De nouveaux acteurs dans la régénération musculaire
Le muscle squelettique adulte est un tissu très plastique, du fait de ses capacités régénératrices élevées. En effet le muscle sain se renouvelle en permanence, en réponse aux stimuli environnementaux et/ou physiologiques. Le muscle adulte est essentiellement constitué de fibres musculaires multinucléées, qui sont capables de croître pendant la période post-natale, en réponse à une demande fonctionnelle comme les charges extérieures, grâce à la présence en son sein, d’une population de cellules souches de ce compartiment tissulaire. Les cellules souches du muscle squelettique adulte: skeletal Muscle-Derived Stem Cells, MDSC, repeuplent et réparent en quelques jours le muscle squelettique lésé avec une haute efficacité, même en présence des cellules satellites endogènes. (Arsic et al Exp. Cell Res. 2008). L'utilisation des cellules souches est une approche prometteuse pour le traitement des maladies dégénératives neuromusculaires. De nombreuses études portent actuellement sur les cellules souches embryonnaires (ES) et les cellules pluripotentes induites par reprogrammation (IPs) dont l'utilisation en médecine régénérative reste sujette à caution à cause du potentiel de ces cellules à former des tératomes. Des lors, aussi bien les ES que les IPs nécessitent une différenciation vers un type cellulaire précis. Différents gènes (Pax3/Pax7, Mrf4, Myf5 et Myod . . .), cytokines et facteurs de croissance sont déterminants pour orienter le développement des cellules souches multipotentes en cellules musculaires fonctionnelles.
Un des développements principaux de la recherche dans le domaine des cellules souches musculaires, en dehors du traitement des myopathies, est la lutte contre le vieillissement musculaire (sarcopénie) du sujet âgé, et ses conséquences redoutables.
Chez le sujet âgé, mais également chez le sujet immobilisé (chirurgie, alitement . . .), cette régénération musculaire (différentiation de cellules souches multipotentes en cellules musculaires fonctionnelles) est altérée. Les muscles sont alors infiltrés par des dépôts fibrotiques et d’adipocytes. Différents facteurs sont déterminants dans ces mécanismes. Parmi ceux-ci, les auteurs ont montré que la fibronectine de la matrice extracellulaire et la β1-intégrine musculaire jouaient un rôle essentiel dans le processus de vieillissement musculaire.
La fibronectine intervient dans la formation d’un réseau de soutien protéique pour les cellules infiltrantes et les cellules satellites, tandis que les intégrines (notamment la protéine β1-intégrine) sont essentielles dans le cycle de prolifération des cellules satellites, et de retour pour les cellules souches non utilisées vers un état d'hibernation.
Le développement en cours de nouvelles molécules ciblées sur ces protéines, contribueront à lutter contre le vieillissement musculaire.
Larrick James W, Larrick Jasmine W, and Mendelsohn Andrew R. Reversal of Aged Muscle Stem Cell Dysfunction. Rejuvenation Research. October 2016, 19 (5): 423-429.