Une nouvelle étude publiée dans la revue Science dévoile une forme de communication cellulaire unique régissant la réparation des muscles. Dans les muscles endommagés, les cellules souches doivent travailler de concert avec les cellules immunitaires pour que s’accomplisse le processus de réparation, mais la façon dont ces cellules coordonnent leur action pour assurer une élimination efficace des tissus morts avant que de nouvelles fibres musculaires puissent être produites demeure encore inconnue. Les scientifiques ont réussi à démontrer qu’une substance naturelle appelée acide hyaluronique, utilisée dans les produits cosmétiques et les injections pour traiter l’arthrose, est une molécule qui joue un rôle clé dans la gestion de cette interaction fondamentale.
« Lorsque les muscles sont endommagés, il est important que les cellules immunitaires pénètrent rapidement dans les tissus afin d’éliminer les éléments endommagés avant que les cellules souches commencent la réparation, affirme Jeffrey Dilworth, scientifique principal à l’Hôpital d’Ottawa, professeur à l’Université d’Ottawa et auteur responsable de l’étude. Notre étude démontre que les cellules souches musculaires sont prêtes à entamer la réparation sur-le-champ, mais que les cellules immunitaires maintiennent ces dernières en veille pendant qu’elles font le ménage. Après environ 40 heures, une fois le ménage terminé, un signal déclenché à l’intérieur des cellules souches musculaires les réveille pour qu’elles entreprennent la réparation. »
Jeffrey Dilworth et son équipe ont déterminé que l’acide hyaluronique est l’ingrédient clé de cette alarme interne qui réveille les cellules souches du muscle. Quand le muscle est endommagé, les cellules souches commencent à produire de l’acide hyaluronique et à s’enduire de cette substance. Lorsqu’elle atteint une épaisseur suffisante, la couche ainsi formée bloque le signal de mise en veille des cellules immunitaires et provoque le réveil des cellules souches musculaires.
Travaillant à partir de tissus de souris et humains, Jeffrey Dilworth et son équipe ont également découvert la façon dont les cellules souches musculaires contrôlent la production d’acide hyaluronique au moyen de marqueurs épigénétiques sur le gène HAS2.
« Fait intéressant, le vieillissement est associé à une inflammation chronique, à la faiblesse musculaire et à une réduction de la capacité des cellules souches musculaires à se réveiller et à réparer les dommages, explique l’auteur principal Kiran Nakka, associé de recherche de Jeffrey Dilworth, qui a mené ces travaux dans le cadre de ses études postdoctorales. Si nous pouvions parvenir à accroître la production d’acide hyaluronique dans les cellules souches musculaires d’une personne âgée, cela pourrait aider à accélérer la réparation des muscles. »
Les auteurs soulignent que l’effet régénérateur de l’acide hyaluronique semblent dépendre du fait qu’il est produit par les cellules souches musculaires. L’équipe étudie actuellement si les médicaments qui modifient l'épigénétique des cellules souches musculaires peuvent être utilisés pour accroître la production d’acide hyaluronique.
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