Étude des vésicules extracellulaires riches en micro-ARN sécrétées par les macrophages sénescents

Abstract

Le vieillissement est un phénomène impliquant l’inflammation chronique qui est associée à plusieurs pathologies du vieillissement dont la maladie d’Alzheimer, l’athérosclérose, la fibrose pulmonaire idiopathique et le cancer. Par ailleurs, les cellules sénescentes s’accumulent dans l’organisme vieillissant. Celles-ci présentent un important phénotype sécrétoire pro-inflammatoire appelé senescence-associated secretory phenotype (SASP), lequel contribue aux maladies du vieillissement. Plusieurs études rapportent une sécrétion accrue de vésicules extracellulaires (VE) durant la sénescence. Les VE sont de petites particules qui transportent des lipides, des protéines et des microARN (miARN) entre les cellules. Nous avons proposé que les macrophages sénescents pourraient contribuer aux maladies du vieillissement en favorisant l’inflammation via leurs sécrétions de VE et de facteurs solubles. Nous avons créé un modèle in vitro de sénescence induite par l’oncogène Raf-1 dans les macrophages murins RAW 264.7. Le transcriptome des macrophages sénescents a révélé une forte signature pro-inflammatoire probablement régulée par NFκB. Nous avons montré que les macrophages sénescents sécrètent davantage de VE que les macrophages non sénescents, et que le contenu de ces VE est riche en protéines ribosomiques, en Major vault protein et en miARN pro-inflammatoires miR-21, miR-155 and miR-132. Les sécrétions des macrophages sénescents ont induit un arrêt de prolifération et une inflammation chez les fibroblastes IMR90, et cet effet pourrait potentiellement être causé par le SASP ou les miARN des VE. Nos résultats sont cohérents avec un effet pro-vieillissement des macrophages sénescents par propagation de l’inflammation. Le Navitoclax élimine préférentiellement les macrophages sénescents et pourrait potentiellement prévenir leurs effets néfastes.

Aging is a phenomenon that involves chronic inflammation, which is associated with many age- related pathologies including Alzheimer’s disease, atherosclerosis, idiopathic pulmonary fibrosis and cancer. In addition, senescent cells accumulate in the organism with age. One hallmark of senescence is the senescence-associated secretory phenotype (SASP) which is an important secretion of pro-inflammatory factors. Thus, the SASP is thought to contribute to age-associated diseases. Recently, many studies have reported an increase in the secretion of extracellular vesicles (EVs) during senescence. EVs are small particles which carry and deliver lipids, proteins and microRNAs (miRNA) from one cell to another. We hypothesized that senescent macrophages could contribute to age-related pathologies by promoting inflammation through their secretions of EVs and soluble factors. Here, we established an in vitro model of senescence induced by Raf-1 oncogene in RAW 264.7 murine macrophages. The analysis of the transcriptome of senescent macrophages revealed an important inflammatory signature which is probably regulated by NFκB. Moreover, we showed that senescent macrophages secrete more EVs than non-senescent macrophages, and these EVs presented an enrichment for ribosomal proteins, Major vault protein and pro-inflammatory miR-21a, miR-155 and miR-132. Secretions of senescent macrophages induced a growth arrest and inflammation in IMR90 fibroblasts, which could potentially be caused by SASP or miRNAs found in EVs. Our results are consistent with a pro-aging effect of senescent macrophages mediated by the spreading of inflammation. Treatment with Navitoclax could potentially be used to eliminate senescent macrophages in order to prevent their deleterious effects.