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Quel âge ont vos organes?

L'anatomie humaine.

Certains organes sont constitués d’un mélange de cellules jeunes et âgées.

Photo : iStock

Alain Labelle

Les plus vieilles cellules du corps humain ne se retrouvent pas uniquement dans le cœur ou dans le système nerveux, comme l'ont pensé longtemps de nombreux scientifiques. Explications.

Alors qu’ils étudiaient le vieillissement cellulaire dans le corps humain, le chercheur Rafael Arrojo e Drigo et ses collègues de l’Institut Salk aux États-Unis ont eu la surprise de constater que certains organes sont constitués d’un mélange de cellules jeunes et âgées.

C’est en analysant le cerveau, le foie et le pancréas de souris que ces chercheurs ont constaté la présence de populations de cellules et de protéines dont la durée de vie est extrêmement longue, certaines étant aussi vieilles que des neurones.

Nous avons été très surpris de trouver des structures cellulaires qui sont essentiellement aussi vieilles que l'organisme dans lequel elles se trouvent.

Martin Hetzer, professeur à l'Institut Salk

« Cela laisse à penser qu’il existe une complexité cellulaire encore plus grande que ce que nous avions imaginé à ce jour. Cette connaissance change la façon dont nous envisageons le vieillissement des organes, comme le cerveau, le cœur et le pancréas », ajoute M. Hetzer.

Les chercheurs Rafael Arrojo e Drigo et Martin W. Hetzer devant un écran d'ordinateur montrant des cellules pancréatiques.

Les chercheurs Rafael Arrojo e Drigo et Martin W. Hetzer.

Photo : Institut Salk

Repères

  • Les cellules sont si petites qu’on peut les voir seulement au microscope;
  • Le corps en possède 200 types;
  • Un humain en possède en moyenne 30 000 milliards.

Une mosaïque d’âges

La plupart des neurones du cerveau ne se divisent pas à l'âge adulte. Ces cellules nerveuses possèdent donc une longue durée de vie et leur déclin est ainsi associé au vieillissement.

À ce jour, en raison des limitations techniques, la durée de vie des cellules à l'extérieur du cerveau était difficile à déterminer.

Or, la technique mise au point par l’équipe américaine s'applique à presque tous les tissus de l'organisme. Elle permet de fournir des informations importantes sur le fonctionnement des cellules qui ne se divisent pas et sur la façon dont elles perdent le contrôle de la qualité et de l'intégrité des protéines et des structures cellulaires en vieillissant.

« Les biologistes se demandaient quel âge avaient les cellules d'un organisme. Il était communément admis que les neurones vieillissent, alors que les autres cellules du corps sont relativement jeunes et se régénèrent tout au long de la vie de l'organisme », explique Rafael Arrojo e Drigo.

Nous avons tenté de découvrir s'il était possible que certains organes possèdent également des cellules qui vivent aussi longtemps que les neurones du cerveau.

Rafael Arrojo e Drigo

Comme les chercheurs savaient que la plupart des neurones ne sont pas remplacés au cours d’une vie, ils ont décidé de s’en servir comme référence d'âge afin de les comparer à d'autres cellules qui ne se divisent pas.

L'équipe a combiné des traceurs isotopiques électroniques à une méthode d'imagerie hybride pour visualiser et quantifier l'âge des cellules et des protéines ainsi que leur renouvellement dans le cerveau, le pancréas et le foie chez des rongeurs de différents âges.

C’est ainsi qu’elle a découvert que des cellules qui tapissent les vaisseaux sanguins, appelées cellules endothéliales, étaient aussi vieilles que des neurones. Cela signifie que certaines cellules non neuronales ne se reproduisent pas ou ne se remplacent pas tout au long de leur vie.

En outre, le pancréas, un organe responsable du maintien de la glycémie et de la sécrétion d'enzymes digestives, présentait également des cellules d'âge variable.

Une région du pancréas, connue sous le nom d'îlots de Langerhans, contenait même des cellules jeunes et âgées interconnectées.

Image de cellules jeunes et âgées d'une région du pancréas connue sous le nom d'îlots de Langerhans.

Une région du pancréas, connue sous le nom d'îlots de Langerhans, contient même des cellules jeunes (en bleu) et âgées (rose).

Photo : Institut Salk

Selon les chercheurs, le pancréas est un exemple frappant d'une mosaïque d’âges, c'est-à-dire une population de cellules identiques qui se distinguent par leur durée de vie.

Les résultats d’autres travaux laissaient à penser que le foie a la capacité de se régénérer à l'âge adulte. C’est pour cette raison que les chercheurs ont choisi cet organe dans l’espoir d’observer des cellules hépatiques relativement jeunes.

À leur grande surprise, la grande majorité des cellules hépatiques des souris adultes étaient aussi vieilles que l'animal, tandis que les cellules qui tapissent les vaisseaux sanguins et les cellules de type stellaire, un autre type de cellules hépatiques, étaient beaucoup plus jeunes.

Cette nouvelle connaissance ouvre de nouvelles avenues de recherche régénérative pour cet organe.

Retarder le vieillissement

Selon les auteurs de ces travaux publiés dans la revue Cell Metabolism (Nouvelle fenêtre) (en anglais), la capacité de déterminer l'âge des cellules et des structures sous-cellulaires dans les organismes adultes permettra de mieux comprendre les mécanismes de maintien et de réparation des cellules. Cette capacité pourra aussi aider à comprendre l'impact des changements liés à l'âge sur le développement des maladies.

Le but ultime est d'utiliser ces mécanismes pour prévenir ou retarder le déclin lié à l'âge des organes qui possèdent un renouvellement cellulaire limité.

Martin Hetzer

Biologie

Science