Des scientifiques cherchant à percer les secrets du vieillissement cellulaire ont identifié un gène qui déclenche la sénescence, un phénomène dans lequel les cellules cessent de se diviser.

La sénescence est un phénomène naturel dans la vie d'une cellule, et les chercheurs ont cherché à en savoir plus pour plusieurs raisons. D'abord, c'est lié à la vieillesse :on pense que les cellules sénescentes contribuent aux maladies cardiaques, arthrite, cataractes et une foule d'autres conditions liées à l'âge. Seconde, un manque de sénescence est une caractéristique des cellules cancéreuses, qui contournent ce processus pour se répliquer de manière incontrôlée.

La nouvelle étude publiée en ligne le 20 juin dans Omique moléculaire , un journal de la Royal Society of Chemistry—éclaire les gènes impliqués dans la sénescence cellulaire, et en met en évidence un en particulier qui semble étroitement associé à ce processus biologique crucial.

Dans les expériences, Des chercheurs de l'Université de Buffalo ont découvert qu'un gène appelé CD36 est exceptionnellement actif chez les personnes âgées, cellules sénescentes.

Quoi de plus, les scientifiques ont pu provoquer des jeunes, cellules saines d'arrêter de se diviser en augmentant l'activité du CD36 au sein de ces cellules. L'effet s'est propagé aux cellules voisines, avec presque toutes les cellules dans une boîte de Pétri montrant des signes de sénescence alors que seule une petite fraction de ces cellules - environ 10 à 15 pour cent - surexprimait CD36. De nouvelles cellules placées dans le milieu de croissance (une substance soupe) qui abritait auparavant les cellules sénescentes ont également cessé de se répliquer.

"Ce que nous avons trouvé était très surprenant, " dit Ekin Atilla-Gokcumen, Doctorat., professeur adjoint de chimie à l'UB College of Arts and Sciences. « La sénescence est un processus très complexe, et nous ne nous attendions pas à ce que la modification de l'expression d'un gène puisse le déclencher, ou provoquer le même effet dans les cellules environnantes.

Les résultats indiquent que CD36 est un sujet passionnant de recherche future. Le rôle exact du gène dans la sénescence reste un mystère :les scientifiques savent que le gène guide le corps dans la construction d'une protéine du même nom qui se trouve à la surface des cellules, mais les fonctions de cette protéine sont encore à l'étude. Les activités proposées comprennent aider les cellules à importer des lipides, et influencer la façon dont ces lipides sont utilisés dans les cellules.

"Notre recherche identifie CD36 comme un candidat pour une étude plus approfondie. La sénescence est un aspect fondamental d'être une cellule, mais il y a encore beaucoup de choses que nous ne savons pas à ce sujet, " dit Omer Gokcumen, Doctorat., professeur adjoint de sciences biologiques à l'UB College of Arts and Sciences. "La sénescence semble avoir des implications pour la vieillesse et le cancer, il est donc très important de le comprendre."

Atilla-Gokcumen et Gokcumen ont dirigé l'étude. Les premiers auteurs étaient UB chimie Ph.D. l'étudiant Darleny Lizardo et la chercheuse postdoctorale en sciences biologiques de l'UB Marie Saito, qui a remporté un prix pour une conférence sur ce travail lors du Symposium de recherche postdoctorale de l'UB en juin.

Se concentrer sur un gène important

Les scientifiques n'ont pas entrepris d'enquêter sur CD36.

Au lieu, ils ont commencé avec une paire d'objectifs généraux :ils voulaient cataloguer tous les gènes liés à la sénescence, et ils voulaient mieux comprendre, en particulier, de gènes liés aux lipides impliqués dans ce processus. (Des études antérieures ont montré que les lipides jouent un rôle dans le vieillissement cellulaire.)

CD36 a émergé comme un gène d'intérêt dans les expériences conçues pour répondre à ces questions.

D'abord, grâce à une technique appelée transcriptomique, les scientifiques ont identifié CD36 comme l'un des deux gènes liés aux lipides qui augmentent le plus leur activité dans les cellules sénescentes. (Cette partie de l'étude a été réalisée sur deux types de cellules - la peau humaine et les fibroblastes pulmonaires - et les résultats se sont avérés vrais pour les deux types de cellules.)

CD36 est réapparu dans un deuxième test, celui-ci une analyse génétique de tous les gènes liés aux lipides qui sont passés à la vitesse supérieure pendant la sénescence. Au sein de ce groupe de gènes, CD36 s'est imposé comme l'un des plus variables chez l'homme, ce qui signifie que la séquence d'ADN du gène est très susceptible de varier d'une personne à l'autre. Une telle diversité peut être un indicateur de variation fonctionnelle, dans lequel différentes pressions environnementales et évolutives donnent lieu à une gamme de mutations utiles dans un gène hautement exprimé qui sert un objectif important, dit Gokcumen.

"Nous n'avons pas cherché le CD36, " Gokcumen dit. " Nous avons adopté une approche large pour notre étude, en utilisant la transcriptomique et un cadre évolutif pour identifier les gènes et les protéines qui sont fondamentaux pour le processus de sénescence. À la fin, CD36 s'est imposé comme une valeur aberrante dans les deux cas. C'est plutôt beau, une façon convaincante de faire de la recherche biologique."