- Lorsque les cellules souches hématopoïétiques hématopoïétiques hématopoïétiques qui résident dans l’âge de la moelle osseuse, la production de cellules sanguines est altérée et la capacité du corps à régénérer les cellules perdues est altérée.
- Une étude récente chez la souris montre que le vieillissement est lié à l’inflammation des cellules de la moelle osseuse.
- Les chercheurs ont constaté que le traitement à l’Anakinra, un interleukine (IL-1) bloqueur des récepteurs approuvé pour le traitement de la polyarthrite rhumatoïde – pourrait aider à atténuer ce fonctionnement altéré.
- Cela suggère que les traitements ciblant la signalisation de l’IL-1 pourraient avoir le potentiel d’améliorer les effets du vieillissement sur la production sanguine.
Le vieillissement de
Une étude récente menée sur des souris montre que le blocage du récepteur de la protéine pro-inflammatoire IL-1 à l’aide d’Anakinra, un médicament contre la polyarthrite rhumatoïde approuvé par la FDA, peut atténuer les déficits de fonctionnement des cellules souches hématopoïétiques dus au vieillissement.
Ces conclusions, publiées dans
Sommaire
Vieillissement des cellules productrices de sang
La moelle osseuse est le tissu mou et spongieux qui se trouve au centre de la plupart des os du corps.
La moelle osseuse est située dans une cavité médullaire centrale et est entourée d’une fine membrane appelée
En plus de produire des CSH filles après la division cellulaire, les CSH produisent également différents types de cellules progénitrices qui, à leur tour, se divisent pour produire des types spécifiques de cellules sanguines matures. Ces cellules sanguines matures comprennent les globules rouges (érythrocytes), les globules blancs (leucocytes) et les cellules appartenant à la lignée myéloïde.
Les cellules myéloïdes, en particulier, comprennent les macrophages, les plaquettes, les monocytes et les granulocytes, dont plusieurs jouent un rôle important dans la production d’une réponse immunitaire.
La niche médullaire
En plus d’abriter des cellules souches hématopoïétiques et leur progéniture, l’endoste et la moelle centrale contiennent également des populations cellulaires distinctes qui expriment des molécules ou sécrètent des protéines, telles que
La niche de la moelle osseuse comprend des cellules appartenant au stroma, qui comprend
La moelle osseuse est riche en
Les sinusoïdes sont des vaisseaux sanguins spécialisés et sont très perméables. Les cellules endothéliales qui forment la paroi de ces vaisseaux sanguins constituent également une partie importante de la niche médullaire.
L’étude a révélé que les cellules de niche de la moelle osseuse qui soutiennent le fonctionnement des CSH jouaient un rôle clé dans le vieillissement sanguin.
Vieillissement et hématopoïèse
Le vieillissement est associé à un déclin de la fonction des cellules souches hématopoïétiques. Ces modifications du système hématopoïétique comprennent une diminution de la capacité des HSC à produire de nouvelles cellules HSC et progénitrices, en particulier celles qui produisent des globules blancs.
Ces changements liés à l’âge peuvent se manifester par une anémie, une réponse immunitaire atténuée, une sensibilité accrue aux maladies et même au cancer.
Bien que le vieillissement influence également la niche de la moelle osseuse, la façon dont ces changements dans la niche de la moelle osseuse influencent le vieillissement hématopoïétique est moins étudiée.
Dans la présente étude, les chercheurs ont effectué plusieurs analyses des membres postérieurs, antérieurs et pelviens de souris jeunes et âgées pour examiner l’impact du vieillissement sur l’interaction entre la niche de la moelle osseuse et les cellules hématopoïétiques.
L’impact du vieillissement sur la niche médullaire
La présente étude a révélé que les souris âgées présentaient une diminution de la population de cellules stromales mésenchymateuses et de cellules ostéoprogénitrices impliquées dans la formation osseuse dans l’endosteum. En revanche, il y avait une augmentation du nombre de cellules stromales mésenchymateuses dans la moelle centrale des souris âgées.
Cependant, une fraction significative de ces cellules stromales mésenchymateuses dans la cavité médullaire centrale exprimaient des marqueurs inflammatoires. De plus, il y avait une perte de cellules endothéliales tapissant les sinusoïdes et une altération des vaisseaux sinusoïdaux
Une analyse plus approfondie du profil d’expression génique des souris âgées a révélé une augmentation de l’expression des gènes inflammatoires dans les cellules de niche de la moelle osseuse.
L’inflammation accrue dans la niche de la moelle osseuse des souris âgées était médiée par une expression et une sécrétion élevées de certaines cytokines inflammatoires, y compris l’IL-1β, par les cellules stromales endostéales.
De plus, l’IL-1β sécrétée par les cellules stromales endostéales était suffisante pour moduler l’activité des HSC.
Trouver la source de l’inflammation
« [We identified] les cellules « ostéoprogénitrices » formant les os dans la niche de la moelle osseuse comme source inattendue de signaux inflammatoires chez les animaux plus âgés, en particulier l’IL-1. Étonnamment, en utilisant un médicament approuvé par la FDA pour la polyarthrite rhumatoïde appelé Anakinra qui bloque spécifiquement les effets de l’IL-1, nous avons pu restaurer la production de sang jeune chez les souris âgées », a déclaré l’auteur de l’étude, le Dr Emanuelle Passegué, directeur du Columbia Stem Cell Initiative, a déclaré.
« De manière constante, les animaux âgés dépourvus génétiquement du récepteur cellulaire de l’IL-1 avaient une niche et un système sanguin plus sains que leurs homologues non modifiés. Cela indique que l’inhibition de la signalisation de l’IL-1 est une stratégie utile pour maintenir une production sanguine efficace chez les personnes âgées », a poursuivi le Dr Passegué.
« Plus généralement, il fournit également une feuille de route pour l’identification et l’exploitation de biomolécules spécifiques pour améliorer la fonction tissulaire au cours du vieillissement », a-t-il ajouté.
Comment l’inflammation affecte les cellules souches
L’augmentation de l’inflammation de niche chez les souris âgées a également eu un impact négatif sur les cellules souches hématopoïétiques et leur progéniture.
Les scientifiques ont observé qu’une augmentation de l’inflammation dans les cellules de niche était liée à une augmentation de la différenciation des CSH et des cellules progénitrices en cellules myéloïdes, telles que les macrophages et les granulocytes, et les cellules plaquettaires.
En revanche, les chercheurs ont constaté une baisse de la différenciation des cellules progénitrices en lymphocytes – un type de globules blancs – et en globules rouges dans la moelle osseuse des souris âgées.
Les souris âgées ont également montré une capacité altérée à régénérer les cellules souches hématopoïétiques et les cellules sanguines après avoir été exposées au 5-fluorouracile, un produit chimique qui provoque l’épuisement des cellules de la moelle osseuse en division.
Ces résultats suggèrent que l’inflammation liée à l’âge dans la niche de la moelle osseuse produit également des changements dans le compartiment hématopoïétique.
2 semaines de traitement avec Anakinra
Ici, les chercheurs ont découvert que le traitement à l’IL-1β imitait également les effets du vieillissement sur la niche de la moelle osseuse, notamment des altérations des vaisseaux sinusoïdaux et une diminution de la population de cellules stromales dans l’endosteum.
De plus, le traitement avec le bloqueur des récepteurs de l’IL Anakinra pendant deux semaines a permis d’atténuer les effets du 5-fluorouracile sur la régénération des cellules hématopoïétiques chez les souris âgées.
Des souris génétiquement modifiées dépourvues du récepteur de signalisation de l’IL-1 ont également montré un impact limité du vieillissement sur la composition de la niche de la moelle osseuse, y compris des niveaux inférieurs de cellules stromales mésenchymateuses inflammatoires dans la moelle centrale et une perte limitée de cellules stromales endostéales après traitement avec Anakinra.
L’inhibition génétique à vie de la signalisation de l’IL-1 a également entraîné moins de signes de vieillissement sanguin, mais n’a pas complètement éliminé les effets du vieillissement. Ces souris dépourvues du récepteur IL-1 ont montré une production de cellules myéloïdes plus faible, une anémie et une perte réduite de lymphocytes.
Interleukine-1 : Le coupable du vieillissement ?
En somme, ces résultats suggèrent que l’IL-1 libérée par les cellules stromales de l’endosteum de la moelle osseuse pourrait jouer un rôle dans l’inflammation de la niche médullaire et des cellules hématopoïétiques, entraînant éventuellement le vieillissement des cellules productrices de sang.
Notamment, ces résultats, en attendant des recherches chez l’homme, suggèrent que l’inhibition de la signalisation de l’IL-1 pourrait potentiellement être utilisée pour la régénération des CSH et de leurs progéniteurs chez les personnes âgées ou après une chimiothérapie ou d’autres traitements entraînant une altération de l’hématopoïèse.
Cependant, des recherches supplémentaires sont nécessaires avant que des thérapies ciblant la fonction IL-1 puissent être utilisées pour améliorer la régénération hématopoïétique.
« Notre étude a été réalisée sur des souris, qui partagent de nombreuses caractéristiques du vieillissement sanguin avec les humains. Une validation supplémentaire de nos découvertes avec des cellules humaines est justifiée, ainsi qu’une épidémiologie examinant une production sanguine plus saine chez les patients âgés traités à l’Anakinra pour justifier des essais cliniques », a déclaré le Dr Passegué.
