Lorsqu'ils sont blessés, les cellules ont des réponses bien réglementées pour favoriser la guérison. Il s'agit notamment d'un processus d'autodestruction à longue tasse qui nettoie les cellules mortes et endommagées ainsi qu'un phénomène plus récemment identifié qui aide les cellules plus âgées à revenir à ce qui semble être un État plus jeune pour aider à reprendre les tissus sains.
Maintenant, une nouvelle étude sur des souris dirigée par des chercheurs de la Washington University School of Medicine de St. Louis et du Baylor College of Medicine révèle un processus de purge cellulaire auparavant inconnu qui peut aider les cellules blessées à revenir à un état de type cellule souche plus rapidement. Les enquêteurs ont surnommé cette cathartocytose de réponse nouvellement découverte, tirant des mots racinaires grecs qui signifient le nettoyage cellulaire.
Publié en ligne dans la revue Rapports de cellules, L'étude a utilisé un modèle de souris de lésions de l'estomac pour fournir de nouvelles informations sur la façon dont les cellules guérissent ou ne guérissent pas, en réponse aux dommages, comme par une infection ou une maladie inflammatoire.
Après une blessure, le travail de la cellule consiste à réparer cette blessure. Mais les machines cellulaires matures de la cellule pour faire son travail normal gênent. Ainsi, ce nettoyage cellulaire est un moyen rapide de se débarrasser de cette machine afin qu'il puisse rapidement devenir une petite cellule primitive capable de proliférer et de réparer la blessure. Nous avons identifié ce processus dans le tractus gastro-intestinal, mais nous soupçonnons qu'il est également pertinent dans d'autres tissus. «
Jeffrey W. Brown, MD, PhD, premier auteur, professeur adjoint de médecine dans la division de gastroentérologie à Washu Medicine
Brown a comparé le processus à un « vomissements » ou un abandon des déchets qui ajoutent essentiellement un raccourci, aidant le désencombrement des cellules et se concentrer sur la repousse des tissus sains plus rapidement qu'il ne le serait s'il ne pouvait effectuer qu'une dégradation graduelle et contrôlée des déchets.
Comme pour de nombreux raccourcis, celui-ci a des inconvénients potentiels: selon les enquêteurs, la cathartocytose est rapide mais désordonnée, ce qui peut aider à faire la lumière sur la façon dont les réponses des blessures peuvent mal tourner, en particulier dans le cadre des blessures chroniques. Par exemple, la cathartocytose en cours en réponse à une infection est un signe d'inflammation chronique et de dommages cellulaires récurrents qui est un terrain de reproduction pour le cancer. En fait, le gâchis purseur de déchets cellulaires éjectés qui résulte de toute cette cathartocytose peut également être un moyen d'identifier ou de suivre le cancer, selon les chercheurs.
Un nouveau processus cellulaire
Les chercheurs ont identifié la cathartocytose au sein d'une importante réponse des blessures régénératives appelée paligénose, qui a été décrite pour la première fois en 2018 par l'auteur principal de l'étude, Jason C. Mills, MD, PhD. Maintenant au Baylor College of Medicine, Mills a commencé ce travail alors qu'il était membre du corps professoral de la division de gastroentérologie de Washu Medicine et Brown était chercheur postdoctoral dans son laboratoire.
Dans la paligénose, les cellules blessées s'éloignent de leurs rôles normaux et subissent un processus de reprogrammation à un état immature, se comportant comme des cellules souches en divisant rapidement, comme cela se produit pendant le développement. À l'origine, les chercheurs ont supposé que le désencombrement des machines cellulaires en préparation de cette reprogrammation se produit entièrement à l'intérieur des compartiments cellulaires appelés lysosomes, où les déchets sont digérés dans un processus lent et contenu.
Dès le début, cependant, les chercheurs ont remarqué des débris à l'extérieur des cellules. Ils ont initialement rejeté cela comme sans importance, mais plus ils ont vu des déchets externes dans leurs premières études, plus Brown a commencé à soupçonner que quelque chose de délibéré se passait. Il a utilisé un modèle de lésion de l'estomac de la souris qui a déclenché la reprogrammation des cellules matures à un état de cellules souches à la fois, ce qui rend évident que la réponse « vomissements » – qui se produit maintenant dans toutes les cellules de l'estomac simultanément – était une caractéristique de la paligénose, pas un bug. En d'autres termes, le processus de vomissements n'était pas seulement un déversement accidentel ici et là, mais une manière nouvellement identifiée et standard se comportait en réponse à une blessure.
Bien qu'ils aient découvert que la cathartocytose se produisait pendant la paligénose, les chercheurs ont déclaré que les cellules pourraient potentiellement utiliser la cathartocytose pour abandonner les déchets dans d'autres situations plus inquiétantes, comme donner des cellules matures qui ont la capacité à commencer à agir comme des cellules cancéreuses.
L'inconvénient jusqu'à la réduction des effectifs
Bien que le processus de cathartocytose nouvellement découvert puisse aider les cellules blessées à procéder à la paligénose et à régénérer plus rapidement les tissus sains, le compromis se présente sous la forme de déchets supplémentaires qui pourraient alimenter les états inflammatoires, ce qui rend les blessures chroniques plus difficiles à résoudre et à corréler un risque accru de développement du cancer.
« Dans ces cellules gastriques, la paligénose – la réversion d'un état de cellules souches pour la guérison – est un processus risqué, surtout maintenant que nous avons identifié la réduction potentiellement inflammatoire de la cathartocytose », a déclaré Mills. « Ces cellules de l'estomac sont à longue durée de vie et les cellules vieillissantes acquièrent des mutations. Si de nombreuses cellules mutées plus anciennes reviennent aux états de cellules souches afin de réparer une blessure – et que les blessures alimentent également l'inflammation, comme lors d'une infection – il y a un risque accru d'acquérir, de perpétuer et d'élargir des mutations nocives qui conduisent à un cancer à mesure que les cellules souches se multiplient, se perpétuent et augmentent des mutations nocives qui conduisent à un cancer à mesure que ces cellules souches se multiplient, se perpétuent et augmentent des mutations nocives qui conduisent à un cancer à mesure que ces cellules souches se multiplient. »
Des recherches supplémentaires sont nécessaires, mais les auteurs soupçonnent que la cathartocytose pourrait jouer un rôle dans la perpétuation des blessures et de l'inflammation Helicobacter pylori infections dans l'intestin. H. pylori est un type de bactéries connues pour infecter et endommager l'estomac, provoquant des ulcères et augmentant le risque de cancer de l'estomac.
Les résultats pourraient également indiquer de nouvelles stratégies de traitement pour le cancer de l'estomac et peut-être d'autres cancers gastro-intestinaux. Le collaborateur de Brown and Washu Medicine Koushik K. Das, MD, professeur agrégé de médecine, a développé un anticorps qui se lie à certaines parties des déchets cellulaires éjectés pendant la cathartocytose, fournissant un moyen de détecter quand ce processus peut se produire, en particulier en grande quantité. De cette façon, la cathartocytose pourrait être utilisée comme marqueur des états précancéreux qui pourraient permettre une détection et un traitement précoces.
« Si nous avons une meilleure compréhension de ce processus, nous pourrions développer des moyens d'aider à encourager la réponse de guérison et peut-être, dans le contexte des blessures chroniques, bloquer les cellules endommagées subissant une cathartocytose chronique de contribuer à la formation du cancer », a déclaré Brown.
