Dans un monde post-pandémique, nous sommes habitués à envoyer et recevoir des colis, à faire livrer des produits d'épicerie et des articles à notre porte, à envoyer des messages et des articles à des êtres chers que nous ne pouvons pas voir. Nous nous sommes habitués à envoyer et à recevoir de nombreux petits colis, mais saviez-vous que le meilleur système de colis au monde se trouve dans notre propre corps ?

Dan Lark, Ph.D., professeur adjoint au Département des sciences de la santé et de l'exercice de l'Université de l'État du Colorado et chercheur principal du Laboratoire de régulation extracellulaire du métabolisme, travaille avec Zackary Valenti, doctorant au doctorat en bioénergétique humaine du département. programme, pour étudier les principales façons dont les cellules communiquent entre elles.

Dans chaque corps humain, les cellules envoient et reçoivent constamment des éléments, acceptant les nutriments nécessaires et évacuant les déchets en utilisant des vésicules extracellulaires, de petites capsules constituées d'une bicouche lipidique qui bourgeonne la première cellule et se déplace vers la cellule acceptante, qui l'accepte et réabsorbe le colis de marchandises envoyé depuis les autres cellules. Presque toutes les cellules peuvent créer des vésicules extracellulaires, et il existe une variété de façons dont notre corps utilise ces cellules pour communiquer, reconstituer les nutriments ou éliminer les déchets, ainsi que jouer un rôle clé dans les processus de réponses immunitaires et de coagulation, entre autres réponses cellulaires. /P>

Bien que nous sachions que les vésicules extracellulaires jouent un rôle clé dans la communication cellulaire et dans de nombreux processus corporels importants, il reste encore de nombreuses questions sur le fonctionnement et le moment des vésicules extracellulaires, qui pourraient être des biomarqueurs critiques de la maladie. C'est exactement à ces questions que Lark, Valenti et l'équipe de recherche du Laboratoire de régulation extracellulaire du métabolisme veulent répondre.

Valenti, avec une équipe de chercheurs, a examiné comment ces vésicules extracellulaires sont sécrétées par différents types de tissus, en particulier le tissu musculaire squelettique et le tissu adipeux blanc, pour voir si ces vésicules peuvent être détectées dans le sang, une zone du champ qui a reçu peu de recherches dans le passé. Financé par l'American Heart Association, le travail visait à voir si le tissu squelettique sécrétait naturellement plus de vésicules que le tissu adipeux et visait à définir l'origine et l'abondance de ces vésicules afin qu'elles puissent être utilisées comme biomarqueurs et potentiellement conduire à des thérapies conçues pour malades.

Les vésicules pourraient être la clé de l'avenir de la médecine ciblée

Tout comme le système postal, les vésicules de votre corps sont de petits paquets, délivrant de l'ARN, de l'ADN, des lipides, des protéines et d'autres matériaux cellulaires entre les cellules, à la fois proches et éloignées de la cellule d'où provient la vésicule, voyageant à travers les biofluides du corps pour atteindre leur destination.

Les vésicules sont connues pour jouer un rôle clé dans les réponses immunitaires et de réparation, de sorte que les chercheurs s'intéressent à leurs capacités, car elles pourraient être un moyen potentiel de fournir de futurs traitements ciblés de cellule à cellule dans le corps, en transportant des médicaments ou des traitements d'ingénierie vers des cibles très spécifiques. régions, ou rediriger naturellement les vésicules existantes pour déclencher des réponses immunitaires naturelles lorsque le corps des gens ne produit pas les bonnes réponses par lui-même.

Le potentiel de ce domaine pour les thérapies est grand, donc les chercheurs sont très intéressés à déterminer comment et pourquoi les vésicules fonctionnent et communiquent, et quand et comment elles sont fabriquées, afin que nous puissions mieux les suivre et les prédire en tant que biomarqueurs pour alerter d'éventuelles blessures. et la maladie, ainsi que la manière dont ils peuvent être utilisés en conjonction avec des thérapies existantes, voire conduire à la création de nouvelles thérapies ciblées.

Lark et son équipe de recherche s'intéressent particulièrement à comprendre le fonctionnement des vésicules extracellulaires et à les exploiter pour de futures thérapies.

"Notre laboratoire s'intéresse à comprendre comment les cellules, les tissus et les organes communiquent", explique Lark. "Nous étudions de petites particules dérivées de cellules appelées vésicules extracellulaires, qui peuvent être libérées de n'importe quelle cellule du corps et ont été impliquées dans le cancer, les maladies métaboliques et cardiovasculaires. Nous étudions comment, quand et pourquoi les véhicules électriques sont libérés du muscle squelettique pendant faire de l'exercice ou en réponse à différents régimes alimentaires. Notre objectif à long terme est d'identifier des thérapies basées sur les véhicules électriques pour prévenir et/ou traiter les maladies métaboliques."

Lark, Valenti et d'autres sont co-auteurs d'un nouvel article sur les sécrétions des vésicules extracellulaires publié dans le American Journal of Physiology–Cell Physiology , publié en février 2022.

Faire la lumière sur la production de vésicules

Afin de pouvoir utiliser ces outils biologiques pour l'avenir de la médecine, les scientifiques et les chercheurs visent à mieux comprendre leur fonctionnement et à combler les lacunes dans notre compréhension de leur fonctionnement naturel avant d'examiner les moyens de les utiliser pour les traitements.

"Il existe un certain nombre de facteurs qui dictent la manière dont un type de cellule donné contribuera à l'abondance des vésicules extracellulaires (EV) en circulation, notamment la masse tissulaire, la capacité de sécrétion tissulaire des EV, l'accès des EV à la circulation et la clairance des EV", ont expliqué Valenti et son équipe de recherche. dans leur article récemment publié, "La sécrétion de vésicules extracellulaires dans les vésicules extracellulaires ex vivo dépendantes des tissus et les vésicules extracellulaires de myofibres musculaires squelettiques atteignent la circulation in vivo."

"Aucun de ces facteurs n'a été bien défini, ce qui souligne la nécessité d'approches ciblées et de nouvelles méthodologies", a-t-il déclaré. "Le tissu musculaire squelettique et le tissu adipeux blanc sont, en masse, deux des plus grands tissus du corps et devraient donc être des contributeurs majeurs à l'abondance des VE en circulation."

En étudiant les niveaux d'EV sécrétés par les deux tissus et en marquant par fluorescence les EV du muscle, ils ont pu déterminer à la fois les niveaux et les origines des EV excrétés des différents tissus, permettant à l'équipe de commencer à jeter les bases de recherches futures. De futures études peuvent maintenant examiner si le muscle squelettique libère des véhicules électriques en réponse à des stress naturels, tels que l'exercice, et leur influence sur d'autres systèmes organiques.