« Notre étude montre que les cellules souches musculaires jouent un rôle essentiel dans le commencement immédiat des réparations, tandis que les cellules immunitaires maintiennent les cellules souches au repos pendant qu’elles finissent le travail de nettoyage.» -Jeffrey Dilworth, Ph.D.Une nouvelle étude parue dans la revue Science révèle une forme inédite de communication cellulaire qui contrôle la réparation musculaire. Dans les muscles endommagés, les cellules souches doivent travailler avec les cellules immunitaires pour achever le processus de réparation; pourtant, la manière dont ces cellules se coordonnent pour assurer une bonne élimination des tissus morts avant de fabriquer de nouvelles fibres musculaires demeure un mystère. Les scientifiques ont à présent démontré qu’une substance naturelle appelée acide hyaluronique, utilisée en cosmétique et dans des injections contre l’ostéoarthrite, est la molécule clé qui gère cette interaction fondamentale.

« Lorsque les muscles sont endommagés, il est important que les cellules immunitaires pénètrent vite dans les tissus et suppriment les dommages avant que les cellules souches commencent leur travail de réparation », de dire Jeffrey Dilworth, Ph.D., scientifique principal à L’Hôpital d’Ottawa, professeur à l’Université d’Ottawa et auteur principal de l’étude. « Notre étude montre que les cellules souches musculaires jouent un rôle essentiel dans le commencement immédiat des réparations, tandis que les cellules immunitaires maintiennent les cellules souches au repos pendant qu’elles finissent le travail de nettoyage. « Si nous pouvions trouver un moyen d’améliorer la production d’acide hyaluronique dans les cellules souches musculaires des personnes âgées, cela pourrait contribuer à réparer les muscles ».-Kiran Nakka Ph.D.Au bout d’environ 40 heures, une fois le nettoyage achevé, une alarme interne se déclenche dans les cellules souches musculaires qui leur permet de se réveiller et de commencer à réparer ».

Aux dires du professeur Dilworth, Ph.D., et de son équipe, l’acide hyaluronique est l’ingrédient clé de ce réveil interne qui indique aux cellules souches musculaires quand il est temps de se réveiller. Lorsque les muscles sont endommagés, les cellules souches commencent à produire et à s’enrober d’acide hyaluronique. Une fois cet enrobage assez épais, il bloque le signal de sommeil des cellules immunitaires et entraîne le réveil des cellules souches musculaires.

En utilisant des tissus de souris et d’humains, Jeffrey Dilworth, Ph.D., et son équipe ont également découvert la manière dont les cellules souches musculaires contrôlent la production d’acide hyaluronique à l’aide de marques épigénétiques sur le gène Has2.

Une cellule souche musculaire. Image par Kiran Nakka Ph.D. « Fait intéressant, le vieillissement est associé à l’inflammation chronique, à la faiblesse musculaire et à une capacité moindre des cellules souches musculaires à se réveiller et à réparer les dommages », d’ajouter l’auteur principal, Kiran Nakka, associé de recherche du professeur Dilworth, Ph.D., qui a mené ces travaux de recherche dans le cadre de ses études postdoctorales. « Si nous pouvions trouver un moyen d’améliorer la production d’acide hyaluronique dans les cellules souches musculaires des personnes âgées, cela pourrait contribuer à réparer les muscles ».

Les auteurs précisent que l’effet régénérateur de l’acide hyaluronique semble dépendre de sa production par les cellules souches musculaires. L’équipe tente actuellement de comprendre si les médicaments modifiant l’épigénétique des cellules souches musculaires pourraient servir à augmenter la production d’acide hyaluronique.

À propos de Jeffrey Dilworth : Jeffrey Dilworth, Ph.D., est un scientifique principal au sein du Programme de médecine régénératrice à L’Hôpital d’Ottawa, qui englobe le Centre de recherche sur les cellules souches Sprott et le Centre de médecine régénératrice Sinclair. Il est aussi professeur au Département de médecine cellulaire et moléculaire de l’Université d’Ottawa, avec une nomination conjointe aux Départements de médecine et de chirurgie. Le professeur Jeffrey Dilworth, Ph.D., est aussi directeur du Centre de recherche épigénétique d’Ottawa, membre du Réseau de cellules souches, en plus d’avoir reçu le prix D^r Michel Chrétien du chercheur de l’année de L’Hôpital d’Ottawa en 2021. Jeffrey Dilworth, Ph.D., et les coauteurs de cet article déclarent ne pas avoir d’intérêts divergents.

Référence complète : Kiran Nakka, Sarah Hachmer, Zeinab Mokhtari, Radmila Kovac, Hina Bandukwala, Clara Bernard, Yuefeng Li, Guojia Xie, Chengyu Liu, Magid Fallahi, Lynn A. Megeney, Julien Gondin, Bénédicte Chazaud, Marjorie Brand, Xiaohui Zha, Kai Ge, F. Jeffrey Dilworth. « JMJD3 activated hyaluronan synthesis drives muscle regeneration in an inflammatory environment ». Science. 4 août 2022.

Financement et soutien : Cette recherche a été financée par les Instituts de recherche en santé du Canada et le National Institutes of Health. Toutes les études réalisées à L’Hôpital d’Ottawa sont rendues possibles grâce au généreux soutien des donateurs de La Fondation de l’Hôpital d’Ottawa. Parmi les ressources fondamentales pour la recherche utilisées dans le cadre de cette étude, mentionnons StemCore, Flow Cytometry and Cell Sorting, Biologie cellulaire et d’acquisition d’images.

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