Des scientifiques découvrent une protéine qui rajeunit les cellules cérébrales vieillissantes
Des scientifiques de l’École de médecine Yong Loo Lin de l’Université nationale de Singapour ont identifié une protéine qui pourrait aider à restaurer la capacité du cerveau à produire de nouvelles cellules à mesure qu’il vieillit. Leurs conclusions, publiées dans Avancées scientifiquespointent vers un facteur de transcription appelé facteur de transcription 1 de type myb liant la cycline D (DMTF1) en tant que régulateur central de l’activité des cellules souches neurales dans les cerveaux plus âgés. Les facteurs de transcription sont des protéines qui contrôlent la manière dont les gènes sont activés ou désactivés dans des cellules spécifiques.
Les cellules souches neurales sont responsables de la génération de nouveaux neurones, qui jouent un rôle essentiel dans l’apprentissage et la mémoire. À mesure que les gens vieillissent, ces cellules souches perdent progressivement leur capacité à se renouveler, contribuant ainsi au déclin cognitif.
Enquête sur le DMTF1 dans les cellules cérébrales vieillissantes
L’étude a été dirigée par le professeur adjoint Ong Sek Tong Derrick, avec le Dr Liang Yajing comme premier auteur, du département de physiologie et du programme de recherche translationnelle sur la longévité saine de NUS Medicine. L’équipe a entrepris de découvrir les changements biologiques qui entraînent l’affaiblissement des cellules souches neurales au fil du temps, dans le but d’identifier des cibles pour de futures thérapies visant à ralentir le vieillissement neurologique.
Pour comprendre le fonctionnement du DMTF1, les chercheurs ont examiné des cellules souches neurales dérivées d’humains et de modèles de laboratoire conçus pour imiter le vieillissement prématuré. Ils ont utilisé des analyses de liaison du génome et du transcriptome pour cartographier la manière dont DMTF1 influence l’activité des gènes. L’un des principaux objectifs était de savoir comment cette protéine interagit avec les cellules souches affectées par un dysfonctionnement des télomères. Les télomères sont les extrémités protectrices des chromosomes qui se raccourcissent progressivement à chaque division cellulaire. Ce raccourcissement est largement reconnu comme un marqueur du vieillissement.
Restaurer la régénération des cellules souches âgées
L’équipe a constaté que les niveaux de DMTF1 étaient considérablement réduits dans les cellules souches neurales « âgées ». Lorsqu’elles ont restauré l’expression de DMTF1, les cellules ont retrouvé leur capacité à se régénérer. Cela suggère que DMTF1 pourrait constituer une cible thérapeutique prometteuse pour restaurer la fonction des cellules souches dans le cerveau vieillissant.
Une analyse plus approfondie a révélé comment DMTF1 exerce ses effets. La protéine régule les gènes auxiliaires (Arid2 et Ss18) qui relâchent l’ADN étroitement compacté, permettant ainsi aux gènes liés à la croissance de devenir actifs. Sans ces gènes auxiliaires, les cellules souches neurales ne peuvent pas se renouveler efficacement.
“Une régénération altérée des cellules souches neurales a longtemps été associée au vieillissement neurologique. Une régénération inadéquate des cellules souches neurales inhibe la formation de nouvelles cellules nécessaires au soutien des fonctions d’apprentissage et de mémoire. Bien que des études aient montré qu’une régénération défectueuse des cellules souches neurales peut être partiellement restaurée, ses mécanismes sous-jacents restent mal compris”, a déclaré le professeur adjoint Ong. “Comprendre les mécanismes de régénération des cellules souches neurales fournit une base plus solide pour étudier le déclin cognitif lié à l’âge.”
Thérapies potentielles pour ralentir le vieillissement cérébral
Les résultats indiquent que les stratégies conçues pour augmenter les niveaux de DMTF1 ou améliorer son activité pourraient potentiellement inverser ou retarder le déclin de la fonction des cellules souches neurales lié au vieillissement.
Bien que les résultats actuels reposent en grande partie sur des expériences in vitro, les chercheurs prévoient de déterminer si le renforcement du DMTF1 peut augmenter le nombre de cellules souches neurales et améliorer l’apprentissage et la mémoire dans des conditions impliquant un raccourcissement des télomères et un vieillissement naturel, sans augmenter le risque de tumeurs cérébrales. À long terme, l’équipe espère identifier de petites molécules capables de stimuler en toute sécurité l’activité du DMTF1 afin de rajeunir les cellules souches neurales vieillissantes.
“Nos résultats suggèrent que le DMTF1 peut contribuer à la multiplication des cellules souches neurales lors du vieillissement neurologique”, a déclaré le Dr Liang. “Bien que notre étude en soit à ses balbutiements, les résultats fournissent un cadre pour comprendre comment les changements moléculaires associés au vieillissement affectent le comportement des cellules souches neurales et pourraient finalement guider le développement de thérapies efficaces.”
