Structure de l'ADN mitochondrial qui explique pourquoi votre squelette guérit moins bien avec l'âge

Si vous vous êtes déjà cassé un os à l'âge de 30 ans, vous vous rappelez à quel point il guérit relativement rapidement. Mais chez une personne de 70 ans, la même fracture peut prendre plus de temps et ne guérir presque jamais. pourquoi ? Une nouvelle étude publiée dans Bone Research par une équipe de l'Université du Sichuan apporte une réponse au niveau moléculaire : une structure d'ADN mitochondrial appelée mtG4 qui s'accumule dans les cellules souches squelettiques avec l'âge.

Cellules souches osseuses

Nos os ont une couche externe appelée périoste. Il contient des cellules souches spéciales appelées Pdgfra+ Cellules stromales/souches mésenchymateuses périostées (PPM). Lorsqu’un os se brise, les cellules PPM sont les premières à arriver sur les lieux. Ils se divisent, se différencient en ostéoblastes (cellules qui construisent les os) et construisent le nouvel os.

Chez les jeunes, ce processus est efficace. Chez les personnes âgées, les cellules PPM ne fonctionnent tout simplement plus aussi bien qu’avant. La question : pourquoi ?

La découverte : le G-quadruplex dans les mitochondries

L'équipe a identifié une structure d'ADN atypique qui s'accumule dans les mitochondries des cellules PPM avec l'âge : G-quadruplex, ou mtG4 en abrégé. C'est une structure qui crée quatre brins d'ADN liés ensemble en deuxième lieu. Il se forme spontanément dans les zones riches en guanine (G).

Dans les jeunes mitochondries, le mtG4 se trouve en faible quantité. Avec l'âge, cela s'accumule. Et cela a des conséquences :

1. bloque la transcription des gènes mitochondriaux. mtG4 altère la capacité de l'ARN polymérase à lire l'ADNmt. Résultat : production défectueuse de protéines mitochondriales
2. Provoque une mitophagie excessive. Les cellules tentent de « quitter » les mitochondries endommagées, mais à un rythme si élevé qu'elles ne suffisent pas à les renouveler.
3. stimule la synapse cellulaire. Les cellules PPM entrent dans un état de « vieille cellule » qui ne se divise plus

Preuve de concept

L'équipe a montré quelque chose de spectaculaire : lorsqu'elle a délibérément réduit les niveaux de mtG4 dans les cellules PPM de vieilles souris, les cellules ont restauré leur fonction. Ils ont recommencé à se diviser, à se différencier en ostéoblastes et à réparer les os au rythme des jeunes souris.

Ceci n'est pas seulement la confirmation que le mtG4 est un problème, c'est aussi la preuve que le problème est réversible.

Les implications pour la médecine

Cette découverte ouvre plusieurs directions prometteuses :

• Traitement des fractures chez l'adulte. Si nous développons des médicaments qui réduisent le mtG4, nous pouvons accélérer la guérison des fractures chez les personnes âgées
• L'ostéoporose. La perte de densité osseuse avec l’âge est associée à la fonction des cellules PPM. Le traitement de ce mécanisme peut compléter les approches existantes
• Vieillissement général du squelette. Cet axe ne se limite pas au périoste. Il est possible que d'autres cellules souches du corps souffrent du même problème
• Tests de diagnostic. Les niveaux de mtG4 dans un échantillon d'os ou de sang peuvent être un biomarqueur de l'âge du squelette.

Qu'est-ce que cela signifie pour vous ?

Un traitement spécifique du mtG4 n'est pas encore disponible avant plusieurs années. Mais la recherche soutient les recommandations existantes :

1. Maintenir la fonction mitochondriale générale. Les suppléments NAD+, les oméga-3, la coenzyme Q10 et l'exercice favorisent tous la santé des mitochondries.
2. Régime riche en nutriments. La vitamine D, le calcium, le K2 et le magnésium sont essentiels à la santé des os
3. Entraînement en résistance. Il stimule les cellules PPM et favorise la régénération osseuse
4. éviter de fumer. Le tabagisme augmente les niveaux de dommages oxydatifs qui favorisent la formation de mtG4

L'essentiel

Le vieillissement osseux n'est pas seulement une question de « moins de calcium ». Il s’agit d’un système complexe qui comprend des cellules souches, des mitochondries et des structures d’ADN atypiques. Plus nous en comprenons le mécanisme, plus nous nous rapprochons de traitements précis qui nous permettront de retrouver le rythme de guérison d'un corps jeune, même dans la vieillesse.