La vieillesse commence quand les choses familières deviennent plus rigides : la peau, les articulations, les parois des vaisseaux. L'intestin ne fait pas exception. Sa tunique musculaire accumule du collagène avec l'âge, et le tissu perd son élasticité. On y voyait autrefois une simple conséquence de l'usure, mais un nouveau travail montre que la rigidité elle-même est un ordre qui pousse les cellules musculaires lisses à oublier leur métier.
Dans la membrane de ces cellules se trouve une protéine, Piezo1, un canal ionique mécanosensible. Quand un environnement rigide étire la membrane, le canal s'ouvre et laisse entrer le calcium. Le calcium déclenche une cascade de signaux qui atteint le noyau et change le programme génétique : la cellule cesse de produire les protéines contractiles et se met à sécréter des composants de la matrice extracellulaire, autrement dit le matériau de construction qui rend le tissu encore plus rigide. C'est un cercle vicieux.
Les chercheurs l'ont vérifié chez la souris. Chez les animaux âgés, le transit intestinal ralentissait de près de moitié à 24 mois, et la force de contraction des bandelettes musculaires chutait jusqu'à cinq fois. En parallèle, la proportion de cellules musculaires lisses contractiles diminuait de 91,3 % à 76,1 %. Puis les scientifiques ont supprimé Piezo1 uniquement dans les cellules musculaires lisses et ont refait les mesures. Chez ces souris, l'intestin continuait de fonctionner comme celui d'un jeune animal, même à 24 mois, ce qui équivaut à environ 70 ans chez l'humain.
En culture cellulaire sur un substrat rigide (50 kPa), les marqueurs contractiles étaient réprimés, alors que sur un substrat mou (1 kPa), ils ne l'étaient pas. Des inhibiteurs de la calcineurine et de NFAT annulaient cet effet, confirmant la voie : rigidité → Piezo1 → calcium → calcineurine → NFAT → phénotype synthétique. Chez l'humain, l'expression de PIEZO1 dans le côlon était positivement corrélée à l'âge, et les porteurs du variant hyperfonctionnel E756del âgés de moins de 50 ans présentaient une tendance au ralentissement du transit.
On expliquait auparavant la dysmotricité liée à l'âge par la dégénérescence des nerfs ou la perte des cellules interstitielles de Cajal. On voit désormais que le principal coupable pourrait bien être dans les cellules musculaires elles-mêmes, qui entendent la rigidité de leur environnement et cessent de se contracter. Cela change l'approche thérapeutique : au lieu de tenter d'inverser un remodelage déjà installé, on peut bloquer la voie mécanosensible elle-même et préserver la motricité jusqu'à un âge avancé.
Chez les souris dont Piezo1 a été supprimé dans les muscles lisses, l'intestin continuait de fonctionner comme chez les jeunes, même à 24 mois, ce qui équivaut à environ 70 ans chez l'humain. De plus, l'activation du canal chez de jeunes souris ralentissait le transit au niveau des animaux âgés en seulement deux semaines.
Dans le roman de Liu Cixin « Le Problème à trois corps », une civilisation extraterrestre utilise des sophons pour bloquer la physique fondamentale. Ici, le canal mécanosensible Piezo1 agit comme un sophon moléculaire : il intercepte le signal physique de rigidité et réécrit le programme de la cellule, lui faisant oublier sa fonction contractile.
Non publié sur arXiv. Voici sa page, le PDF et la formalisation : vous pouvez vérifier vous-même, pas seulement lire notre analyse.