La capacité des cellules souches intestinales à maintenir l’équilibre cellulaire dans l’intestin diminue avec le vieillissement. Des chercheurs de l’université d’Helsinki ont découvert un nouveau mécanisme d’action entre l’adaptation des cellules souches intestinales aux nutriments et le vieillissement. Cette découverte pourrait faire la différence dans la recherche de moyens pour maintenir la capacité fonctionnelle de l’intestin vieillissant.
L’équilibre cellulaire de l’intestin est soigneusement régulé et il est influencé, entre autres, par la nutrition : une alimentation abondante augmente le nombre total de cellules dans l’intestin, tandis que le jeûne le diminue. Le nombre relatif des différents types de cellules change également en fonction de l’état nutritionnel. Les questions de savoir comment l’état nutritionnel de l’intestin contrôle la division et la différenciation des cellules souches et comment l’adaptation nutritionnelle des cellules souches change au cours du vieillissement n’ont pas reçu de réponse complète. L’adaptation aux nutriments fait référence à la manière dont les nutriments guident la fonction cellulaire.
Des chercheurs de l’université d’Helsinki ont identifié un nouveau mécanisme de régulation qui dirige la différenciation des cellules souches intestinales dans des conditions nutritives changeantes. La signalisation cellulaire activée par les nutriments augmente la taille des cellules souches dans l’intestin de la mouche des fruits. La taille des cellules souches contrôle à son tour le type de cellule dans lequel les cellules souches se différencient. La régulation souple de la taille des cellules souches est essentielle à leur fonctionnement. En d’autres termes, la taille des cellules augmente ou diminue de manière dynamique, en fonction des conditions alimentaires. Cette flexibilité permet aux cellules souches de se différencier en fonction de l’état nutritionnel. En utilisant l’imagerie cellulaire à l’échelle de l’intestin, les chercheurs ont découvert que l’adaptation de la taille des cellules souches aux nutriments et la différenciation qui en résulte varient dans les différentes régions de l’intestin.
« Nos observations démontrent que la régulation des cellules souches intestinales est beaucoup plus spécifique à une région que ce que l’on pensait jusqu’à présent. Cela peut être pertinent, par exemple, pour la façon dont nous envisageons les mécanismes pathogéniques des maladies intestinales », explique Jaakko Mattila, auteur correspondant de l’article de recherche de la Faculté des sciences biologiques et environnementales de l’Université d’Helsinki.
Le jeûne intermittent pourrait être bénéfique pour les cellules souches intestinales
Les chercheurs ont également observé que la capacité des cellules souches intestinales à réagir à un changement d’état nutritionnel est fortement réduite chez les animaux âgés. Ils ont également constaté que, chez les animaux âgés, les cellules souches sont dans un état où elles sont constamment de grande taille, ce qui limite leur capacité à se différencier. Avec le vieillissement, la régulation souple de la taille des cellules souches était nettement mieux préservée chez les animaux soumis à un régime alimentaire connu sous le nom de jeûne intermittent. Par le passé, il a été démontré que le jeûne intermittent prolongeait la durée de vie des animaux, et les résultats obtenus aujourd’hui indiquent que la meilleure préservation de la fonction des cellules souches pourrait être à l’origine de cette prolongation.
Selon les chercheurs, les mécanismes associés au fonctionnement, à l’adaptation aux nutriments et au vieillissement des cellules souches de l’homme et de la mouche des fruits sont assez similaires.
« Nous pensons que ces résultats ont une signification plus large pour comprendre comment ralentir la perte de fonction des tissus causée par le vieillissement en contrôlant l’adaptation des cellules souches aux nutriments. Toutefois, il est nécessaire d’obtenir davantage d’informations sur l’effet de ce mécanisme sur les cellules souches intestinales humaines. Nos travaux sur l’adaptation nutritive des cellules souches se poursuivent », déclare le professeur Ville Hietakangas de la Faculté des sciences biologiques et environnementales et de l’Institut de biotechnologie de l’Université d’Helsinki.
