La disponibilité des cellules souches et leur différenciation dépendent du métabolisme
Une fois de plus, le rôle de contrôleur maître que joue le métabolisme dans la vie humaine est révélé dans une nouvelle expérience. L'étude ci-dessous a démontré que le degré de « souche » d'une cellule, ainsi que sa différenciation en un organe/tissu spécifique, dépend entièrement du taux métabolique de la cellule et peut donc être facilement/modulé simplement en fonction des besoins de santé. Par exemple, un taux métabolique plus faible a augmenté la « souche » d'une cellule, ce qui pourrait être utile en cas de traumatisme/blessure grave, d'infection, etc., lorsque de nouveaux tissus/organes doivent être créés. L'étude confirme également immédiatement le rôle du métabolisme dans des maladies comme le cancer. Les cellules souches font partie intégrante de tous les types de cancer, car elles permettent à la tumeur d'être rapidement réparée/restituée après des agressions externes telles que la chirurgie, la radiothérapie, la chimiothérapie, l'ultrasonothérapie, le chauffage, etc. Ainsi, ce que l'étude a découvert, c'est que la diminution du taux métabolique recrée essentiellement l'une des caractéristiques fondamentales du cancer. Cette découverte explique également pourquoi d'autres inhibiteurs métaboliques tels que les œstrogènes, les radiations, les toxines, etc. (et même les virus) sont invariablement cancérigènes lorsque l'organisme y est exposé pendant des périodes suffisamment longues. À l'inverse, l'augmentation du taux métabolique a forcé les cellules à se différencier et le degré/intensité du taux métabolique, ainsi que les types de cellules environnantes, ont déterminé le type de cellule dans lequel la cellule souche s'est différenciée – c'est-à-dire que le processus de morphogenèse est principalement contrôlé par le taux métabolique.
https://doi.org/10.1038/s41556-021-00837-0
« …Les cellules souches tissulaires renouvellent les tissus en produisant des cellules filles qui restent soit des cellules souches, soit se différencient en cellules spécialisées, telles que les cellules intestinales ou cutanées. Certaines cellules souches scellent le destin de leurs cellules filles dès le moment de la division. Des chercheurs de l'Université de Helsinki ont découvert comment les cellules souches contrôlent la fonction de leurs cellules filles lors de la division cellulaire. Lorsque une cellule souche transfère ses mitochondries plus actives et anciennes dans une cellule fille, cette cellule perd sa capacité à s'auto-renouveler et se différencie en une cellule qui maintient la fonction tissulaire. L'autre cellule fille, recevant des mitochondries plus jeunes, continue sa vie en tant que cellule souche et reste capable de réparer les tissus à plusieurs reprises. Les chercheurs ont constaté que les mitochondries plus anciennes héritées par la cellule fille différenciée sont meilleures pour maintenir le métabolisme basé sur la respiration cellulaire. »
« …L'activation des gènes centraux aux fonctions cellulaires détermine en fin de compte l'identité des cellules, mais le métabolisme semble être le premier déterminant de leur destin ».
« …Lorsque nous avons restreint la respiration cellulaire en réduisant la quantité d'une seule protéine enrichie dans les mitochondries anciennes, les cellules filles sont restées des cellules souches auto-renouvelables », déclare Julia Govenius (née Döhla), chercheuse doctorante à l'Université de Helsinki. Cela démontre que de petites différences dans la qualité des mitochondries peuvent affecter l'ensemble du métabolisme cellulaire et, en fin de compte, le destin de la cellule dans les tissus. L'auto-renouvellement des cellules souches peut être influencé par des changements métaboliques surprenants petits et correctement chronométrés », déclare Emilia Kuuluvainen, coordinatrice de recherche du Centre d'excellence en métabolisme des cellules souches. Cette découverte fait partie de la recherche fondamentale qui pose les bases du développement de nouvelles méthodes pour promouvoir la régénération tissulaire, par exemple, dans les maladies dégénératives ou accélérer la récupération des lésions tissulaires. »