènes liés à la fonction cognitive et à la maintenance de la myéline, soulignant ses effets ciblés sur le vieillissement cérébral. En résumé, l’intégration de la génomique à nucléus unique et de la génomique spatiale fournit un nouveau cadre de compréhension des effets complexes des interventions anti-vieillissement aux niveaux cellulaire et moléculaire, offrant ainsi des cibles thérapeutiques potentielles pour le vieillissement et les maladies neurodégénératives. Source : https://www.fightaging.org/archives/2025/07/the-transcriptomics-of-slowed-brain-aging-in-mice-produced-by-calorie-restriction/

Reprogrammation Cellulaire : Vers une Réversion du Cancer Colorectal

Les cellules fonctionnent comme des machines d’état, leur comportement étant fortement influencé par le modèle d’expression génique qu’elles adoptent. Avec le temps, d’autres facteurs, tels que la présence de déchets moléculaires comme le lipofuscine, et des changements dans l’environnement extérieur, affectent les réactions cellulaires. Cela inclut le croisement de la matrice extracellulaire et des signaux inflammatoires. La maîtrise de l’expression génique pourrait permettre de réinitialiser le comportement des cellules et d’améliorer leur fonction, ce qui pourrait aussi entraîner un meilleur contrôle des maladies et du vieillissement. La recherche sur le reprogrammation cellulaire se concentre principalement sur le traitement du vieillissement en inversant certains changements d’expression génique. Les facteurs de Yamanaka, qui transforment les cellules germinales adultes en cellules souches embryonnaires, sont souvent au centre de ces travaux. Cependant, d’autres formes de reprogrammation sont possibles, comme la reprogrammation des cellules cancéreuses pour qu’elles ne soient plus cancéreuses. Cette recherche se concentre sur le cancer colorectal, avec une nouvelle technologie développée par la société Biorevert pour inverser les changements cancéreux. Une équipe de recherche a réussi à capturer le phénomène de transition critique où les cellules normales deviennent cancéreuses et a découvert un commutateur moléculaire capable de ramener les cellules cancéreuses à leur état normal. Ils ont identifié un état de transition critique instable où coexistent cellules normales et cancéreuses, et ont utilisé une méthode de biologie des systèmes pour développer une technologie d’identification des commutateurs moléculaires. En appliquant cette technologie aux cellules cancéreuses du côlon, ils ont pu prouver que ces cellules pouvaient retrouver les caractéristiques des cellules normales. Cette approche repose sur l’inférence automatique d’un modèle informatique du réseau génétique contrôlant la transition critique du développement cancéreux à partir de données de séquençage d’ARN à cellule unique. Les chercheurs ont identifié des commutateurs moléculaires qui suppressent la prolifération des cellules cancéreuses tout en restaurant les caractéristiques des cellules normales du côlon. Lorsqu’ils ont administré des inhibiteurs de ces commutateurs aux organoïdes dérivés de patients atteints de cancer colorectal, ils ont observé une inhibition de la prolifération des cellules cancéreuses et une activation des gènes liés à l’épithélium colique normal. Enfin, une approche systémique nommée REVERT a été présentée, permettant de reconstruire le modèle de réseau régulateur moléculaire et d’identifier un commutateur de réversion basé sur des données de transcriptome à cellule unique, illustrant son utilité dans l’étude des transitions de destinée cellulaire. Source : https://www.fightaging.org/archives/2025/02/more-on-reprogramming-of-colon-cancer-cells-into-normal-colon-cells/

Amélioration des horloges épigénétiques : vers une évaluation plus précise de l’âge biologique

Les horloges épigénétiques sont des outils prometteurs pour évaluer l’âge biologique en s’appuyant sur des données provenant d’un ensemble de cellules hétérogènes dérivées de tissus. Ce mélange de différents types de cellules peut influencer les changements liés à l’âge, ce qui soulève des questions sur la précision des évaluations d’âge biologique. Des études antérieures ont examiné cette problématique, notamment en se concentrant sur les globules blancs dans des échantillons de sang. Les chercheurs ont observé que la séparation des types cellulaires pourrait améliorer la précision des horloges épigénétiques et des évaluations d’âge dans divers tissus. Actuellement, il est reconnu que la capacité à quantifier avec précision l’âge biologique pourrait contribuer à la surveillance et au contrôle du vieillissement en bonne santé. Cependant, les horloges épigénétiques existantes, développées à partir de tissus hétérogènes, reflètent deux processus de vieillissement : les changements de composition des types cellulaires et le vieillissement individuel de chaque type cellulaire. L’objectif est donc de disséquer et de quantifier ces deux composantes des horloges épigénétiques afin de développer des horloges qui fournissent des estimations d’âge biologique à la résolution du type cellulaire. Dans le sang et le cerveau, environ 39 % et 12 % de l’exactitude d’une horloge épigénétique est influencée par les variations sous-jacentes des sous-ensembles de lymphocytes et de neurones, respectivement. En utilisant des tissus cérébraux et hépatiques comme prototypes, les chercheurs ont développé et validé des horloges de méthylation de l’ADN spécifiques aux neurones et aux hépatocytes. Ces horloges spécifiques au type cellulaire fournissent des estimations améliorées de l’âge chronologique pour les types de cellules et de tissus correspondants. Des résultats ont montré que les horloges spécifiques aux neurones et aux cellules gliales affichent une accélération de l’âge biologique dans le cas de la maladie d’Alzheimer, l’effet étant plus marqué pour les cellules gliales situées dans le lobe temporal. De plus, les sites CpG issus de ces horloges présentent un chevauchement significatif, bien que faible, avec l’horloge DamAge, qui est liée à des gènes clés impliqués dans la neurodégénérescence. L’horloge hépatocytaire est également accélérée dans le foie sous diverses conditions pathologiques. En revanche, les horloges non spécifiques aux types cellulaires ne montrent pas d’accélération significative de l’âge biologique, ou seulement de manière marginale. Source : https://www.fightaging.org/archives/2025/01/considering-shifts-in-cell-types-in-bulk-tissue-samples-assessed-for-epigenetic-age/