Des scientifiques, dirigés par l’Université de Californie, Irvine, ont identifié le mécanisme par lequel les cellules pigmentaires sénescentes de la peau stimulent la croissance des poils dans les grains de beauté, ou naevus. L’étude a révélé le rôle crucial des molécules ostéopontine et CD44 dans l’activation de la croissance des poils dans les naevi de la peau velue, malgré la présence d’un grand nombre de cellules pigmentaires sénescentes. Cette découverte contredit l’idée communément admise selon laquelle les cellules sénescentes, généralement associées au processus de vieillissement, nuisent à la régénération.
Ces résultats pourraient constituer une feuille de route pour la prochaine génération de thérapies de l’alopécie androgénétique.
Des chercheurs ont découvert que les cellules pigmentaires sénescentes des grains de beauté de la peau peuvent stimuler une croissance robuste des cheveux, remettant en cause la croyance selon laquelle ces cellules entravent la régénération. L’étude a montré que les molécules ostéopontine et CD44 jouent un rôle clé dans ce processus, ce qui pourrait ouvrir de nouvelles voies thérapeutiques pour les affections courantes liées à la perte de cheveux.
Une équipe de recherche dirigée par l’Université de Californie, Irvine, a identifié le processus par lequel les cellules pigmentaires âgées, ou sénescentes, de la peau provoquent une croissance importante des poils à l’intérieur des grains de beauté cutanés, appelés naevus. Cette découverte pourrait ouvrir la voie à une toute nouvelle génération de thérapies moléculaires pour l’alopécie androgénétique, une forme courante de perte de cheveux chez les femmes et les hommes.
L’étude, publiée le 21 juin dans la revue Nature, décrit le rôle essentiel que jouent les molécules ostéopontine et CD44 dans l’activation de la croissance des cheveux à l’intérieur des naevi cutanés poilus. Ces naevi cutanés accumulent un nombre particulièrement important de cellules pigmentaires sénescentes et présentent pourtant une croissance capillaire très robuste.
Alopécie androgénétiqueL’alopécie androgénétique, également connue sous le nom de calvitie masculine ou féminine, est le type de perte de cheveux le plus courant chez les hommes et les femmes. Il s’agit d’une maladie génétique qui implique l’amincissement progressif des follicules pileux, ce qui conduit à la production de mèches de cheveux plus fines et plus courtes au fil du temps. Chez les hommes, cette affection se manifeste souvent par un recul de la ligne des cheveux et une calvitie sur le dessus de la tête, tandis que chez les femmes, elle se manifeste généralement par un amincissement général des cheveux, en particulier au sommet de la tête.
« Nous avons découvert que les cellules pigmentaires sénescentes produisent de grandes quantités d’une molécule de signalisation spécifique appelée ostéopontine, qui pousse les follicules pileux normalement dormants et diminués à activer leurs cellules souches pour une croissance robuste de cheveux longs et épais », a déclaré l’auteur principal correspondant, Maksim Plikus, professeur de biologie du développement et de biologie cellulaire à l’Université de Californie du Nord (UCI). « Les cellules sénescentes sont généralement considérées comme nuisibles à la régénération et sont censées favoriser le processus de vieillissement en s’accumulant dans les tissus de l’organisme, mais notre étude montre clairement que la sénescence cellulaire a un côté positif.
La croissance des follicules pileux est bien régulée par l’activation des cellules souches ; ces cellules se divisent, permettant aux follicules de produire de nouveaux cheveux de manière cyclique. Après chaque poussée de cheveux, il y a une période de dormance, pendant laquelle les cellules souches du follicule restent inactives jusqu’au début du cycle suivant.
L’étude a porté sur des modèles de souris présentant des taches cutanées pigmentées dont les cellules souches capillaires étaient hyperactivées et qui présentaient une croissance accélérée des cheveux, ce qui ressemble fortement aux observations cliniques documentées dans les naevus cutanés poilus humains. Une analyse plus détaillée des cellules pigmentaires sénescentes et des cellules souches capillaires voisines a révélé que les premières produisaient des niveaux élevés d’une molécule de signalisation appelée ostéopontine, pour laquelle les cellules souches capillaires possèdent une molécule réceptrice correspondante appelée CD44. L’interaction moléculaire entre l’ostéopontine et le CD44 a activé les cellules souches capillaires, ce qui a entraîné une croissance robuste des cheveux.
Pour confirmer le rôle prépondérant de l’ostéopontine et du CD44 dans le processus, des modèles de souris dépourvues de l’un ou l’autre de ces gènes ont été étudiés ; elles présentaient une croissance capillaire nettement plus lente. L’effet de l’ostéopontine sur la croissance des cheveux a également été confirmé par des échantillons de naevus de la peau velue prélevés chez l’homme.
« Nos résultats fournissent de nouvelles informations qualitatives sur la relation entre les cellules sénescentes et les cellules souches du tissu et révèlent les effets positifs des cellules sénescentes sur les cellules souches du follicule pileux », a déclaré Xiaojie Wang, premier auteur et coauteur de la publication, spécialiste associé de la biologie du développement et de la biologie cellulaire à l’Université de Californie à Los Angeles. « À mesure que nous en apprenons davantage, ces informations peuvent potentiellement être exploitées pour développer de nouvelles thérapies qui ciblent les propriétés des cellules sénescentes et traitent un large éventail de troubles régénératifs, y compris la perte de cheveux courante. »
L’équipe comprenait des professionnels de la santé et des universitaires des États-Unis, de Chine, de France, d’Allemagne, de Corée, du Japon et de Taïwan.
« Outre l’ostéopontine et le CD44, nous étudions de plus près d’autres molécules présentes dans les naevus de la peau velue et leur capacité à induire la croissance des cheveux. Il est probable que la poursuite de nos recherches permettra d’identifier d’autres activateurs puissants », a déclaré M. Plikus.
Référence : « Signalling by senescent melanocytes hyperactivates hair growth » par Xiaojie Wang, Raul Ramos, Anne Q. Phan, Kosuke Yamaga, Jessica L. Flesher, Shan Jiang, Ji Won Oh, Suoqin Jin, Sohail Jahid, Chen-Hsiang Kuan, Truman Kt Nguyen, Heidi Y. Liang, Nitish Udupi Shettigar, Renzhi Hou, Kevin H. Tran, Andrew Nguyen, Kimberly N. Vu, Jennie L. Phung, Jonard P. Ingal, Katelyn M. Levitt, Xiaoling Cao, Yingzi Liu, Zhili Deng, Nobuhiko Taguchi, Vanessa M. Scarfone, Guangfang Wang, Kara Nicole Paolilli, Xiaoyang Wang, Christian F. Guerrero-Juarez, Ryan T. Davis, Elyse Noelani Greenberg, Rolando Ruiz-Vega, Priya Vasudeva, Rabi Murad, Lily Halida Putri Widyastuti, Hye-Lim Lee, Kevin J. McElwee, Alain-Pierre Gadeau, Devon A. Lawson, Bogi Andersen, Ali Mortazavi, Zhengquan Yu, Qing Nie, Takahiro Kunisada, Michael Karin, Jan Tuckermann, Jeffrey D. Esko, Anand K. Ganesan, Ji Li et Maksim V. Plikus, 21 juin 2023, Nature.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-023-06172-8
Ce travail a été soutenu en partie par les subventions de la Fondation LEO LF-AW-RAM-19-400008 et LF-OC-20-000611 ; la subvention de l’Initiative Chan Zuckerberg AN-0000000062 ; la subvention de la Fondation W.M. Keck WMKF-5634988 ; les subventions de la Fondation nationale des sciences DMS1951144 et DMS1763272 ; et les subventions des Instituts nationaux de la santé U01-AR073159, R01-AR079470, R01-AR079150, R21-AR078939 et P30-AR075047. Un soutien supplémentaire a été apporté par la subvention 594598 de la Simons Foundation et la subvention CL1-00520-1.2 du California Institute for Regenerative Medicine Shared Research Laboratory.