Le mécanisme cellulaire expliquant la fonte musculaire

[Gilles]

Age-Associated Methylation Suppresses SPRY1, Leading to a Failure of Re-quiescence and Loss of the Reserve Stem Cell Pool in Elderly Muscle
Anne Bigot et al.
Cell Reports Volume 13, Issue 6, p1172–1182, 10 November 2015

Highlights

• The capacity of human muscle stem cells to enter quiescence diminishes with age
• This reduced capacity to re-quiesce is associated with increased DNA methylation
• DNA methylation suppresses SPRY1, a known regulator of quiescence
• Senescence, a feature of late cell division counts, is not increased with age



Summary

The molecular mechanisms by which aging affects stem cell number and function are poorly understood. Murine data have implicated cellular senescence in the loss of muscle stem cells with aging. Here, using human cells and by carrying out experiments within a strictly pre-senescent division count, we demonstrate an impaired capacity for stem cell self-renewal in elderly muscle. We link aging to an increased methylation of the SPRY1 gene, a known regulator of muscle stem cell quiescence. Replenishment of the reserve cell pool was modulated experimentally by demethylation or siRNA knockdown of SPRY1. We propose that suppression of SPRY1 by age-associated methylation in humans inhibits the replenishment of the muscle stem cell pool, contributing to a decreased regenerative response in old age. We further show that aging does not affect muscle stem cell senescence in humans.

L'étude complète (PDF)

[Gilles]

Reprise de l'étude :

Pourquoi les muscles fondent-ils en vieillissant ?

Une équipe de chercheurs français vient d'identifier le mécanisme cellulaire à l'origine de la fonte musculaire des personnes âgées.

C'est inéluctable : avec l'âge, nos muscles fondent. Un phénomène lié à l'épuisement progressif de la réserve de cellules souches chargées de maintenir notre masse de muscles constante. Mais le mécanisme à l'origine de cette baisse du nombre de cellules souches musculaires demeurait inconnu jusqu'à la récente publication des travaux d'une équipe de l'Inserm de l'hôpital de la Pitié-Salpêtrière dans la revue Cell Reports : c'est la régression - croissante au fil des ans - du gène Sprouty1, présent dans ces cellules, qui altère le maintien de la masse musculaire.

Une piste de recherche contre le vieillissement musculaire

Pour parvenir à cette conclusion, les chercheurs ont prélevé des cellules souches musculaires chez 7 personnes d'une vingtaine d'années et 14 personnes âgées d'environ 80 ans. En étudiant les échantillons in vitro, ils se sont aperçus que les cellules âgées ne meurent pas plus vite que les jeunes et qu'elles ne deviennent pas de moins en moins performantes en vieillissant. En fait, l'explication unique de la fonte musculaire est la suivante : la réserve de cellules souches musculaires - essentielle pour remplacer des cellules lorsqu'un muscle doit être régénéré ou réparé - a une capacité moindre à s'auto-renouveler. Car en vieillissant, les cellules perdent leur capacité à rester en phase de repos : 12 % des cellules jeunes, contre seulement 3 à 5 % de celles issues des sujets âgés, entrent en phase de repos (les biologistes parlent de "quiescence"), révèle cette étude. "Ainsi, à cause de l'inhibition progressive de Sprouty1 avec l'âge, de moins en moins de cellules souches musculaires entreraient en quiescence, ce qui épuiserait notre réserve", résume dans un communiqué Stéphanie Duguez, co-auteur de l'étude au Centre de Recherche en Myologie à Paris. L'expression du gène Sprouty1 est inhibée à cause d'un phénomène appelée "hyperméthylation" et qui se traduit par l'apparition de groupements méthyle sur son ADN. Reste à savoir là encore pour quelle raison cette hyperméthylation survient.

Pour les chercheurs, ces résultats ouvrent une nouvelle piste de recherche pour lutter contre le vieillissement musculaire ou soigner certaines myopathies par injection de cellules souches. "L'idée serait notamment de développer des molécules thérapeutiques capables d'empêcher la méthylation du gène Sprouty1", conclut Stéphanie Duguez.

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