Un gagnant-gagnant pour les communautés cellulaires : Les cellules qui coopèrent vivent plus longtemps
Nouvelles perspectives dans l'étude des processus de vieillissement et des maladies liées à l'âge
Lorsque les cellules échangent des produits métaboliques avec d'autres cellules, elles vivent plus longtemps. C'est ce qu'a découvert une équipe de chercheurs de la Charité - Universitätsmedizin Berlin, dans le cadre d'une étude portant sur des cellules de levure. Le fait que ces échanges aient un impact direct sur la durée de vie des cellules pourrait jouer un rôle important dans les recherches futures sur les processus de vieillissement humain et les maladies liées à l'âge. L'étude est publiée dans le dernier numéro de Cell.
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Le métabolisme est inextricablement lié au vieillissement : S'il contribue à maintenir les processus vitaux, à nous faire grandir et à déclencher des réparations cellulaires, il produit également des substances qui endommagent nos cellules et nous font vieillir. "Les processus métaboliques qui se produisent à l'intérieur des cellules sont extrêmement complexes", explique le professeur Markus Ralser, directeur du département de biochimie de la Charité et professeur de biochimie Einstein à la faculté de médecine de la Charité. "L'échange de substances entre les cellules d'une communauté est un facteur important, car il a un impact considérable sur le métabolisme qui se produit à l'intérieur d'une cellule." Les cellules sont en contact permanent avec les cellules voisines - au sein des tissus, par exemple. Elles libèrent certaines substances et en consomment d'autres dans leur environnement proche. Dans une étude récente, l'équipe dirigée par le professeur Ralser, expert renommé en métabolisme, a cherché à savoir si l'échange de produits métaboliques (appelés métabolites) avait une incidence sur la durée de vie des cellules.
Les chercheurs ont utilisé des cellules de levure et ont réalisé des expériences pour déterminer leur durée de vie. Les cellules de levure sont un modèle clé en recherche fondamentale, un micro-organisme dominant en biotechnologie et important en médecine car elles peuvent provoquer des infections fongiques. "Nous avons montré que les cellules vivaient environ 25 % plus longtemps lorsqu'elles échangeaient davantage de métabolites entre elles", explique l'auteur principal, le Dr Clara Correia-Melo, qui travaille également au département de biochimie de la Charité. "Nous avons donc évidemment voulu identifier les substances et les processus d'échange qui sont à l'origine de cet effet de prolongation de la vie." Pour ce faire, les chercheurs ont utilisé un système analytique spécial soutenu par la spectrométrie de masse qui leur a permis de suivre avec précision l'échange de métabolites entre les cellules. Ils ont constaté que les jeunes cellules, qui étaient encore capables de se diviser bien et souvent, libéraient des acides aminés qui étaient consommés par les cellules plus âgées.
Les acides aminés sont les éléments constitutifs des protéines. L'équipe de recherche a découvert que l'échange de l'acide aminé méthionine prolongeait la vie des cellules concernées. La méthionine est présente dans tous les organismes et joue un rôle clé dans la synthèse des protéines, ainsi que dans de nombreux autres processus cellulaires. "Il est intéressant de noter que c'est le métabolisme des jeunes cellules qui a prolongé la vie des vieilles cellules", explique le professeur Ralser. Les cellules qui, au sein de la communauté, consommaient de la méthionine, libéraient du glycérol. À son tour, la présence de glycérol a affecté les cellules productrices de méthionine, les faisant vivre plus longtemps. Le glycérol est nécessaire à la construction des membranes cellulaires et joue un rôle dans la protection des cellules. "C'est une situation gagnant-gagnant", explique le Dr Correia-Melo. "Lorsque les cellules s'engagent dans cet échange collaboratif, elles prolongent la durée de vie de leur communauté dans son ensemble."
Cette étude des communautés de cellules de levure est la première à montrer que l'échange de métabolites a un impact direct sur la durée de vie et le processus de vieillissement des cellules. Les chercheurs soupçonnent que ce phénomène s'applique également à d'autres types de cellules, comme celles du corps humain, et souhaitent l'étudier dans le cadre d'autres études. "Une meilleure compréhension des voies métaboliques complexes, tant à l'intérieur des cellules qu'entre elles, facilitera les recherches sur le développement des maladies liées à l'âge comme le diabète, le cancer et les maladies neurodégénératives", explique le professeur Ralser. "L'échange de métabolites entre les cellules a été négligé dans le passé, mais il s'agit clairement d'un facteur très important dans le processus de vieillissement cellulaire. Nous espérons que notre étude contribuera à faire de l'échange de produits métaboliques entre les cellules un domaine auquel on accordera plus d'attention dans les recherches futures." Pour sa part, le professeur Ralser prévoit maintenant d'étudier les mécanismes précis qui permettent au glycérol de protéger les cellules et de prolonger leur vie.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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