En bref
Une étude fondamentale a identifié et décrit un nouveau mécanisme biologique essentiel à la réparation tissulaire rapide, nommé cathartocytose. Ce processus permet aux cellules endommagées de se débarrasser rapidement de leurs composants internes inutiles en les éjectant activement, ce qui facilite leur reprogrammation en cellules souches pour réparer les tissus. Ce mécanisme est distinct du processus de nettoyage connu sous le nom d’autophagie. La compréhension de la cathartocytose ouvre des voies pour améliorer la capacité de régénération du corps.
Introduction
La capacité d’un organisme à se réparer rapidement et efficacement est au cœur de la santé et de la longévité. Lorsqu’un tissu est blessé, les cellules matures doivent souvent se transformer, ou se « reprogrammer », en cellules progénitrices pour reconstituer la zone endommagée. Ce processus de reprogrammation nécessite un démantèlement majeur de l’architecture cellulaire interne. Jusqu’à présent, l’autophagie était le mécanisme principal connu pour le nettoyage cellulaire. Cependant, cette recherche a découvert un processus de nettoyage plus rapide et entièrement nouveau, qui est fondamental pour la rapidité de la réparation tissulaire.
Protocole de l’étude : observation d’un délestage cellulaire unique
L’étude a été menée sur des modèles cellulaires spécifiques, reconnus pour leur capacité à se reprogrammer rapidement suite à une lésion, un processus appelé paligenèse.
- Modèle biologique : Les chercheurs ont utilisé les cellules principales gastriques de la souris. Ces cellules, normalement spécialisées dans la sécrétion, sont connues pour se transformer rapidement en cellules progénitrices (appelées SPEM) après une blessure, afin de réparer la muqueuse de l’estomac.
- Méthodes d’observation : Pour suivre la manière dont ces cellules se modifient, les scientifiques ont eu recours à des techniques de pointe, incluant la microscopie électronique et photonique tridimensionnelle. Cela a permis de visualiser l’intérieur des cellules et d’observer le devenir de leurs composants.
- Analyse du matériel : Diverses approches génétiques et pharmacologiques ont été employées pour suivre la destinée des structures internes des cellules matures, telles que les membranes du réticulum endoplasmique et le contenu des granules de sécrétion.
Résultat de l’étude : la découverte de la cathartocytose
Les observations ont révélé un mécanisme de démantèlement et de nettoyage cellulaire qui n’avait jamais été décrit auparavant.
- Un mécanisme distinct de l’autophagie : Les chercheurs ont constaté que les cellules éjectaient activement l’excès de matériel (glycoprotéines, membranes) vers l’extérieur du tissu, dans la glande. Ce processus s’est révélé être mécaniquement indépendant de l’autophagie et de la digestion par les lysosomes, les mécanismes de nettoyage internes classiques.
- Description du processus : Ce nouveau mécanisme a été nommé cathartocytose (du grec catharsis, signifiant purification ou purge). Il procède par des invaginations complexes et multi-compartimentées de la membrane plasmique apicale. En d’autres termes, la surface de la cellule crée des sortes de poches complexes qui s’ouvrent vers l’extérieur pour rejeter le matériel dont elle n’a plus besoin.
- Efficacité et rapidité : La cathartocytose offre un moyen de se débarrasser rapidement des structures cellulaires matures sans attendre la digestion interne lente et progressive qui caractérise l’autophagie. Cette capacité à se « délester » rapidement de son architecture permet à la cellule de réaliser une reprogrammation plus efficace et, par conséquent, de contribuer à une réparation tissulaire plus rapide.
Conclusion
La découverte de la cathartocytose ajoute un chapitre essentiel à notre compréhension de la biologie cellulaire, révélant un mécanisme de nettoyage sophistiqué distinct de l’autophagie. Ce processus permet une reprogrammation et une réparation tissulaire plus efficaces et rapides. Bien que la recherche en soit à ses débuts, l’étude de ce mécanisme de délestage cellulaire promet d’ouvrir de nouvelles avenues thérapeutiques, visant à optimiser la régénération des tissus et à améliorer la santé globale dans le contexte du vieillissement.
Source
Mills, J. C., et al. (2025). Cathartocytosis: Jettisoning of cellular material during reprogramming of differentiated cells. Cell Reports, 44(11). https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40742812/
