Nouvelles – « La raison pour laquelle notre peau devient plus coriace et plus épaisse avec l’âge pourrait être due à une perte d’élasticité des cellules », explique Igor Sokolov de l’université Clarkson, qui a présenté les résultats de ses dernières recherches lors d’une session sur les techniques de bio-imagerie à la réunion annuelle de mars de l’American Physical Society (APS) à Montréal. Les chercheurs espèrent que la découverte de Sokolov pourra donner une nouvelle orientation à la recherche sur le traitement des maladies liées à l’âge qui impliquent une perte d’élasticité des tissus épithéliaux. Les scientifiques savent depuis longtemps que les tissus épithéliaux humains perdent leur élasticité avec le vieillissement. Ce phénomène a été impliqué dans la pathogenèse de nombreuses maladies progressives du vieillissement, notamment le durcissement des artères, la raideur des articulations, la cataracte, la maladie d’Alzheimer et la démence. Cependant, les chercheurs précédents pensaient que la raison de cette perte était uniquement la « colle » qui scelle les tissus épithéliaux, appelée protéines extracellulaires, plutôt que les cellules elles-mêmes. De nombreux traitements des maladies causées par la perte d’élasticité des cellules ont été basés sur cette hypothèse.
Mais maintenant, Igor Sokolov de l’Université Clarkson et ses collègues, Craig Woodworth et Tamara Berdyyeva, ont découvert que les cellules épithéliales individuelles deviennent elles-mêmes plus rigides avec l’âge. En développant une nouvelle méthode de microscopie à force atomique (AFM) pour étudier les cellules, ils ont découvert que le module de Young, une mesure de la rigidité des cellules épithéliales, est deux à dix fois plus élevé dans les cellules âgées (proches de la sénescence) que dans les cellules jeunes. Cela permet d’expliquer pourquoi la peau a souvent un aspect et une texture plus coriaces avec l’âge. La recherche permet également aux scientifiques d’examiner le problème de la perte d’élasticité depuis de nouvelles positions.
Sokolov utilise l’AFM pour étudier des cellules épithéliales humaines individuelles. Ces cellules se trouvent dans la peau, ainsi que dans d’autres tissus qui tapissent les surfaces du corps, notamment les vaisseaux sanguins, les reins, le foie, le cerveau, les yeux, etc.
Pour étudier l’effet du vieillissement et de l’élasticité, Sokolov et ses collègues ont utilisé le vieillissement rapide des cellules épithéliales in-vitro dans des conditions physiologiques, puis ont sondé l’élasticité de ces cellules. « Cependant, une sonde AFM rigide typique est trop pointue pour mesurer rapidement les cellules lorsqu’elles sont vivantes, et pour obtenir des données statistiques fiables », explique Sokolov. Il a donc ajouté une bille de silice de cinq microns à la pointe de l’AFM. « Cette bille appuie lentement sur la cellule étudiée, tandis que l’AFM détecte la déformation causée par la pression appliquée. Moins la déformation est détectée, plus on observe une cellule rigide », a-t-il expliqué.
Peut-on découvrir ce qui provoque cette perte d’élasticité ? Sokolov a émis l’hypothèse que le secret réside dans le cytosquelette cellulaire, la partie la plus rigide de la cellule, et l’a imagé en utilisant l’AFM. Sokolov explique : « Nous avons mis au point un moyen simple et efficace d’imager le cytosquelette cellulaire avec l’AFM. Typiquement, cela est difficile à faire car le cytosquelette est caché à l’intérieur de la cellule et l’AFM ne peut imager que la surface. »
Sokolov et ses collègues ont trouvé un moyen d’exposer le cytosquelette à la surface en retirant et en lavant l’ensemble du contenu cellulaire, à l’exception du cytosquelette. Après avoir fait cela, les scientifiques ont découvert que l’augmentation de la rigidité dans les cellules plus anciennes est fortement corrélée avec la quantité de fibres de surface du cytosquelette par unité de surface (densité de surface). « Cela mérite d’être noté », a ajouté M. Sokolov. « Aucune autre méthode ne nous permet d’obtenir ce type d’informations ».
Sokolov est professeur adjoint de physique et de chimie à l’université Clarkson et membre du Center for Advanced Materials Processing (CAMP) de l’université. Ses recherches ont été partiellement financées par une subvention du Bureau de la science, de la technologie et de la recherche universitaire de l’État de New York (NYSTAR).
0 commentaire