Dans un bus bondé, les voyageurs s'écartent instinctivement de celui qui prend trop de place ou se comporte bizarrement. Dans un tissu de l'organisme, il se passe quelque chose de semblable : quand une cellule sénescente, qui a cessé de se diviser sans pour autant mourir, apparaît parmi les cellules normales, ses voisines se mettent à la presser. Dans une nouvelle étude, des chercheurs ont montré pour la première fois que ce n'est pas une simple métaphore : les cellules normales expulsent littéralement la cellule sénescente en la comprimant jusqu'à ce qu'elle meure. Et elle ne meurt pas par hasard, mais par une voie programmée : l'apoptose.

Les auteurs ont créé des cellules dans lesquelles on pouvait activer la production de prothyrine, une protéine qui provoque une sénescence prématurée. Ces cellules étaient ensemencées avec des cellules normales dans un rapport de 1:50, puis observées au microscope. Résultat : les cellules porteuses de prothyrine mouraient bien plus souvent que dans le contrôle. Mais à une condition : qu'elles soient en contact étroit avec des voisines normales. Lorsqu'on les cultivait seules ou à côté de cellules dont la protéine d'adhésion E-cadhérine était altérée, la mort diminuait.

Pour vérifier que les cellules se compriment réellement les unes les autres, les chercheurs ont utilisé la microscopie des forces de traction : des billes fluorescentes étaient intégrées dans le substrat élastique sur lequel poussaient les cellules. Le déplacement de ces billes permet de calculer les forces que les cellules appliquent à la surface. Il est apparu qu'avant la mort de la cellule sénescente, les cellules normales voisines exerçaient sur elle une contrainte de compression durable. Autrement dit, les voisines ne se contentaient pas de la toucher : elles appuyaient activement.

Que se passe-t-il à l'intérieur de la cellule sénescente sous cette pression ? Les chercheurs ont découvert que les voies de signalisation JNK et p38-MAPK s'y activent, ce qui augmente le taux de la protéine p53 et diminue celui de la protéine p21. Or p21 protège normalement la cellule de l'apoptose, et sa chute rend la cellule vulnérable. Quand les chercheurs ajoutaient des inhibiteurs de JNK et de p38, le taux de p21 se rétablissait en partie et les cellules survivaient. Cela confirme que la compression mécanique déclenche une cascade de signaux qui mène à la mort.

Curieusement, toutes les cellules sénescentes ne sont pas également sensibles à cette éviction. Lorsque la sénescence était provoquée par une autre protéine, la p16, et non par la prothyrine, les cellules ne mouraient pas dans les mêmes conditions et conservaient un taux élevé de p21. Cela indique que la compétition mécanique dépend du type de sénescence. Peut-être que des différences dans les facteurs sécrétés (SASP) influencent la façon dont les voisines reconnaissent et compriment la cellule sénescente.

Ainsi, le tissu se comporte comme une communauté qui se débarrasse d'un membre indésirable non pas par le système immunitaire, mais par une simple pression physique. Ce mécanisme pourrait servir de base à de nouvelles approches en gérontologie et en médecine régénérative, même si l'on est encore loin d'une application clinique. La prochaine étape consiste à vérifier si cette éviction fonctionne dans un organisme vivant, où les cellules sont entourées d'une matrice tridimensionnelle et de cellules immunitaires.

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