D’où partons-nous ?
- Vieillir, mais en bonne santé ! L’espérance de vie est un indicateur clé pour notre société. Ces dernières 50 années, des efforts ont été faits pour mieux comprendre les causes du vieillissement et promouvoir la santé chez les personnes âgées.
- Pourquoi vieillit-on ? Le vieillissement est un processus naturel. Avec le temps, nos tissus s’affaiblissent et nos cellules accumulent des dommages. Les cellules sénescentes, qui ne se divisent plus, contribuent au vieillissement global de l’organisme.
- Pourquoi les cellules sénescentes ne se divisent plus ? Les cellules sénescentes arrêtent de se diviser en raison du raccourcissement des télomères, qui sont les extrémités protectrices des chromosomes. À chaque division cellulaire, les télomères se raccourcissent légèrement. Quand ils deviennent trop courts, ils ne peuvent plus protéger efficacement le matériel génétique et cela contribue à l’arrêt des divisions cellulaires.
- Quel lien entre les télomères et le vieillissement ? Lorsque les télomères deviennent trop courts, les cellules ne peuvent plus se diviser et entrent en sénescence, ce qui entraîne divers problèmes de santé liés au vieillissement.
- Bonne nouvelle ! Le projet de recherche TELOPOST réalisé par l’équipe d’Éric Gilson à l’Institut de Recherche sur le Cancer et le Vieillissement à Nice a démontré que dans les muscles squelettiques et la partie du cerveau appelé hippocampe (nécessaire à la mémoire), l’expression du gène TRF2, qui aide à protéger les télomères, diminue avec l’âge. Étonnamment, et contrairement aux cellules en division active (comme les cellules souches), l’inhibition de l’expression du gène TRF2 dans les cellules musculaires et les neurones n’a pas activé les mécanismes de réparation de l’ADN endommagé comme il était attendu, mais a plutôt causé des problèmes dans les mitochondries, les “centrales énergétiques” des cellules. Dans le cas des neurones de l’hippocampe, cette inhibition entraine une perte de la mémoire. A travers ce projet, on constate donc que la manipulation des facteurs télomériques pourraient offrir de nouvelles possibilités pour traiter les maladies liées au vieillissement.
A vous de jouer !
Enfilez vos blouses de laboratoire, car vous êtes sur le point de plonger dans le monde microscopique des cellules. À vous de faire la distinction entre les cellules vieillissantes, et les cellules en bonne santé. Prêts ?Quelques indices pour vous aider quand même !
Le vieillissement, dans notre corps, est marqué par l’accumulation de cellules en fin de vie, que l’on appelle cellules sénescentes.
Pour repérer les cellules vieillissantes en microscopie, tout est dans les détails ! Il existe des marqueurs clés que l’on cherche à repérer dans le noyau de la cellule :
La protéine Lamin B1 : sur les images, elle est matérialisée en vert. Dans une cellule en pleine forme, on la voit bien : c’est elle qui protège la structure du noyau de la cellule. Son expression est réduite dans les cellules vieillissantes.
Dans toutes les cellules, on peut voir l’ADN contenu dans le noyau, en bleu sur les images. Lorsque les cellules vieillissent, l’ADN du noyau forme des petits paquets appelés agrégats.
Enfin, il existe une protéine, nommée 53BP1, qui marque les dommages de l’ADN, ces dommages sont mis en évidence en rouge et sont visible dans les cellules sénescentes.
En résumé :
Alors au travail !
Repérez dans chaque paire d’image la cellule sénescente (vieillissante) !
- Réponse
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Image B ! Excellent travail ! Vous avez repéré des cellules avec de l’ADN sous forme d'agrégats, révélant des informations sur la dynamique nucléaire et la sénescence cellulaire.
- Réponse
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Image A ! Félicitations ! Vous venez de repérer une cellule sénescente grâce à la réduction de la protéine Lamin B1 en vert. Cette protéine joue un rôle essentiel dans le maintien de l'intégrité du noyau cellulaire : sa réduction peut être due à différents facteurs, comme des changements génétiques, ou même le stress ! Vous êtes en train de devenir de véritables experts en biologie cellulaire !
- Réponse
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Image B ! Bravo ! Vous avez identifié une cellule sénescente grâce à la présence de la protéine 53BP1 en rouge, marquant les dommages à l'ADN. Ce n’est pas elle qui cause les dommages à l’ADN, au contraire ! Cette protéine favorise la réparation des brins d’ADN cassés, c’est pour cela qu’elle n’est visible que lorsqu’il y a des dommages à réparer, qui peuvent être dus à une exposition à des radiations ou des substances chimiques nocives par exemple.
Que se passe-t-il lorsque l’expression du gène TRF2, qui aide à protéger les télomères, est réduite dans les cellules musculaires et les neurones ?
- Les mécanismes de réparation de l'ADN endommagé ne sont pas activés et les mitochondries deviennent dysfonctionnelles.
- Les cellules deviennent plus résistantes au vieillissement, retardant ainsi les effets liés à l'âge.
- Les mécanismes de réparation de l'ADN endommagé sont activés, ce qui protège les télomères
- Réponse
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Les mécanismes de réparation de l'ADN endommagé ne sont pas activés et les mitochondries deviennent dysfonctionnelles ! Lorsque l’expression du gène TRF2 est réduite dans les cellules musculaires et les neurones, les mécanismes de réparation de l'ADN endommagé ne sont pas activés comme il était attendu, mais a plutôt causé des problèmes dans les mitochondries, les "centrales énergétiques" des cellules.
- En détectant les télomères en rouge sur les images
- Les bras des chromosomes sont réunis
- La photographie est floue
- Réponse
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En détectant les télomères en rouge sur les images ! Ici, les télomères sont marqués en rouge. Leur présence indique si la cellule est sénescente avec des télomères réduits par rapport à une cellule saine.
Vous avez approfondi les mécanismes de la sénescence cellulaire et les marqueurs spécifiques associés.
- Télomères et vieillissement : Lors du vieillissement cellulaire, les télomères, ces extrémités protectrices des chromosomes, se raccourcissent progressivement, entraînant l’arrêt de la division cellulaire. Cela conduit à la formation de cellules sénescentes qui ne se régénèrent plus et accumulent des dommages.
- Les cellules vieillissantes se distinguent par plusieurs marqueurs
- L’importance du gène trf2 : Ce gène joue un rôle clé dans la protection des télomères. Lorsqu’il est réduit dans les cellules musculaires et neuronales, les cellules sénescentes échappent aux mécanismes de réparation, entraînant une accumulation de dommages à long terme. Cela favorise le vieillissement des tissus et des maladies liées à l’âge.
- Identification des cellules sénescentes : Grâce aux télomères visibles en rouge sur les images, il est possible de déterminer la sénescence d’une cellule en fonction de la longueur de ses télomères. Les télomères courts indiquent une cellule sénescente, alors que des télomères plus longs sont associés à une cellule en bonne santé.
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