Étiquette : Cellules souches musculaires

Dysfonction mitochondriale et régénération musculaire liée à l’âge

Chaque cellule contient des centaines de mitochondries, qui sont les descendants de bactéries symbiotiques anciennes. Ces mitochondries ont leur propre ADN, se répliquent pour maintenir leur nombre et sont responsables de la production de l’adénosine triphosphate (ATP), la molécule qui stocke l’énergie chimique nécessaire au fonctionnement des cellules. Comme toutes les structures cellulaires, les mitochondries subissent des dommages constants. Les mitochondries endommagées et dysfonctionnelles sont éliminées par le processus de mitophagie, qui est essentiel pour le maintien de la qualité cellulaire. Cependant, avec l’âge, ce contrôle de qualité s’affaiblit, et l’expression des gènes nécessaires au bon fonctionnement mitochondrial se dégrade. L’ADN mitochondrial subit des dommages qui dégradent davantage sa fonction, perturbant ainsi le fonctionnement des cellules et des tissus, contribuant aux manifestations du vieillissement dégénératif. Bien que ce texte se concentre sur le tissu musculaire, des histoires analogues peuvent être racontées pour tout tissu du corps vieillissant. À mesure que la population mondiale vieillit, le nombre d’individus souffrant de maladies dégénératives liées à l’âge augmente. Avec l’âge, le muscle squelettique subit une infiltration de stress oxydatif progressive, accompagnée de facteurs néfastes tels qu’une synthèse protéique altérée et des mutations de l’ADN mitochondrial, culminant en une dysfonction mitochondriale. Les cellules souches musculaires, essentielles pour la régénération du muscle squelettique, connaissent également un déclin fonctionnel, entraînant des dommages irréversibles à l’intégrité musculaire chez les personnes âgées. Un facteur critique contribuant à ces problèmes est la perte de métabolisme et de fonction mitochondriale dans les cellules souches musculaires. Le système de contrôle de la qualité mitochondriale joue un rôle clé en modulant les anomalies liées au vieillissement dans le métabolisme énergétique et le déséquilibre redox. Les mitochondries répondent aux demandes fonctionnelles par des processus tels que la fission, la fusion et la mitophagie. L’importance de la morphologie et de la dynamique mitochondriale dans les mécanismes de régénération musculaire a été constamment soulignée. Cette revue fournit un résumé complet des avancées récentes dans la compréhension des mécanismes de dysfonction mitochondriale liés au vieillissement et de leur rôle dans l’entrave à la régénération du muscle squelettique. De plus, elle présente de nouvelles perspectives sur les approches thérapeutiques pour traiter les myopathies liées à l’âge. Source : https://www.fightaging.org/archives/2025/08/mitochondrial-dysfunction-in-the-aging-of-muscle-tissue/

Impact du Maraviroc sur la Sénescence Musculaire et la Sarcopénie

Une étude récente s’est penchée sur la sénescence dans les tissus musculaires squelettiques de souris et d’humains. Les auteurs ont démontré que le médicament antiviral maraviroc réduit la sénescence et améliore la santé musculaire chez les souris âgées. Les cellules sénescentes constituent l’un des aspects marquants du vieillissement, caractérisées par le phénotype sécrétoire associé à la sénescence (SASP), qui comprend de nombreux composés pro-inflammatoires. Les chercheurs ont spécifiquement étudié la sénescence dans les muscles squelettiques, en se basant sur des études antérieures présentant des résultats contradictoires concernant la fonction musculaire. Certaines études ont montré que des médicaments sénolytiques, comme le dasatinib et la quercétine, augmentaient la force et la fonction musculaires chez les souris âgées, tandis qu’une autre suggérait qu’une thérapie pro-sénescente pouvait favoriser la régénération musculaire. Ces résultats contradictoires ont conduit les chercheurs à créer un atlas des cellules sénescentes dans le muscle squelettique pour mieux comprendre la sarcopénie, une maladie liée à l’âge, marquée par une diminution de la force et du fonctionnement musculaires.

Pour leur étude, les chercheurs ont utilisé des biopsies des muscles ischio-jambiers de 10 donneurs masculins : cinq jeunes (19-27 ans) et cinq âgés (60-77 ans). Ils ont mesuré l’activité génique dans les cellules isolées de ces biopsies, se concentrant sur les cellules mononucléées susceptibles de sénescence. L’analyse épigénétique et l’expression génique ont permis de diviser les cellules en 12 clusters. Les cellules âgées présentaient moins de cellules souches musculaires par rapport aux cellules jeunes. L’intégration d’informations issues de quatre ensembles de gènes sénescents a permis d’évaluer le score de sénescence des cellules, montrant une prévalence accrue des cellules sénescentes chez les muscles âgés par rapport aux jeunes.

Une analyse plus approfondie des dynamiques du SASP dans les cellules musculaires vieillissantes a identifié un sous-ensemble de facteurs SASP partagés entre plusieurs types cellulaires, bien que plus de 30 % des facteurs SASP soient spécifiques à chaque type cellulaire. Les interactions médiées par le SASP étaient également plus fortes dans les cellules âgées. Parmi les composants clés du SASP, le récepteur CCR5 et les chimiokines CCL3, CCL4 et CCL5 étaient significativement élevés dans les cellules souches musculaires âgées, incitant les chercheurs à tester les propriétés sénomorphiques du maraviroc, déjà utilisé pour réduire l’inflammation dans les muscles dystrophiques de souris.

Les chercheurs ont d’abord testé un régime de traitement à forte dose de maraviroc sur des souris âgées de 18 mois pendant 3 mois, observant une amélioration significative de la santé musculaire, avec une augmentation de la masse musculaire, une réduction de l’inflammation et une amélioration de la fonction musculaire. Cela a été associé à une augmentation des cellules souches musculaires et une réduction des macrophages pro-inflammatoires. Les effets du maraviroc se sont révélés spécifiques au vieillissement, les traitements n’ayant pas le même impact sur les souris jeunes.

Les chercheurs ont également cherché à comprendre quels facteurs de transcription régulent la sénescence et l’induction du SASP dans les muscles des humains âgés, identifiant de nombreux facteurs, notamment NF-κB1 et C/EBPB, mais se concentrant sur les facteurs moins explorés de la famille AP-1, ATF3 et JUNB. ATF3 a été identifié comme jouant un rôle dans la régulation des gènes liés à la sénescence, tandis que JUNB, bien qu’il n’affecte pas directement les marqueurs de sénescence, joue un rôle clé dans la production du SASP. Les chercheurs ont observé que l’expression de JUNB était augmentée dans les cellules souches musculaires âgées, suggérant un rôle conservé entre les souris et les humains.

Cette étude a créé le premier atlas de la sénescence dans le muscle squelettique humain, permettant une meilleure compréhension de la nature hétérogène de la sénescence et de l’amélioration de la conception de thérapies pertinentes. Alors que le maraviroc a été identifié comme un candidat prometteur pour la sarcopénie, des tests supplémentaires sur des sujets humains sont nécessaires. Les auteurs suggèrent également de mener un dépistage ciblé pour identifier d’autres composés sénolytiques ou sénomorphiques qui pourraient traiter la sarcopénie. Source : https://www.lifespan.io/news/rejuvenating-muscles-in-mice-with-senomorphic-treatment/?utm_source=rss&utm_medium=rss&utm_campaign=rejuvenating-muscles-in-mice-with-senomorphic-treatment

Effets de la Prostaglandine E2 sur la Régénération Musculaire et le Rajeunissement des Cellules Souches

Une étude récente a examiné l’effet d’un traitement unique de prostaglandine E2 (PGE2) sur l’amélioration de la force musculaire et le rajeunissement des cellules souches musculaires chez des souris. Les chercheurs ont exploré les aspects moléculaires et épigénétiques sous-jacents à ce rajeunissement. La sarcopénie, une perte de masse et de force musculaire liée à l’âge, augmente les risques d’autres conditions telles que l’ostéoporose et le déclin cognitif. Cette perte est attribuée à une diminution significative du nombre et de la fonction des cellules souches musculaires, nécessaires à la régénération des muscles squelettiques. Le vieillissement entraîne également des modifications de l’environnement microbien des cellules souches musculaires, perturbant la signalisation et aboutissant à une réduction de l’auto-renouvellement et une augmentation de la sénescence. Trouver des moyens d’inverser ces processus pourrait être une avenue prometteuse pour atténuer la sarcopénie et accélérer la récupération après une blessure. Dans une étude précédente, les chercheurs avaient rapporté que PGE2, un métabolite dérivé des lipides, est essentiel pour la régénération musculaire, et que son niveau diminue avec l’âge en raison d’une augmentation de l’enzyme 15-hydroxylprostaglandin déshydrogénase (15-PGDH). Lors d’une expérience, des souris jeunes et âgées génétiquement modifiées, dépourvues de récepteurs EP4, ont montré une réduction de 20 % de la force musculaire et de la masse musculaire. Des souris âgées ont été traitées pendant cinq jours avec un analogue de PGE2 non hydrolysable, associé à un exercice de course en descente. Deux semaines après le début de l’expérience, une augmentation de la force musculaire a été observée, indiquant que même un traitement bref avec PGE2, combiné à l’exercice, peut partiellement surmonter la sarcopénie. En simulant une blessure musculaire chez des souris âgées avec une toxine, les chercheurs ont constaté qu’une seule injection de PGE2 augmentait la régénération musculaire et la force. Ce traitement a également révélé un effet positif à long terme sur la capacité régénérative des cellules souches musculaires. Les cellules souches musculaires traitées avec PGE2 ont montré une augmentation de 60 % de leur prolifération et une réduction de trois fois de la mortalité cellulaire. Les chercheurs ont découvert que PGE2 agit comme un ‘réveil’ pour les cellules souches, mais que le vieillissement affaiblit ce signal. Des analyses ont montré que le traitement à PGE2 réactive des gènes impliqués dans la régénération, suggérant des changements épigénétiques responsables d’une ‘mémoire moléculaire’ de la régénération. Les effets régénérateurs du traitement PGE2 persistent bien après l’injection, et les résultats sont prometteurs pour le traitement de la sarcopénie chez les humains. Les auteurs croient que le potentiel thérapeutique de PGE2 pourrait également s’étendre à d’autres tissus vieillissants, visant à améliorer la qualité de vie en inversant les effets du vieillissement. Source : https://www.lifespan.io/news/lipid-metabolite-rejuvenates-muscle-stem-cells-in-mice/?utm_source=rss&utm_medium=rss&utm_campaign=lipid-metabolite-rejuvenates-muscle-stem-cells-in-mice

Rétablir la fonction des cellules souches musculaires vieillissantes grâce à la prostaglandine E2

Les chercheurs se concentrent sur un mécanisme de signalisation qui diminue avec l’âge, notamment l’interaction entre la prostaglandine E2 (PGE2) circulante et son récepteur EP4 sur les cellules souches musculaires. Il a été observé que les niveaux de PGE2 et de son récepteur diminuent avec l’âge, ce qui semble altérer de manière générale la fonction des cellules souches musculaires. Des études antérieures ont établi que PGE2 joue un rôle crucial dans la régénération des muscles après une blessure, en signalant aux cellules souches musculaires de se mobiliser pour réparer les tissus endommagés, particulièrement chez les jeunes souris. Cependant, chez les souris âgées, l’expression du récepteur EP4 sur les cellules souches musculaires est soit absente, soit réduite de moitié par rapport aux jeunes cellules souches. Les chercheurs notent que la diminution des niveaux de PGE2 et de son récepteur entraîne une signalisation affaiblie, comparant cela à un réveil qui ne sonne plus assez fort pour activer les cellules souches. Cependant, il est possible de surmonter les effets du vieillissement et de réinitialiser l’intensité de ce signal cellulaire. Dans leurs études, ils ont administré une forme stable de PGE2 à des souris âgées après une blessure musculaire, en association avec un exercice physique. Les souris traitées ont gagné plus de masse musculaire et étaient plus fortes que les souris non traitées. Cette recherche a révélé que le traitement par PGE2 restaure la fonction des cellules souches en modulant l’activité de facteurs de transcription clés, inversant ainsi de nombreux changements liés à l’âge. Les preuves suggèrent que PGE2 n’agit pas uniquement sur un mécanisme ; il peut également bénéficier aux fibres musculaires et aux neurones qui innervent le muscle. De plus, la PGE2 a été impliquée dans le processus de régénération et la signalisation pour d’autres tissus comme l’intestin et le foie, ouvrant ainsi la voie à des approches qui pourraient restaurer la capacité de renouvellement d’autres tissus âgés. Source : https://www.fightaging.org/archives/2025/06/prostaglandin-e2-delivery-improves-stem-cell-function-in-aged-muscle/

L’impact de l’inhibition de HDAC11 sur la régénération musculaire et la sarcopénie chez les souris âgées

Les chercheurs ont découvert que l’ingénierie génétique visant à réduire l’expression de HDAC11 modifie favorablement le métabolisme des tissus musculaires chez les souris, quel que soit leur âge. Cette modification ralentit la perte de masse et de force musculaires, bien connue chez les souris âgées, et améliore la régénération musculaire. Des petites molécules inhibitrices de HDAC11 ont été identifiées par la communauté de recherche sur le cancer, et il est prévu d’évaluer leur capacité à améliorer la fonction musculaire chez les souris âgées. La sarcopénie, définie comme la perte progressive de la masse et de la fonction musculaire associée au vieillissement, a des effets dévastateurs sur la qualité de vie des personnes âgées. Le vieillissement musculaire est marqué par l’atrophie musculaire et la diminution de la capacité de réparation musculaire, notamment une réduction du pool de cellules souches musculaires, ce qui entrave la récupération après une blessure. HDAC11, membre le plus récent de la famille des HDAC, est fortement exprimé dans les muscles squelettiques. Des travaux récents ont montré qu’une déficience génétique en HDAC11 augmente la régénération musculaire, la fonction mitochondriale et améliore globalement les performances musculaires chez les souris jeunes. Cette étude explore pour la première fois les conséquences fonctionnelles de la déficience en HDAC11 chez les souris âgées, tant en termes d’homéostasie que de régénération musculaire. Les souris âgées dépourvues de HDAC11 présentent une atrophie musculaire atténuée et une fragmentation postsynaptique de la jonction neuromusculaire, sans différences significatives dans le nombre ou le diamètre des axones myélinisés des nerfs périphériques. On observe également le maintien du réservoir de cellules souches musculaires et une régénération musculaire avancée après une blessure. La déplétion d’HDAC11 améliore l’oxydation des acides gras mitochondriaux et atténue les altérations liées à l’âge de la composition des acides gras squelettiques, réduisant considérablement le ratio des acides gras oméga-6/oméga-3 et améliorant significativement l’indice oméga-3. Cela explique l’amélioration de la force musculaire et de la résistance à la fatigue, ainsi qu’une réduction de la mortalité. En résumé, nos résultats indiquent qu’HDAC11 représente une nouvelle cible pour le traitement de la sarcopénie. Il est important de noter que des inhibiteurs sélectifs d’HDAC11 ont récemment été développés, offrant une nouvelle approche thérapeutique pour ralentir le processus de vieillissement. Source : https://www.fightaging.org/archives/2025/05/hdac11-deficiency-slows-muscle-aging/