Emplacement, emplacement, emplacement - Les cellules du foie vieillissent différemment selon l'endroit où elles se trouvent dans l'organe
En regardant autour de nous, nous pouvons constater que les gens vieillissent à des rythmes différents. Mais qu'en est-il à l'intérieur ? Toutes les cellules vieillissent-elles de la même manière ? Et l'emplacement d'une cellule dans l'organe fait-il une différence dans le processus de vieillissement ? Des chercheurs de l'Institut Max Planck de biologie du vieillissement de Cologne et du pôle d'excellence CECAD pour la recherche sur le vieillissement viennent de montrer, dans le foie de souris, que les cellules hépatiques vieillissent différemment en fonction de leur emplacement dans l'organe.
L'épigénome des hépatocytes change avec l'âge. La figure montre une représentation graphique des données de mesure épigénétique. Plus deux points sont éloignés, plus l'épigénome des cellules est différent.
Peter Tessarz, Katharina Link / Max-Planck-Institut für Biologie des Alterns
L'emplacement des cellules hépatiques a une forte influence sur le processus de vieillissement. Dans la région du foie où les cellules hépatiques utilisent l'oxygène pour produire de l'énergie dans leurs mitochondries, ce processus se détériore considérablement avec l'âge. Dans la zone centrale du foie, privée d'oxygène, les chercheurs n'ont constaté aucun changement au niveau des mitochondries, mais une modification du métabolisme des graisses dans les cellules.
"L'endroit où une cellule vieillit est important. Elles vieillissent différemment selon leur emplacement et leur fonction", explique Peter Tessarz, chef du groupe de recherche à l'Institut Max Planck pour la biologie du vieillissement et responsable de l'étude. "Pour la recherche sur le vieillissement, cela signifie que nous devons faire très attention aux cellules que nous étudions et à leur emplacement dans l'organe.
Même type de cellule - rôles différents
Le foie est en grande partie constitué d'un seul type de cellule, l'hépatocyte. Selon l'endroit où elles se trouvent dans le foie, elles ont des rôles différents. Près de la veine porte, où le sang frais et riche en oxygène pénètre dans le foie, les hépatocytes utilisent l'oxygène pour transformer les graisses dans leurs mitochondries et produire de l'énergie. En revanche, les glucides sont décomposés dans les régions du foie moins riches en oxygène.
"Dans le foie, la position de l'hépatocyte dans l'organe joue un rôle crucial. C'est pourquoi le foie était le modèle idéal pour étudier si l'emplacement fait également une différence dans le vieillissement", explique Peter Tessarz.
Les chercheurs ont analysé des cellules hépatiques de souris jeunes et âgées à l'aide d'une technologie de pointe qui leur a permis non seulement d'obtenir des données pour presque chaque cellule, mais aussi de leur assigner une position dans l'organe. Les chercheurs se sont particulièrement intéressés aux gènes qui étaient encore lus à un âge avancé, à l'évolution du métabolisme des cellules et aux changements épigénétiques.
Selon Achim Tresch, directeur de l'Institut de statistique médicale et de bioinformatique du CECAD et co-auteur de l'étude, ce travail montre "que la combinaison bioinformatique de différents types de données au niveau de la cellule unique fournit de nouvelles informations sur les processus métaboliques".
L'étude a été menée à l'Institut Max Planck de biologie du vieillissement et soutenue par le pôle d'excellence CECAD pour la recherche sur le vieillissement de l'université de Cologne.
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Publication originale
Chrysa Nikopoulou, Niklas Kleinenkuhnen, Swati Parekh, Tonantzi Sandoval, Christoph Ziegenhain, Farina Schneider, Patrick Giavalisco, Kat-Folz Donahue, Anna Juliane Vesting, Marcel Kirchner, Mihaela Bozukova, Christian Vossen, Janine Altmüller, Thomas Wunderlich, Rickard Sandberg, Vangelis Kondylis, Achim Tresch, Peter Tessarz; "Spatial and single-cell profiling of the metabolome, transcriptome and epigenome of the aging mouse liver"; Nature Aging, 2023-11-9
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