CHIMIOTHÉRAPIE : La restriction alimentaire régénère l’intestin après une lésion

Cette étude d’une équipe de l'Université de Pennsylvanie identifie la cellule responsable de ces capacités régénératrices améliorées dans les intestins. Ces scientifiques montrent que lorsqu'une souris soumise à un régime hypocalorique subit des radiations, un type particulier de cellule souche dans les intestins, connu sous le nom de cellules souches de réserve, peut survivre et reconstruire rapidement les tissus intestinaux. Des résultats qui concordent avec les observations des oncologues selon lesquelles le jeûne à court terme avant la chimiothérapie peut atténuer la gravité de la destruction gastro-intestinale.

L’implication est assez simple, selon les auteurs : ne pas manger de cheeseburgers avant une chimiothérapie ou une radiothérapie. Christopher Lengner, professeur agrégé à l'école de médecine vétérinaire de Penn rappelle en effet que les cellules souches de réserve sont les facteurs essentiels pour la régénération du tissu intestinal après ce type « d’agressions. Les effets bénéfiques de la restriction calorique sont clairs, nous devons néanmoins mieux comprendre les processus cellulaires et moléculaires sous-jacents ».

Restriction calorique vs dégénérescence liée à l'âge : une théorie déjà documentée est que la restriction calorique préserve l’efficacité de la fonction tissulaire en influençant l'intégrité et l'activité des cellules souches adultes, les cellules précurseurs présentes dans des tissus spécifiques et qui sont à l’origine de la diversité des types cellulaires qui composent ce tissu. La même équipe a d’ailleurs déjà montré comment certaines cellules souches dans les intestins résistent aux dommages de l'ADN. La restriction calorique pourrait en effet apporter à ces cellules souches spécifiques une capacité plus élevée à résister aux dommages.

Restriction calorique sur les cellules souches intestinales : Bien que ces cellules souches actives supportent le fardeau d’un renouvellement quotidien des tissus, elles restent très sensibles aux dommages de l'ADN, comme, par exemple, ceux qui sont induits par l'exposition aux rayonnements. En revanche, une autre population de cellules souches, « de réserve » qui résident dans l’intestin mais à l’état de dormance, semblent protégées contre la chimiothérapie et la radiothérapie. Et lorsque les cellules souches actives subissent une forte agression, les cellules souches de réserve se réveillent pour régénérer le tissu. Les chercheurs apportent la preuve de ce mécanisme chez la souris : chez des souris nourries avec un régime réduit en calories de 40% par rapport à la normale, en cas d’agression, les cellules souches intestinales de réserve se multiplient par 5. Et lorsque l'équipe supprime sélectivement les cellules souches de réserve chez des souris « hypocaloriques », la capacité de régénération de leur tissu intestinal est réduite de moitié, ce qui confirme le rôle clé de ces cellules de réserve dans la réalisation des bénéfices de la restriction calorique.

« Des cellules rares », qui chez l’animal, représentent moins de 0,5% de l'épithélium intestinal – et légèrement plus en cas de restriction calorique. Des cellules qui conditionnent la régénération sous condition de restriction calorique. Pour décrypter le mode d’action de ces cellules, les chercheurs ont comparé les gènes activés chez les animaux sous régime normal vs les animaux sius restriction calorique. L’équipe constate alors que les cellules souches de réserve répriment de nombreuses voies connues pour être régulées par le complexe protéique mTOR, un complexe de détection de nutriments. Les cellules souches de réserve ont une faible activité de mTOR, et encore plus en cas de restriction calorique. Une activité mTOR plus faible est par ailleurs corrélée à une meilleure résistance aux lésions. En exposant ces cellules de réserve soit à un acide aminé qui active mTOR soit à la rapamycine, qui inhibe mTOR, les chercheurs confirment que mTOR est impliquée dans la régulation de ces cellules souches de réserve.

Bref, la restriction calorique contribue aussi à la régénération cellulaire, en particulier des cellules intestinales. Il n’existe pas de pilule magique mimant les effets de la restriction calorique. Les chercheurs espèrent donc identifier les molécules de signalisation qui pourraient moduler, comme la restriction, l'activation des cellules souches de réserve.