Les cellules de la peau «zombies» peuvent être nocives ou utiles, selon leurs formes

Les cellules de la peau sénescentes, souvent appelées cellules zombies parce qu’elles ont survécu à leur utilité sans jamais tout à fait mourante, ont existé dans le corps humain en tant que paradoxe apparente, provoquant une inflammation et la promotion des maladies tout en aidant le système immunitaire à guérir les blessures.

De nouvelles résultats peuvent expliquer pourquoi: toutes les cellules de la peau sénescentes ne sont pas les mêmes.

Des chercheurs de l’Université Johns Hopkins ont identifié trois sous-types de cellules cutanées sénescentes avec des formes, des biomarqueurs et des fonctions distincts – une avance qui pourrait offrir aux scientifiques la capacité de cibler et de tuer les types nocifs tout en laissant les utiles intacts.

Les résultats apparaissent dans le journal Avancées scientifiques.

“Nous savons que les cellules de la peau sénescentes sont différentes des cellules immunitaires sénescentes ou des cellules musculaires sénescentes. Mais dans un type de cellule, les cellules sénescentes sont souvent considérées comme les mêmes – en essence, les cellules de la peau sont sénescentes ou non, par exemple”, a déclaré Jude Phillip, professeur adjoint de génie biomédical à l’Université Johns Hopkins.

“Mais nous constatons que lorsqu’une cellule cutanée entre dans la sénescence, ou un état de type zombie, la cellule pourrait emprunter l’un des trois chemins différents, chacun conduisant à un sous-type légèrement différent.”

Tirant parti de nouvelles avancées dans l’apprentissage automatique et la technologie d’imagerie, les chercheurs ont comparé les échantillons de cellules cutanées de 50 donneurs sains entre 20 et 90 ans qui ont participé à l’étude longitudinale de Baltimore, l’étude la plus longue du vieillissement aux États-Unis.

Les chercheurs ont extrait les fibroblastes – des cellules qui produisent l’échafaudage pour donner aux tissus leur structure – associés aux tissus cutanés et les ont poussés vers la sénescence en endommageant leur ADN, quelque chose qui se produit avec le vieillissement. Parce que les cellules sénescentes s’accumulent naturellement à mesure que les gens vieillissent, les échantillons âgés contenaient un mélange de fibroblastes sains / non-sensibles et sénescents.

En utilisant des colorants spécialisés, les chercheurs ont pu capturer des images des formes des cellules et des éléments colorés qui sont connus pour indiquer les cellules sénescentes. Les algorithmes développés pour cette étude ont analysé les images, mesuré 87 caractéristiques physiques différentes pour chaque cellule et trié les fibroblastes en groupes.

Les fibroblastes sont disponibles sous 11 formes et tailles différentes, dont trois sont distinctes des cellules cutanées sénescentes, ont constaté les chercheurs. Un seul sous-type de fibroblaste sénescent, que les chercheurs ont nommé C10, étaient plus répandus chez les donneurs plus âgés.

Dans les boîtes de Pétri, chaque sous-type a répondu différemment lorsqu’il est exposé aux schémas de médicaments existants conçus pour cibler et tuer les cellules zombies. Dasatinib + quercétine, un médicament testé dans des essais cliniques, par exemple, le plus efficacement a tué les fibroblastes sénescents C7 mais a été limité dans la mort des fibroblastes sénescents C10 associés à l’âge.

Bien que des recherches supplémentaires soient nécessaires pour vérifier quel sous-type de fibroblastes est nocif et qui est utile, les résultats montrent que les médicaments peuvent cibler un sous-type et non les autres.

“Avec nos nouvelles découvertes, nous avons les outils prêts à développer de nouveaux médicaments ou thérapies qui ciblent préférentiellement le sous-type de sénescence qui entraîne l’inflammation et la maladie dès son identification”, a déclaré Phillip.

Un ciblage plus précis de la sénescence pourrait bénéficier aux traitements contre le cancer, ont déclaré les chercheurs.

Certaines thérapies sont conçues pour déclencher la sénescence dans les cellules cancéreuses, convertissant de manière incontrôlable les cellules cancéreuses en cellules zombies mortes dans l’eau. Bien que ces thérapies puissent arrêter la croissance tumorale, elles laissent des cellules sénescentes dans leur sillage. Les chimiothérapies conventionnelles poussent également les cellules comme les fibroblastes vers la sénescence comme effet secondaire. L’accumulation de cellules sénescentes pendant le traitement peut être problématique car ces cellules peuvent favoriser l’inflammation à un moment où le système immunitaire d’un patient est le plus vulnérable.

Les patients peuvent bénéficier d’un médicament administré après une chimiothérapie qui peut balayer le gâchis, en supprimant les cellules sénescentes nocives tout en laissant derrière les cellules sénescentes utiles. Ces types de médicaments sont appelés sénothérapies.

Ensuite, les chercheurs prévoient d’examiner les sous-types de sénescence dans des échantillons de tissus, pas seulement dans les flacons et les boîtes de Pétri, pour voir comment ces sous-types pourraient être associés à diverses maladies de la peau et aux maladies associées à l’âge.

“Nous espérons, avec un peu plus de développement, notre technologie sera utilisée pour aider à prédire quels médicaments pourraient bien fonctionner pour cibler les cellules sénescentes qui contribuent à des maladies spécifiques”, a déclaré Phillip. “Finalement, le rêve est de pouvoir fournir plus d’informations dans un cadre clinique pour aider avec les diagnostics individuels et augmenter les résultats pour la santé.”