Les levures qui font lever le pain savent tromper le temps. Leurs cellules sexuelles naissent avec un plein capital de divisions, même si la cellule parentale a déjà vieilli. Mais la façon dont la cellule élimine les dommages accumulés est longtemps restée une énigme : mesurer l'âge de centaines de gamètes à la main était trop laborieux.
Des chercheurs ont désormais construit une chaîne microfluidique. C'est une minuscule plateforme dotée de pièges en forme de U, où des centaines de gamètes se divisent en même temps, tandis qu'une caméra les filme toutes les 15 minutes pendant 72 heures. On n'obtient plus l'histoire isolée d'une seule cellule, mais un véritable recensement des vies : la durée de vie médiane des gamètes issus de parents jeunes et âgés s'est révélée identique, soit 21 et 22 divisions. Pour la première fois, on a donc pu comparer directement la manière dont la reproduction sexuée remet l'âge à zéro.
La réponse est venue en désactivant chez la levure les gènes chargés du ménage. Lorsqu'on a retiré les récepteurs Atg39 et Atg40, qui reconnaissent le réseau de membranes endommagé à l'intérieur de la cellule (le réticulum endoplasmique), les gamètes issus de parents âgés vivaient nettement moins longtemps que ceux de parents jeunes. En revanche, quand on a désactivé le nettoyage des mitochondries, le rajeunissement n'a pas souffert. Autrement dit, le fameux « vieux meuble » essentiel, c'est le réticulum endoplasmique, et non les mitochondries, longtemps considérées comme les principales coupables du vieillissement.
Une expérience consistant à activer précisément le gène ATG40 uniquement pendant la formation des cellules sexuelles l'a confirmé : ce seul nettoyage, au bon moment, suffit à rendre aux gamètes leur jeunesse. On supposait auparavant que l'élimination sélective des organites endommagés comptait pour la qualité des gamètes, mais les preuves directes manquaient. Désormais, c'est clair : si l'on ne nettoie pas le réticulum endoplasmique pendant la gamétogenèse, l'âge se transmet à la descendance.
Cette découverte déplace le regard de la gérontologie : au lieu des mitochondries, c'est le réticulum endoplasmique qui apparaît comme le substrat clé du rajeunissement. Et la plateforme microfluidique deviendra un outil pour rechercher d'autres facteurs qui aident les cellules à effacer leur âge. Si l'on parvient à comprendre quels dommages précis s'accumulent dans les cellules âgées et comment les récepteurs les reconnaissent, nous saurons peut-être déclencher un tel nettoyage jusque dans les cellules ordinaires du corps.
La gamète de levure est 4 fois plus petite que la cellule mère, mais après rajeunissement, elle peut produire autant de descendants qu'une cellule jeune. Et la protéine Pma2, que les auteurs ont utilisée comme marqueur des gamètes, reste à la surface de la gamète plusieurs générations après la germination, mais ne passe jamais dans les cellules filles.
Non publié sur arXiv. Voici sa page, le PDF et la formalisation : vous pouvez vérifier vous-même, pas seulement lire notre analyse.