Les vésicules de cellules souches accélèrent la fermeture des plaies dans les fibroblastes âgés, mais pas dans les fibroblastes jeunes

La cicatrisation des plaies ralentit avec l'âge, et l'accumulation de cellules sénescentes est considérée comme l'une des raisons possibles. Les fibroblastes sont les moteurs de la réparation des plaies ; restaurer leur fonction dans un tissu vieilli est donc un objectif attrayant pour la longévité en bonne santé. Les cellules souches mésenchymateuses (MSC) agissent principalement par des signaux paracrines, notamment les vésicules extracellulaires (EV). On ignorait jusqu'ici si les EV dérivées de MSC pouvaient favoriser la cicatrisation spécifiquement dans des cellules sénescentes.

L'équipe a utilisé des fibroblastes pulmonaires humains primaires, vieillis par passages successifs en quatre stades : jeune (passage 15, temps de doublement d'environ 1 jour), pré-sénescent (passage 40, environ 1 semaine), sénescent (passage 50, 2 à 3 semaines) et sénescent profond (passage 60, absence de division). Les stades ont été confirmés par le ralentissement de la croissance, la morphologie et la coloration de la β-galactosidase associée à la sénescence. Les EV provenaient de MSC humaines de moelle osseuse, soit naïves (nMSC), soit polarisées vers un phénotype anti-inflammatoire avec le PACAP-27 (pMSC). Elles ont été isolées par filtration tangentielle et leur taille, mesurée par suivi de nanoparticules, se situait principalement entre 48 et 165 nm. Les fibroblastes ont reçu 10^6 EV par mL pendant 72 heures avant un test de fermeture de brèche (plaie) à l'aide d'un insert en silicone. La fermeture a été suivie quotidiennement et résumée sous forme d'aire sous la courbe. La section méthodes décrivait aussi la cytométrie en flux pour le cycle cellulaire et la mort cellulaire, ainsi que la qRT-PCR pour BCL2, la cycline D, p16, c-MET, HGF et la vimentine.

Les marqueurs de sénescence augmentaient régulièrement avec les passages, et la fermeture des plaies ralentissait en conséquence. Le temps de fermeture était fortement corrélé à la proportion de cellules sénescentes (R = 0,925, p < 0,0001). La forme de la courbe de fermeture changeait également, d'un ajustement quadratique dans les cultures jeunes à un ajustement exponentiel dans les cultures sénescentes. Les auteurs y voient un changement des contributions relatives de la prolifération et de la migration. Les EV de nMSC comme de pMSC ont accéléré de façon significative la fermeture de la brèche dans les cultures sénescentes, mais pas dans les cultures jeunes. Les EV de pMSC étaient plus efficaces que celles de nMSC (p < 0,0001 dans les cultures pré-sénescentes et sénescentes). Les deux types d'EV ont réduit le pourcentage de cellules sénescentes dans les cultures sénescentes et sénescentes profondes. Dans les cultures pré-sénescentes, les EV de pMSC n'avaient aucun effet sur le nombre de cellules sénescentes, tandis que les EV de nMSC l'augmentaient. Le résumé attribue l'effet plus marqué des EV de pMSC principalement à la migration cellulaire.

Ces résultats suggèrent que les EV de MSC, en particulier celles issues de MSC polarisées de façon anti-inflammatoire, pourraient bénéficier sélectivement aux cellules vieillies ou sénescentes tout en laissant largement inchangées les cellules jeunes et saines. Cette sélectivité est intéressante pour un traitement. Le résultat dans les cultures pré-sénescentes, où les EV de nMSC ont augmenté le nombre de cellules sénescentes, rappelle que la source et la préparation des EV comptent.

Le travail a été réalisé in vitro, sur un seul type de fibroblastes, en utilisant la sénescence réplicative et un test de brèche en 2D. Le texte fourni s'arrêtait en milieu de section des résultats ; les résultats sur le cycle cellulaire, la mort cellulaire et l'expression génique, ainsi que la discussion des mécanismes, n'ont donc pas pu être examinés ici. Le contenu des EV n'était pas décrit dans le texte disponible, et aucune donnée in vivo n'a été rapportée.