Aujourd'hui, Camilla Forsberg, professeur de génie biomoléculaire à l'UC Santa Cruz, et son groupe de recherche ont découvert une population secondaire distincte de plaquettes qui apparaît avec le vieillissement et qui ont un comportement hyperréactif et des propriétés moléculaires uniques, ce qui pourrait les rendre plus faciles à cibler avec des médicaments.

Les chercheurs ont retracé cette population de plaquettes jusqu'à ses origines de cellules souches, découvrant ce qu'ils identifient comme la toute première voie de développement spécifique à l'âge jamais découverte, d'une cellule souche à une cellule plaquettaire mature distincte.

"La question depuis des décennies et des décennies est la suivante :pourquoi les personnes âgées courent-elles un risque si élevé de coagulation sanguine excessive, d'accident vasculaire cérébral et de maladies cardiovasculaires ?" » dit Forsberg. "Nous avons cette découverte d'une toute nouvelle voie qui apparaît progressivement avec le vieillissement :les fauteurs de troubles ! Cela n'a jamais fait partie de la discussion."

Le groupe de recherche présente ses résultats dans un article publié dans Cell . Première auteure Donna Poscablo, ancienne doctorante de Forsberg. étudiante qui est maintenant chercheuse postdoctorale à l'Université de Stanford, et ses pairs ont réalisé ces expériences avec les ressources et l'environnement de formation de l'Institut de biologie des cellules souches (IBSC) de l'UC Santa Cruz.

Comprendre les plaquettes

Les cellules plaquettaires sont l’un des trois types de cellules sanguines produites par le corps, les globules rouges et blancs étant les deux autres. Des millions de ces cellules flottent dans le sang à tout moment, et lorsqu'une blessure survient à l'intérieur ou à l'extérieur, elles se coagulent pour former un pansement naturel et vivant.

La dérégulation plaquettaire, qui augmente avec l’âge, se produit lorsque ces cellules sont soit hyperréactives et forment trop souvent des caillots, soit sont sous-performantes. Dans les deux cas, le corps ne peut pas gérer correctement les saignements et la coagulation, bien que l'hyperréactivité soit un problème beaucoup plus répandu.

Toutes les cellules sanguines commencent comme cellules souches hématopoïétiques, une classe spéciale de cellules souches, puis mûrissent à travers une série d'étapes intermédiaires appelées « voie de différenciation » qui les conduisent à leur destin de plaquettes, de globules rouges ou de globules blancs. On sait depuis des décennies que ces cellules souches hématopoïétiques diminuent avec l'âge, mais cela présente une contradiction pour les scientifiques :si les cellules hématopoïétiques sont en moins bonne santé, alors pourquoi les plaquettes qu'elles créent sont-elles hyperréactives ?

Un chemin de « raccourci »

En tant que biologistes des cellules souches, les chercheurs de l'UC Santa Cruz ont abordé cette question en étudiant les cellules souches hématopoïétiques.

Ils ont mené des expériences qui leur ont permis de retracer les lignées de ces cellules souches dans des modèles murins et ont découvert que chez les souris âgées, certaines de leurs plaquettes ne parcouraient pas la voie de différenciation.

Au lieu de cela, ils ont emprunté ce que les chercheurs de l'UCSC ont appelé une voie de « raccourci », sautant les étapes intermédiaires et devenant immédiatement des progéniteurs de mégacaryocytes, le stade des cellules sanguines immédiatement avant la production de plaquettes. À la connaissance des chercheurs, il s'agit de la première voie de cellules souches spécifiques à l'âge jamais découverte.

"Les gens considèrent [les plaquettes et les globules rouges] comme une seule lignée qui partage la régulation et les étapes intermédiaires jusqu'à la toute fin", a déclaré Forsberg. "Voir que [la population plaquettaire secondaire] était complètement séparée du niveau des cellules souches, uniquement chez les souris âgées, était vraiment surprenant."

Alors que la population de plaquettes produites par la voie raccourcie est hyperréactive, les plaquettes produites par la voie principale continuent de se comporter comme les plaquettes d'une personne jeune.

"La cascade de différenciation progressive maintient une propriété de jeunesse, et j'ai l'impression que cela est également surprenant en soi", a déclaré Poscablo.

Ils ont constaté que les plaquettes secondaires hyperréactives commencent à être produites vers la quarantaine chez les souris, leur population augmentant progressivement avec le vieillissement. Pour l'instant, les chercheurs n'ont pas trouvé de déclencheur qui déclenche la production de cette voie secondaire.

De manière inattendue, cependant, il ne semble pas être déclenché par l’environnement vieillissant lui-même :lorsqu’une jeune cellule souche hématopoïétique est transférée dans un environnement âgé, elle ne semble pas déclencher le raccourci; et lorsqu'une cellule souche hématopoïétique âgée est placée dans un environnement jeune, les vieilles cellules souches continuent de fonctionner comme de vieilles cellules souches.

"C'était surprenant, la résilience à l'âge de l'autre voie", a déclaré Forsberg. "L'une des populations de plaquettes n'est pas du tout affectée [par le vieillissement], alors que celle que nous avons découverte l'est. L'ensemble du phénomène n'est donc pas principalement induit par l'environnement, mais par le chemin de différenciation."

Choisir de meilleurs traitements

Savoir que cette population secondaire de plaquettes existe aidera les chercheurs à trouver de nouvelles façons de cibler et de réguler ces cellules problématiques via leurs cellules souches. Avant cela, les chercheurs n'avaient pas essayé de cibler ces cellules en amont.

"Grâce à notre expertise, nous pouvons poser la question de savoir comment cibler les cellules souches hématopoïétiques et maintenant le progéniteur des mégacaryocytes, qui n'a jamais vraiment été mis en évidence auparavant comme un endroit à cibler", a déclaré Poscablo.

Cibler ces cellules ne nécessite peut-être pas la création de nouveaux médicaments, mais plus simplement la prescription d'anticoagulants existants tels que l'aspirine, qui traitent différents patients à des degrés divers, même s'ils présentent des symptômes similaires liés à la coagulation. À l'aide de leurs modèles murins, les chercheurs identifieront laquelle des deux populations de cellules souches est la plus sensible à l'aspirine et à la myriade d'autres médicaments antiplaquettaires disponibles sur le marché.

Les chercheurs de l'UCSC travaillent également actuellement à la recherche de cette population secondaire de plaquettes dans les cellules humaines. Dans les modèles de souris, ils continueront à étudier comment manipuler et contrôler le chemin de raccourci.