Les cellules souches intestinales stimulent l'inflammation liée au vieillissement
L'inflammation chronique est une caractéristique des tissus vieillissants, en particulier de l'intestin
Des scientifiques du Centre allemand de recherche sur le cancer (DKFZ) viennent de montrer sur des souris que les cellules souches intestinales vieillissantes sont des moteurs décisifs de l'inflammation. Elles produisent une molécule de reconnaissance importante pour les cellules T du système immunitaire qui, à leur tour, stimulent encore plus le processus avec leurs messagers pro-inflammatoires.
Il n'y a guère d'autres tissus qui doivent accomplir des tâches aussi variées que l'intestin. L'épithélium intestinal est responsable de l'absorption de toutes les substances nutritives. Il doit également permettre la défense immunitaire contre les agents pathogènes invasifs tout en maintenant la tolérance à la multitude de micro-organismes qui, ensemble, constituent le microbiome intestinal. Mais au cours de la vie, l'épithélium intestinal souffre souvent de signes de vieillissement qui altèrent le fonctionnement de l'organe et peuvent entraîner des maladies.
"Le contact permanent de l'épithélium intestinal avec le microbiome d'une part et les cellules immunitaires d'autre part entraîne au fil des ans une inflammation chronique, appelée inflammaging", explique Maja Funk du DKFZ. Le terme se compose de l'inflammation (Inflammation) et du vieillissement (Aging). Funk et ses collègues du DKFZ ont maintenant découvert que les cellules souches intestinales sont un moteur supplémentaire de cette inflammation chronique de bas grade.
L'épithélium intestinal se renouvelle complètement tous les quatre à sept jours. Ce sont les cellules souches intestinales qui en sont responsables et qui fournissent en permanence les différents types de cellules spécialisées de l'intestin. Les cellules souches sont situées au fond de minuscules cavités de l'épithélium intestinal, appelées cryptes.
En analysant l'activité des gènes au niveau des différentes cellules de l'épithélium intestinal, l'équipe a défini des valeurs de comparaison pour l'activité des voies de signalisation favorisant l'inflammation. Ces valeurs étaient les plus faibles dans les tissus jeunes, en particulier dans les cellules des cryptes. Au fur et à mesure de leur maturation, les cellules précurseurs montent de plus en plus haut dans la crypte - tout en présentant des valeurs d'inflammation de plus en plus élevées. Dans les cellules épithéliales intestinales de souris plus âgées, les taux d'inflammation étaient généralement plus élevés.
Les chercheurs ont particulièrement remarqué que les cellules souches vieillies portaient à leur surface beaucoup plus de molécules CMH de classe II, qui sont un signe de reconnaissance important pour le système immunitaire : "Le CMH II permet qu'il y ait plus d'interactions entre les cellules souches et les cellules T du système immunitaire. Et les cellules T sont la principale source de certains interférons et autres messagers pro-inflammatoires qui continuent à alimenter l'inflammation", explique Maja Funk.
Les caractéristiques inflammatoires des cellules souches intestinales vieillies sont-elles dues à l'interaction avec les cellules immunitaires ? Pour le savoir, les chercheurs ont cultivé des organes miniatures, appelés organoïdes intestinaux, à partir de cellules souches de l'intestin de souris dans une boîte de culture. Ces organes reproduisent la structure de l'épithélium intestinal avec ses cryptes - mais ne contiennent pas de cellules immunitaires. Les organoïdes cultivés à partir de souris âgées présentaient des signatures inflammatoires élevées.
Les chercheurs en concluent que les modifications inflammatoires de l'épithélium intestinal sont apparemment un processus intrinsèque des cellules souches intestinales, qui est encore renforcé par les stimuli extérieurs. La cause de l'inflammation croissante avec l'âge est apparemment un remaniement épigénétique du patrimoine génétique dans les cellules souches vieillissantes, qui a pour effet que les gènes favorisant l'inflammation peuvent être lus plus fortement.
"Avec ce travail, nous montrons pour la première fois que les cellules souches intestinales contribuent au phénomène d'"inflammaging" qui caractérise souvent les tissus vieillissants", explique Michael Boutros, chef de département au DKFZ et depuis peu doyen de la faculté de médecine de l'université de Heidelberg. "Nous ne pouvons pas encore dire dans quelle mesure ces résultats obtenus sur des organismes modèles peuvent être transposés à la situation chez l'homme. Notre objectif était de comprendre les mécanismes fondamentaux des inflammations chroniques liées à l'âge. Les inflammations chroniques sont le moteur de diverses affections liées au vieillissement, y compris le cancer. Nos résultats pourraient aider à lutter contre ces maladies à l'avenir".
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 Allemand peut être trouvé ici.
Publication originale
Maja C. Funk, Jan G. Gleixner, Florian Heigwer, Dominik Vonficht, Erica Valentini, Zeynep Aydin, Elena Tonin, Stefania Del Prete, Sylvia Mahara, Yannick Throm, Jenny Hetzer, Danijela Heide, Oliver Stegle, Duncan T. Odom, Angelika Feldmann, Simon Haas, Mathias Heikenwalder, Michael Boutros; "Aged intestinal stem cells propagate cell-intrinsic sources of inflammaging in mice"; Developmental Cell, Volume 58
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