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Les scientifiques pensaient autrefois que les neurones, voire les cellules du cœur, étaient les cellules les plus anciennes du corps. Des chercheurs du Salk Institute ont découvert que le cerveau, le foie et le pancréas de souris contiennent des populations de cellules et de protéines dont la durée de vie est extrêmement longue, certaines aussi vieilles que des neurones.

Les cellules de nos organes ont différents âges

Ces résultats, démontrant le «mosaïcisme par âge», ont été publiés dans Cell Metabolism. Les méthodes de l’équipe pourraient être appliquées à presque tous les tissus du corps humain pour fournir des informations précieuses sur la fonction des cellules ne se divisant pas, sur la qualité et l’intégrité des protéines et des structures cellulaires importantes au cours du vieillissement.
«Nous avons été assez surpris de trouver des structures cellulaires qui étaient essentiellement aussi vieilles que l’organisme dans lequel elles résident», a déclaré le vice-président de Salk, responsable scientifique en chef, Martin Hetzer, auteur principal et professeur. « Cela suggère une complexité cellulaire encore plus grande que celle que nous avions imaginée auparavant et a des implications intrigantes sur la façon dont nous pensons au vieillissement des organes, tels que le cerveau, le cœur et le pancréas. »
La plupart des neurones du cerveau ne se divisent pas à l’âge adulte et connaissent donc une longue durée de vie et un déclin lié à l’âge. Cependant, en grande partie à cause de limitations techniques, la durée de vie des cellules en dehors du cerveau était difficile à déterminer. Comme les chercheurs savaient que la plupart des neurones ne sont pas remplacés au cours de la vie, ils les ont utilisés comme base de référence pour l’âge afin de comparer d’autres cellules ne se divisant pas.
L’équipe a combiné le marquage isotopique électronique à une méthode d’imagerie hybride (MIMS-EM) pour visualiser et quantifier l’âge et le renouvellement des cellules et des protéines dans le cerveau, le pancréas et le foie chez des modèles de rongeurs jeunes et âgés. Pour valider leur méthode, les scientifiques ont d’abord déterminé l’âge des neurones et découvert que, comme on le soupçonnait, ils étaient aussi vieux que l’organisme.

Le pancréas présente également des cellules de différents âges

Pourtant, de manière surprenante, les cellules qui tapissent les vaisseaux sanguins, appelées cellules endothéliales, étaient aussi vieilles que les neurones. Cela signifie que certaines cellules non neuronales ne se répliquent pas et ne se remplacent pas tout au long de la vie.
Le pancréas, un organe responsable du maintien de la glycémie et de la sécrétion des enzymes digestives, présentait également des cellules de différents âges. Une petite partie du pancréas, appelés îlots de Langerhans, est apparue aux chercheurs comme un ensemble de cellules jeunes et âgées interconnectées. Certaines cellules bêta, qui libèrent de l’insuline, se sont répliquées au cours de leur vie et étaient relativement jeunes, alors que d’autres ne se divisaient pas et avaient une longue durée de vie, similaires aux neurones.
Un autre type de cellules, appelées cellules delta, ne se divisent pas du tout. Le pancréas était un exemple frappant de mosaïcisme par âge, c’est-à-dire une population de cellules identiques qui se distinguent par leur durée de vie.
Des études antérieures avaient suggéré que le foie avait la capacité de se régénérer à l’âge adulte. Les chercheurs ont donc sélectionné cet organe dans l’espoir d’observer des cellules hépatiques relativement jeunes. À leur grande surprise, la grande majorité des cellules hépatiques chez les souris adultes en bonne santé étaient aussi vieilles que l’animal, alors que les cellules qui tapissent les vaisseaux sanguins et  les cellules étoilées, un autre type de cellules hépatiques, avaient une vie beaucoup plus courte.

Le foie a également un mosaïcisme par âge

Ainsi, de manière inattendue, le foie a également démontré un mosaïcisme par âge, ce qui indique de nouvelles voies potentielles de recherche régénérative pour cet organe.

«Grâce aux nouvelles technologies de visualisation, nous sommes en mesure de déterminer l’âge des cellules et de leurs complexes supramoléculaires avec plus de précision que jamais. Cela ouvre de nouvelles portes pour étudier toutes les cellules, tissus et organes dans des états normaux et dans des états pathologiques », déclare Mark Ellisman, professeur distingué en neurosciences à la faculté de médecine de l’Université de San Diego et coresponsable de l’étude avec Hetzer
«La détermination de l’âge des cellules et des structures subcellulaires chez les organismes adultes fournira de nouvelles informations sur les mécanismes de maintenance et de réparation des cellules et sur l’impact des changements cumulatifs sur la santé et le développement de la maladie à l’âge adulte», ajoute Hetzer. « Le but ultime est d’utiliser ces mécanismes pour prévenir ou retarder le déclin lié au vieillissement d’organes à renouvellement cellulaire limité. »

Comprendre le lien entre le mosaïcisme par âge et des maladies

Ensuite, les auteurs envisagent de déchiffrer la différence de durée de vie des acides nucléiques et des lipides. Ils veulent également comprendre le lien entre le mosaïcisme par âge, la santé et des maladies comme le diabète de type 2.
Source : Salk Institute
Crédit photo : Picbay

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