Lien établi entre la taille des cellules et l'espérance de vie - scientifiques

Des chercheurs israéliens, canadiens et allemands ont découvert que les animaux avec les cellules pancréatiques plus grandes avaient tendance à vieillir plus vite, tandis que ceux qui présentaient des cellules plus petites vivaient plus longtemps.

Ils sont arrivés à cette corrélation « étonnamment magnifique et inattendue » en étudiant les pancréas de 24 espèces de mammifères, depuis la plus petite, la musaraigne, à la plus grande, la girafe, a expliqué Yuval Dor, qui étudient la biologie du développement à l’université hébraïque de médecine d’Hadassah, à Jérusalem.

Les résultats ont été publiés lundi dans la revue Developmental Cell.

Les scientifiques avaient toujours pensé qu’après la naissance, la plupart des organes des mammifères, dont le pancréas, grandissaient grâce à la prolifération cellulaire, c’est à dire, l’augmentation du nombre de cellules. Cependant, Dor et ses collègues ont fait une observation inattendue. Ils avaient besoin d’un plus fort grossissement du microscope pour étudier les cellules pancréatiques de bébés souris que pour l’étude de cellules de souris adultes. Ils ont supposé que le volume de chaque cellule avait considérablement augmenté depuis la naissance jusqu’à l’âge adulte.

Des souris. Illustration. (Crédit : Pixabay)

« C’était assez surprenant, parce que le postulat était qu’après la naissance, le pancréas grandissait par l’augmentation du nombre de cellules, comme la plupart des organes », a expliqué Dor. Cela n’était pas le cas des souris, chez qui les cellules augmentaient en taille et en nombre.

Les chercheurs se sont alors penchés sur le même type de cellules chez les humains. Là encore, ils ont observé la réplication cellulaire, c’est-à-dire le nombre de cellules augmentait avec l’âge, mais que les cellules ne grossissaient pas. Par conséquent, les humains appartiennent au groupe de mammifères qui ont des petites cellules.

Leur curiosité piquée à vif, ils sont allés dans des laboratoires voisins, comme celui du zoo biblique de Jérusalem et l’institut vétérinaire Kimron. Il y ont examiné les pancréas de divers mammifères, depuis la musaraigne étrusque jusqu’au tigre.

En analysant les données, les scientifiques ont établi une corrélation négative entre la taille des cellules pancréatiques et l’espérance de vie. Les mammifères qui vieillissaient plus vite avaient des cellules plus grandes, tandis que les espèces qui vivaient longtemps avaient de plus petites cellules pancréatiques.

Chez l’humain, les cellules n’augmentent pas en taille mais en nombre, et, comme on s’y attend, les humains vivent très longtemps, a dit Dor. En comparant les pancréas des souris et ceux du rat-taupe nu, deux mammifères à la taille relativement similaire, ils ont observé que les souris, qui ne vivent que trois ans, avaient de grandes cellules pancréatiques, tandis que le rat-taupe nu avait de plus petites cellules. Les rats-taupes nus peuvent vivre jusqu’à 30 ans.

De même, les rats, qui ont de grandes cellules, vivent près de trois ans, alors que les pteropodidae (de la famille des chauves-souris), qui sont de l’ordre de grandeur du rat, ont de plus petites cellules et vivent près d’un quart de siècle.

« Nous ne comprenons pas pourquoi c’est comme ça », a-t-il dit. Mais cette observation était « intéressante et amusante ».

Les chercheurs estiment qu’une protéine qui régule la prolifération cellulaire et la croissance cellulaire, appelée mTOR pourrait être le mécanisme moléculaire à l’origine de cette corrélation.

Les chercheurs ont certaines théories sur l’existence de cette corrélation, a indiqué Dor. Il se pourrait que cette étude donne un « visage » moléculaire ou corrobore une théorie de l’évolution sur le vieillissement, qui suggère que le vieillissement est une conséquence imprévue de mécanismes qui sont avantageux à l’âge de la reproduction.

Les grandes cellules chez les souris, par exemple, leur permettent de grandir plus vite en un laps de temps plus court, ce qui conduit à une maturité sexuelle et reproductrice plus courte, mais au prix d’un vieillissement plus rapide et d’une mort précoce.

« Cela pourrait expliquer pourquoi certains mammifères sacrifient leur longévité pour une croissance prématurée rapide des organes, associée à une croissance cellulaire, au lieu de la réplication : on obtient l’avantage sélectif au début de la vie, mais on en paye le prix plus tard », a expliqué Dor, avant d’ajouter que d’autres recherches doivent être effectuées.

Mais pourquoi les chercheurs étudient-ils les cellules pancréatiques ? « Parce que c’est ce que nous étudiions », a dit Dror. Les cellules d’autres organes de ces animaux doivent aussi être examinées, afin de trouver des schémas similaires à celui-ci, ou si le phénomène est spécifique aux cellules pancréatiques. »

Cela aiderait également, a-t-il dit, « à comprendre la base moléculaire » de cette observation. « Pourquoi vieillissons nous avec de grandes cellules ? », mais aussi, ce phénomène est-il caractéristique des mammifères ou s’applique-t-il aussi à d’autres animaux, tels que les reptiles, les grenouilles et les oiseaux ?

L’étude “Postnatal exocrine pancreas growth by cellular hypertrophy correlates with a shorter lifespan in mammals » (« La croissance post-natale du pancréas exocrine par l’hypertrophie cellulaire correspond à une durée de vie plus courte chez les mammifères ») a été publiée par Shira Anzi et Miri Stolovich-Rain, avec les chercheurs Yuval Dor, Muli Ben Sasson et Ran Kafri, de Toronto University.