Les muscles, protéine clé découverte pour les régénérer

Une recherche internationale, coordonnée par l’Institut de Génétique et Biophysique « A. Buzzati-Traverso” du Conseil National de Recherche de Naples, réalisée en collaboration avec le Sanford Burnham Institute de La Jolla (Californie), l’Université Federico II de Naples et la Fondazione Santa Lucia de l’Irccs de Rome, a identifié dans une petite protéine la clé qui guide les cellules souches adultes, présentes dans les fibres musculaires, à se différencier, régénérant ainsi les tissus musculaires endommagés ou à s’auto-renouvelermaintenant une réserve prête pour les futurs cycles de régénération.

L’étude, publiée dans la revue Developmental Cell, ajoute un élément important à la compréhension des processus de régénération musculaire, particulièrement compromis au cours du vieillissement ou en présence de pathologies dégénératives, comme la dystrophie de Duchenne. La recherche se concentre sur le rôle des « cellules satellites », c’est-à-dire des cellules souches adultes positionnées sur la surface externe des fibres musculaires qui jouent un rôle clé dans le maintien de l’intégrité musculaire.

« Les muscles apportent un soutien structurel au corps, permettent les mouvements et contribuent activement au métabolisme basal. Le tissu musculaire squelettique représente environ 40 % du poids corporel d’un individu adulte : comprendre les mécanismes qui sous-tendent les processus de régénération tissulaire dans des conditions physiologiques et pathologiques est d’une importance fondamentale”, explique Gabriella Minchiotti (Cnr-Igb), coordinatrice de l’étude. “Le maintien de l’intégrité musculaire dépend principalement d’un groupe de cellules souches appelées cellules satellites.: lorsque le muscle est au repos, il est dans un état inactif/dormant, appelé « quiescence ». À l’inverse, en réponse à une lésion musculaire, ils s’activent et démontrent leur extraordinaire capacité à accomplir deux actions cruciales : ils sont capables de se différencier, c’est-à-dire de se transformer en de nouvelles cellules musculaires (myoblastes) qui contribuent à régénérer le tissu endommagé et, à En même temps, elles ont la capacité de s’auto-renouveler, c’est-à-dire de donner naissance à de nouvelles cellules quiescentes, assurant ainsi le maintien d’une « réserve » de cellules souches prêtes pour les cycles de régénération ultérieurs”. Ce qui permet cette plasticité dépend justement d’un protéine particulière, appelée Cripto.

“Nous avons découvert que les cellules satellites activées ne sont pas toutes pareilles : elles se distinguent en effet par la présence de quantités différentes à leur surface d’une petite protéine appelée Cripto – continue Minchiotti – Suite à des lésions musculaires, les cellules souches se « réveillent » en recouvrant leur surface de la protéine Cripto. Lorsque l’enrobage devient suffisant, les cellules Cripto-positives subissent une différenciation. Au contraire, les cellules avec des niveaux de Cripto inférieurs ou absents reviennent à l’état de repos et repeuplent la « réserve » de cellules satellites. Différentes quantités de Crypto à la surface des cellules créent une micro-hétérogénéité, c’est-à-dire une sorte de « carte » qui change rapidement à leur surface ».

“Les cellules crypto-positives deviennent crypto-négatives et vice versa et cela se produit en éliminant l’excès de protéine de la surface cellulaire ou en recouvrant la surface avec la protéine stockée à l’intérieur de la cellule – souligne Ombretta Guardiola (Cnr-Igb), auteur principal de le travail – Cette plasticité permet aux cellules satellites de s’adapter rapidement aux changements de l’environnement qui se produisent lors de la régénération musculaire. En fait, Cripto agit à la surface des cellules comme un « capteur » moléculaire qui « lit » les changements dans l’environnement, y compris la présence de molécules inflammatoires qui s’accumulent suite à une lésion musculaire”.

“Les perturbations de cet équilibre ont été associées à une dégénérescence musculaire liée à l’âge, et notre étude identifie un nouveau mécanisme capable de contrôler cet équilibre – conclut Minchiotti – À l’avenir, il sera possible de contrôler l’expression et la localisation de la protéine Cripto dans le tronc musculaire les cellules des personnes âgées pourraient améliorer l’efficacité de la régénération musculaire.