De nombreuses personnes constatent un changement familier en vieillissant : la taille de la taille s’élargit progressivement, même lorsque le poids corporel global ne change pas de manière significative. Cette augmentation de la graisse abdominale va au-delà d’une préoccupation esthétique. Un excès de graisse abdominale a été lié à un métabolisme plus lent, à un vieillissement accéléré, au diabète de type 2, aux maladies cardiaques et à d’autres problèmes de santé chroniques.
Les scientifiques savent depuis longtemps que la composition corporelle change avec l’âge, mais la raison pour laquelle la graisse a tendance à s’accumuler autour de la taille est restée floue.
Des chercheurs de City of Hope ont identifié ce qui pourrait être un facteur biologique clé de la graisse abdominale liée à l’âge. Leurs résultats, publiés dans la revue Science, mettent en évidence un nouveau type de cellule souche qui apparaît avec le vieillissement et qui pourrait alimenter la production de nouvelles cellules graisseuses. Cette découverte pourrait éventuellement conduire à de nouvelles stratégies pour réduire la graisse abdominale et promouvoir un vieillissement plus sain.
« Les gens perdent souvent du muscle et gagnent de la graisse corporelle en vieillissant, même lorsque leur poids corporel reste le même », a déclaré Qiong (Annabel) Wang, Ph.D., co-auteur de l’étude et professeur associé d’endocrinologie moléculaire et cellulaire à l’Institut de recherche sur le diabète et le métabolisme Arthur Riggs de City of Hope. « Nous avons découvert que le vieillissement déclenche l’arrivée d’un nouveau type de cellule souche adulte et augmente la production massive de nouvelles cellules graisseuses, surtout autour du ventre. »
Au-delà des cellules graisseuses élargies
Équipe de recherche a collaboré avec des scientifiques de l’UCLA et a réalisé une série d’expériences sur des souris, qui ont ensuite été soutenues par des études sur des cellules humaines.
Leur enquête s’est concentrée sur le tissu adipeux blanc (WAT), le principal tissu de stockage des graisses du corps. Le tissu adipeux blanc est responsable du stockage de l’énergie excédentaire et contribue largement à la prise de poids et à l’accumulation de graisse abdominale.
Les scientifiques savent depuis longtemps que les cellules graisseuses existantes peuvent devenir plus grandes avec l’âge. Cependant, les chercheurs soupçonnaient qu’un autre processus pourrait également contribuer à l’élargissement de la taille : la création de cellules graisseuses entièrement nouvelles.
Pour tester cette idée, l’équipe a étudié les cellules progénitrices d’adipocytes (APCs), un type de cellule souche que l’on trouve dans le tissu adipeux. Ces cellules servent de précurseurs pouvant mûrir en cellules graisseuses entièrement développées.
Des cellules souches plus âgées produisent beaucoup plus de graisse
Les chercheurs ont transplanté des APCs provenant de souris jeunes et âgées dans un groupe distinct de jeunes souris.
Les résultats ont été frappants. Les APCs prélevées sur des animaux plus âgés ont généré un grand nombre de nouvelles cellules graisseuses.
L’expérience inverse a produit un résultat très différent. Lorsque des APCs de jeunes souris ont été transplantées dans des souris plus âgées, elles ont généré relativement peu de nouvelles cellules graisseuses.
Cela suggère que la capacité de produire agressivement de la graisse était intégrée aux APCs plus âgées elles-mêmes et ne dépendait pas de l’âge de l’animal receveur.
Pour comprendre ce qui se passait au niveau moléculaire, les chercheurs ont utilisé le séquençage de l’ARN à cellule unique, une technique qui permet d’examiner l’activité des gènes dans des cellules individuelles.
L’analyse a révélé que les APCs étaient relativement inactives chez les jeunes souris. Cependant, chez les souris d’âge moyen, ces cellules sont devenues très actives et ont commencé à produire un grand nombre de nouvelles cellules graisseuses.
« Alors que la capacité de croissance de la plupart des cellules souches adultes diminue avec l’âge, il en va tout autrement pour les APCs : le vieillissement libère le pouvoir de ces cellules d’évoluer et de se répandre », a déclaré Adolfo Garcia-Ocana, Ph.D., titulaire de la chaire Ruth B. & Robert K. Lanman en régulation génique et découverte de médicaments et président du Département d’endocrinologie moléculaire et cellulaire à City of Hope. « C’est la première preuve que nos ventres s’élargissent avec l’âge en raison de la forte production de nouvelles cellules graisseuses par les APCs. »
Découverte d’une nouvelle cellule souche liée à l’âge
Les scientifiques ont découvert que le vieillissement faisait plus que simplement activer les APCs.
À me que les souris atteignaient l’âge moyen, certaines APCs se transformaient en une nouvelle population de cellules souches appelée préadipocytes engagés, spécifiques à l’âge (CP-As).
Ces cellules apparaissaient spécifiquement lors du vieillissement et se sont révélées particulièrement efficaces pour produire de nouvelles cellules graisseuses. Leur émergence pourrait aider à expliquer pourquoi les souris plus âgées gagnaient plus de graisse en vieillissant.
Les chercheurs ont ensuite cherché les signaux biologiques contrôlant ce processus.
Ils ont identifié une voie de signalisation importante connue sous le nom de récepteur d’inhibiteur de la leucémie (LIFR). Les voies de signalisation sont des systèmes de communication qui permettent aux cellules de recevoir des instructions et de coordonner leur comportement. Dans ce cas, LIFR semblait jouer un rôle majeur dans l’aide à la multiplication et au développement des cellules CP-A en cellules graisseuses.
« Nous avons découvert que le processus de fabrication de graisse du corps est piloté par LIFR. Alors que les jeunes souris n’ont pas besoin de ce signal pour fabriquer de la graisse, les souris âgées en ont besoin », a expliqué Wang. « Notre recherche indique que LIFR joue un rôle crucial dans le déclenchement des CP-As pour créer de nouvelles cellules graisseuses et étendre la graisse abdominale chez les souris âgées. »
Cellules similaires productrices de graisse trouvées chez les humains
Pour déterminer si les résultats pourraient s’appliquer au-delà des souris, l’équipe a analysé des échantillons de tissu humain provenant de personnes de différents âges en utilisant la même approche de séquençage de l’ARN à cellule unique.
Les chercheurs ont identifié des cellules qui ressemblaient étroitement aux CP-As nouvellement découvertes. Ces cellules étaient trouvées en plus grand nombre dans les tissus d’individus d’âge moyen.
Les CP-As humains ont également montré une forte capacité à générer de nouvelles cellules graisseuses, suggérant qu’un processus biologique similaire pourrait se produire chez les personnes.
« Nos résultats soulignent l’importance de contrôler la formation de nouvelles cellules graisseuses pour aborder l’obésité liée à l’âge », a déclaré Wang. « Comprendre le rôle des CP-As dans les troubles métaboliques et comment ces cellules émergent avec le vieillissement pourrait conduire à de nouvelles solutions médicales pour réduire la graisse abdominale et améliorer la santé et la longévité. »
Une nouvelle cible potentielle pour l’obésité liée à l’âge
Bien que des recherches supplémentaires soient nécessaires, la découverte offre aux scientifiques une nouvelle cible prometteuse pour de futures thérapies.
Les chercheurs prévoient maintenant de suivre les cellules CP-A dans des études sur des animaux, d’explorer comment ces cellules se comportent chez les humains et d’examiner des moyens de les bloquer ou de les éliminer. Si ces approches réussissent, elles pourraient potentiellement aider à prévenir l’accumulation de graisse abdominale qui accompagne souvent le vieillissement.
Les premiers auteurs de l’étude étaient le chercheur de City of Hope Guan Wang, Ph.D., et le chercheur de l’UCLA Gaoyan Li, Ph.D.
