Les traitements à base de cellules souches humaines (MSC) utilisés pour combattre les changements dégénératifs dans le corps et l’application thérapeutique des vésicules extracellulaires (EV) pour acheminer les médicaments constituent des solutions prometteuses pour le traitement de la douleur lombaire (DL) discogénique. La DL discogénique est caractérisée par la perte progressive des disques vertébraux, qui agissent comme des coussins entre les vertèbres. Ces disques permettent de bouger, se pencher et se tourner. Bien que les résultats soient prometteurs, des obstacles importants restent à surmonter. On constate que chez les personnes vivant avec une douleur lombaire, ces disques intervertébraux commencent à s’user et à accumuler des cellules sénescentes. Les cellules normales peuvent évoluer, éventuellement libérer des messagers chimiques ou accomplir des actions, puis mourir. Les cellules sénescentes ne poursuivent pas leur croissance et n’effectuent pas les activités pour lesquelles elles ont été conçues. Dans un tel cas, ces cellules sénescentes vont exprimer et libérer des messagers qui contribuent à un environnement inflammatoire, ce qui affecte de manière négative les cellules discales résidentes et les cellules souches transplantées. Diminuer la sénescence pourrait donc améliorer les traitements régénératifs.
But
L’ortho-vanilline (o-Vanilline) est un produit naturel que l’on trouve dans les huiles essentielles de différentes plantes. Il est doté d’une fonction sénolytique, pouvant éliminer les cellules sénescentes et a des propriétés anti-inflammatoires. L’o-Vanilline pourrait être un complément précieux aux thérapies MSC et EV pour traiter la DL discogénique. Cette étude a permis d’examiner la libération et le transfert des vésicules extracellulaires entre les cellules souches humaines et les cellules des disques intervertébraux (IVD). Les scientifiques ont également étudié l’effet de la différenciation des cellules souches humaines et le phénotype des cellules IVD en présence ou en l’absence d’o-Vanilline.
Méthodologie
Pour mener cette étude, l’équipe de recherche de Dre Haglund a utilisé des modèles de co-culture cellulaire. Ce type de modèles permet aux cellules de se développer en laboratoire et d’étudier la manière dont elles communiquent et interagissent entre elles, en libérant des messagers cellulaires destinés aux cellules spécifiques. Les chercheur.e.s ont ainsi pu évaluer la régénération, les médiateurs inflammatoires et les cellules sénescentes dans les granules cellulaires en présence ou en l’absence d’o-Vanilline. De plus, l’équipe s’est également penchée sur la libération EV (l’action de libérer des particules à l’extérieur de la cellule) et sur le transfert entre les différents types de cellules (MSC et IVD). Finalement, une attention particulière a été accordée à la différenciation MSC et au phénotype des cellules IDV. En d’autres mots, les scientifiques étaient intéressé.e.s de comprendre l’impact d’o-Vanilline sur les jeunes cellules qui avaient besoin de se spécialiser et d’acquérir les caractéristiques des cellules matures pour pouvoir effectuer l’action pour laquelle elles étaient destinées.
Résultats
Cette étude permet de démontrer que l’o-Vanilline améliore la différenciation de MSC en cellules du type IVD, c’est-à-dire que les MSC ont pu se développer en cartilage et en tissu conjonctif pour remplir la fonction pour laquelle elles ont été conçues, comme dans ce cas protéger l’espace entre les vertèbres. L’o-Vanilline a aussi amélioré le phénotype des cellules IVD. La co-culture des cellules MSDC et IVD ont entraîné une augmentation de la synthèse de la matrice cellulaire, une diminution du nombre de cellules sénescentes et une réduction de la libération des cytokines IL6 et IL8. En d’autres termes, l’o-Vanilline a amélioré l’environnement cellulaire et a favorisé le développement des cellules. Ces effets ont été renforcés par l’o-Vanilline. L’o-Vanilline a considérablement augmenté la libération d’EV ainsi que l’absorption de cellules MSC et de IVD. Il y a eu une augmentation significative des marqueurs cellulaires des IVD dans les deux types de cellules en réponse au milieu conditionné des cellules traitées à l’o-Vanilline.
À retenir
Pour que des cellules se développent et accomplissent le rôle qu’elles sont censées jouer, dans ce cas, protéger l’espace entre nos vertèbres, nous devons disposer d’un certain environnement propice à l’atteinte de leur objectif. Cette étude permet de démontrer qu’un produit comme l’o-Vanilline peut influencer la communication des cellules MSC et IVD et permet de suggérer que la combinaison de MSC et d’éléments sénolytiques pourrait être impliquée dans le dénouement de la supplémentation cellulaire et de la thérapie par EV dans le contexte de DL. Lorsque l’environnement est modifié, il est possible qu’une maladie comme la DL se développe. Les chercheur.e.s travaillent avec acharnement pour prévenir ou traiter cette maladie.
