Avec l'âge, les tissus accumulent des cellules qui ont cessé de se diviser sans pour autant mourir. Elles libèrent des substances inflammatoires et perturbent le fonctionnement des organes. Les chercheurs cherchent depuis longtemps des moyens de se débarrasser de ces cellules. À côté de ce travail, l'archive contient des études sur la jeunesse après une greffe, sur la façon dont les cellules perçoivent le rythme, et sur la façon dont une tumeur repousse après un choc électrique. Toutes portent sur le destin des cellules, mais cet article se démarque : il vérifie si l'on peut tuer une cellule sénescente sans toucher aux cellules saines, et il le fait sur des cellules musculaires humaines.
Des cellules musculaires humaines de la lignée LHCN-M2 ont été cultivées dans un milieu nutritif. La sénescence était induite par un traitement de deux jours à la doxorubicine à la concentration de 200 nanomoles, après quoi les cellules se reposaient pendant huit jours. Ensuite, pendant trois jours, on ajoutait différentes concentrations de l'antioxydant N-acétylcystéine (NAC) ou du solvant DMSO. Une partie des expériences se déroulait dans un milieu appauvri, contenant moins d'acides aminés, de glucose et de sérum. Les cellules vivantes et mortes étaient distinguées par coloration : les vivantes brillaient en vert, les mortes en bleu. Le comptage était effectué manuellement sur les images à l'aide du logiciel ImageJ.
Il s'est avéré que les cellules sénescentes sont plus sensibles aux fortes doses d'antioxydant. À une concentration de NAC de 20 millimoles dans le milieu appauvri, la proportion de cellules sénescentes mortes a presque doublé par rapport au contrôle, alors que les cellules normales ont été presque épargnées. Par ailleurs, de faibles concentrations de NAC (jusqu'à 5 millimoles) protégeaient légèrement les unes comme les autres. Cette dépendance biphasique rappelle le comportement du flavonoïde fisétine, un sénolytique connu. Les auteurs supposent que c'est précisément le stress réducteur, et non l'inhibition de la voie de signalisation PI3K/Akt/mTORC1, qui constitue le mécanisme clé de la mort des cellules sénescentes sous l'action des antioxydants.
Ce travail propose une nouvelle explication de la raison pour laquelle certains composés naturels tuent les cellules sénescentes. À la place de l'inhibition habituelle d'une voie de signalisation, l'idée d'un stress réducteur est avancée. Cela change le regard sur la recherche de sénolytiques : désormais, il importe non seulement d'éliminer les oxydants, mais aussi de ne pas surcharger la cellule en réducteurs. L'article se démarque parmi ses voisins : il déplace le focus des voies de signalisation vers l'équilibre redox et utilise des cellules humaines, et non des cellules de souris.
Si le stress réducteur détruit réellement les cellules sénescentes, on peut chercher des moyens plus sûrs de le déclencher. Par exemple, livrer les antioxydants directement dans les cellules sénescentes en utilisant leurs marqueurs de surface. Il faudrait aussi vérifier à quel point ce mécanisme est universel pour différents types de cellules et de tissus. Peut-être apparaîtront de nouveaux sénolytiques agissant par un déséquilibre redox.
Les résultats peuvent influencer le développement de médicaments contre le vieillissement et les maladies liées à l'âge. Ils sont également importants pour comprendre la toxicité des fortes doses d'antioxydants.
Vérifier l'effet du NAC sur d'autres types de cellules sénescentes, notamment les cellules de la peau et du tissu adipeux. Étudier comment le stress réducteur déclenche la mort spécifiquement dans les cellules sénescentes.
En biologie du vieillissement, la question reste ouverte de savoir pourquoi les cellules sénescentes résistent à la mort ordinaire mais sont vulnérables à certaines actions. Ce travail relie cette vulnérabilité à une perturbation de l'équilibre redox, ce qui pourrait expliquer l'hétérogénéité de la réponse aux sénolytiques.
La N-acétylcystéine est souvent vendue comme complément alimentaire pour soutenir le foie et les poumons. Dans ce travail, elle a été utilisée à des concentrations des dizaines de fois supérieures à celles atteintes dans le sang après la prise du complément.
Non publié sur arXiv. Voici sa page, le PDF et la formalisation : vous pouvez vérifier vous-même, pas seulement lire notre analyse.