Une nouvelle recherche de l’Université de Californie à Irvine suggère que le vieillissement est un élément important de la mort des cellules ganglionnaires de la rétine dans le glaucome et que de nouvelles voies pourraient être abordées lors de la conception de nouveaux traitements pour les patients atteints de glaucome. .
Vieillissement induit par le stress dans l’œil de la souris Résumé Le vieillissement, un processus universel qui affecte toutes les cellules d’un organisme, est un facteur de risque majeur pour un groupe de neuropathies appelées glaucome, dans lesquelles une pression intraoculaire élevée est l’un des stress connus affectant les tissus. Notre compréhension de l’impact moléculaire du vieillissement sur la réponse au stress dans la rétine est très limitée ; par conséquent, nous avons développé un nouveau modèle de souris pour répondre expérimentalement à cette question. Nous montrons ici que la susceptibilité à la réponse au stress augmente avec l’âge et dépend du niveau de chromatine. Nous démontrons que l’hypertension oculaire active une réponse au stress similaire au vieillissement naturel et implique l’activation de l’inflammation et de la sénescence. Nous montrons que de multiples cas d’élévation de pression provoquent le vieillissement de la jeune rétine, mesuré au niveau de la transcription et de la méthylation de l’ADN, et s’accompagnent de modifications locales des histones. Nos données montrent que le stress répété accélère l’apparition des caractéristiques du vieillissement dans les tissus et suggèrent que des modifications de la chromatine seraient les composants moléculaires clés du vieillissement. Enfin, nos travaux soulignent en outre l’importance du diagnostic et de la prévention précoces, ainsi que de la gestion spécifique à l’âge des maladies liées à l’âge, notamment le glaucome. |
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L’étude, intitulée « Le vieillissement induit par le stress dans l’œil de la souris », a été publiée dans Aging Cell . Avec ses collègues, Dorota Skowronska Krawczyk, PhD, professeure adjointe aux départements de physiologie, de biophysique et d’ophtalmologie et professeur au Centre de recherche translationnelle sur la vision de l’École de médecine de l’UCI, décrit les changements transcriptionnels et épigénétiques qui se produisent dans le vieillissement rétinien. L’équipe montre comment le stress, tel qu’une pression intraoculaire (PIO) élevée dans l’œil, provoque des changements épigénétiques et transcriptionnels dans le tissu rétinien similaires au vieillissement naturel. Et comment, dans les tissus rétiniens jeunes, le stress répétitif induit des caractéristiques de vieillissement accéléré, notamment un âge épigénétique accéléré.
Le vieillissement est un processus universel qui affecte toutes les cellules d’un organisme. Au niveau oculaire, c’est un facteur de risque majeur pour un groupe de neuropathies appelées glaucome. En raison du vieillissement croissant de la population mondiale, les estimations actuelles montrent que le nombre de personnes atteintes de glaucome (âgées de 40 à 80 ans) augmentera pour atteindre plus de 110 millions d’ici 2040.
"Notre travail met l’accent sur l’importance du diagnostic et de la prévention précoces, ainsi que de la gestion spécifique à l’âge des maladies liées à l’âge, notamment le glaucome", a déclaré Skowronska-Krawczyk. "Les changements épigénétiques que nous avons observés suggèrent que les changements dans le niveau de chromatine sont acquis de manière cumulative, après plusieurs cas de stress. Cela nous offre une fenêtre d’opportunité pour la prévention de la perte de vision, à condition que la maladie soit reconnue à temps."
Chez l’homme, la PIO a un rythme circadien. Chez les individus en bonne santé, elle varie généralement entre 12 et 21 mmHg et tend à être plus élevée chez environ les deux tiers des individus pendant la période nocturne. En raison des fluctuations de la PIO, une seule mesure de la PIO est souvent insuffisante pour caractériser la véritable pathologie et le risque de progression de la maladie chez les patients atteints de glaucome. Il a été rapporté que la fluctuation à long terme de la PIO est un puissant prédicteur de la progression du glaucome. Cette nouvelle étude suggère que l’impact cumulatif des fluctuations de la PIO est directement responsable du vieillissement des tissus.
"Notre travail montre que même une élévation hydrostatique modérée de la PIO entraîne une perte de cellules ganglionnaires rétiniennes et des défauts visuels correspondants lorsqu’elle est réalisée chez des animaux âgés", a déclaré Skowronska-Krawczyk. "Nous continuons à travailler pour comprendre le mécanisme des changements cumulatifs liés au vieillissement afin de trouver des cibles potentielles pour le traitement. Nous testons également différentes approches pour prévenir le processus de vieillissement accéléré résultant du stress."
Les chercheurs disposent désormais d’un nouvel outil pour estimer l’impact du stress et des traitements sur l’état de vieillissement du tissu rétinien, ce qui a rendu ces nouvelles découvertes possibles. En collaboration avec la Clock Foundation et Steve Horvath, PhD, d’Altos Labs, pionnier du développement d’horloges épigénétiques capables de mesurer l’âge en fonction des changements de méthylation dans l’ADN tissulaire, les chercheurs ont pu montrer qu’une élévation de la PIO répétitive et légère peut accélérer la âge épigénétique des tissus.
"En plus de mesurer le déclin de la vision et certains changements structurels dus au stress et aux traitements potentiels, nous pouvons désormais mesurer l’âge épigénétique du tissu rétinien et l’utiliser pour trouver la stratégie optimale pour prévenir la perte de vision liée au vieillissement", a déclaré Skowronska-Krawczyk.
Cette recherche a été financée en partie par les National Institutes of Health, la Fondation polonaise pour la science et l’Union européenne dans le cadre du Fonds européen de développement régional. Les auteurs tiennent à remercier le soutien de la Fondation de recherche pour prévenir la cécité du département d’ophtalmologie de l’UCI.
Conclusions
En résumé, nous avons montré que la susceptibilité au stress change avec l’âge et est épigénétiquement préconditionnée . Parmi les voies activées par une pression intraoculaire (PIO) élevée dans la rétine de 18 mois figurent l’inflammation et la sénescence. De plus, l’utilisation d’un médicament sénolytique peut protéger les RGC de la mort. La réponse robuste de la rétine âgée était due à des changements épigénétiques que nous avons pu reproduire en effectuant un stress répétitif sur les jeunes tissus. Enfin, nous avons montré que de multiples cas de stress chez des animaux âgés de 3 mois provoquent des changements dans les modèles de transcription et de méthylation de l’ADN qui indiquent des caractéristiques accélérées du vieillissement. Ce processus s’est accompagné du gain de la marque activatrice des histones dans les éléments régulateurs des gènes régulés positivement, ce qui implique que le mécanisme moléculaire du vieillissement est régulé au niveau de la modification de la chromatine. Ceci, à son tour, suggère que le taux de vieillissement peut être modifié à l’aide de médicaments qui affectent les enzymes impliquées dans les modifications de la chromatine. Enfin, ces résultats soulignent l’importance d’ un diagnostic et d’une prévention précoces , ainsi que d’une prise en charge spécifique à l’âge des maladies oculaires liées à l’âge, notamment le glaucome.
Source : Actualités scientifiques
