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Le vieillissement cutané se compose de deux facteurs distincts : le vieillissement intrinsèque et le vieillissementextrinsèque 1,2. Le vieillissement intrinsèque est causé par des processus chronologiques naturels et des facteurs génétiques, tandis que le vieillissement extrinsèque résulte d’une exposition cumulative aux facteurs de stress environnementaux, principalement les rayons ultraviolets, mais aussi la pollution de l’air, la fumée de cigarette et les agents chimiques, qui accélèrent le vieillissement au-delà des taux chronologiquesnormaux 3,4. Les expositions environnementales génèrent un stress oxydatif qui submerge les défenses antioxydantes cellulaires, entraînant des dommages à l’ADN, l’oxydation des protéines et la peroxydation des lipides. Ces altérations moléculaires déclenchent des réponses persistantes de dommages à l’ADN et des dysfonctions cellulaires, favorisant finalement une sénescenceprématurée 5,6. Cette sénescence induite par le stress contribue aux caractéristiques cliniques de la peau vieillie, notamment des rides, une pigmentation inégale, une élasticité réduite et une fonction de barrièrealtérée.
Les mélanocytes résident dans l’épiderme basal et servent de principale défense de la peau contre les dommages induits par les UV en synthétisant la mélanine et en la transférant aux kératinocytes environnants. Paradoxalement, ce rôle protecteur les rend particulièrement vulnérables au stress oxydatif et à la sénescence prématurée lors du vieillissementextrinsèque 8,9. Le processus de mélanogenèse lui-même génère d’importantes espèces réactives d’oxygène comme sous-produits des réactions tyrosinase-catalisées, créant une charge oxydative inhérente qui est encore amplifiée par des expositions environnementales telles que les rayons UV etla pollution 10,11. En conséquence, le stress environnemental chronique peut induire des dommages oxydatifs, des dysfonctions mitochondriales, et finalement une sénescence cellulaire12. Malgré leur importance, des questions clés subsistent concernant les voies moléculaires régissant la sénescence des mélanocytes et la manière dont le stress oxydatif initie ce processus. De plus, l’influence des mélanocytes sénéscents sur le microenvironnement cutané environnant en tant que facteur de modifications cutanées liées à l’âge, notamment par la libération de facteurs SASP, reste insuffisammentcomprise 13,14.
Bien que les mélanocytes soient particulièrement sensibles à la sénescence induite par le stress oxydatif, les modèles expérimentaux pour étudier ce processus restentlimités à 15,16. La plupart des recherches sur la sénescence continuent de s’appuyer sur des modèles de sénescence réplicatifs ou induits par le stress chez les fibroblastes, mais ces approches ne capturent pas la biologie distincte des mélanocytes ni leur potentiel à influencer le vieillissement cutané par la communication croisée avec les cellules voisines et leur propre profil SASP17. Cette lacune met en lumière la nécessité de modèles de sénescence spécifiques aux mélanocytes qui reflètent plus fidèlement leurs réponses physiologiques aux facteurs de stress environnementaux18,19 et leur contribution au vieillissement de la peau humaine.
Malgré la disponibilité des approches de sénescence induite par le stress, leur mise en œuvre dans les mélanocytes humains primaires reste techniquement difficile et est souvent associée à une variabilité importante. Les mélanocytes sont particulièrement sensibles au stress oxydatif, ce qui crée une fenêtre expérimentale étroite entre une induction efficace de la sénescence et une cytotoxicité excessive. De plus, les différences dépendantes du donneur dans les préparations cellulaires primaires contribuent encore à des résultats incohérents entre les études. Ces défis sont souvent sous-déclarés, et les protocoles sont souvent insuffisamment standardisés, limitant la reproductibilité. Le protocole actuel comble cette lacune en fournissant un schéma thérapeutique optimisé et reproductible, un calendrier de dosage défini et des lectures standardisées pour une induction et une évaluation fiables de la sénescence chez les mélanocytes humains primaires.
Le tert-butyl hydroperoxyde (tBHP) est un inducteur bien caractérisé du stress oxydatif qui favorise la sénescence en générant des espèces réactives de l’oxygène et en appauvrissant les défenses antioxydantes cellulaires. Il a été largement utilisé pour induire la sénescence chez les fibroblastes dermiques, où il déclenche des marqueurs de sénescence caractéristiques tout en maintenant la viabilité cellulaire20,21. Parce que le tBHP produit un stress oxydatif soutenu via des voies biochimiques définies, il offre un système reproductible et accessible pour étudier la sénescence induite par le stress oxydatif et étudier les mécanismes moléculaires reliant les dommages oxydatifs aux processusde vieillissement 22,23. Contrairement aux modèles basés sur les UV, le tBHP est particulièrement avantageux lorsqu’une induction contrôlée et reproductible du stress oxydatif est nécessaire, indépendante des paramètres d’irradiation et sans équipement spécialisé.
Le HNM fournit un modèle pertinent pour étudier les mécanismes extrinsèques duvieillissement 24. En tant que cellules primaires dérivées du prépuce, elles conservent intactes les voies de réponse au stress et évitent les artefacts associés à la modification génétique ou àl’immortalisation 25. Les mélanocytes néonatals fournissent un modèle expérimental optimal car ils présentent des dommages de base minimes, permettant une évaluation claire des voies de sénescence induites par le facteur de stressenvironnemental 26,27.
Cette étude utilise un stress oxydatif induit par le tBHP dans les mélanocytes néonatals humains primaires, surmontant les limites des modèles cellulaires non mélanocytaires et immortalisés couramment utilisés dans la recherche sur la sénescence. Il offre une plateforme standardisée pour examiner les mécanismes de sénescence spécifiques aux mélanocytes et caractériser le phénotype sénéscent à l’aide de marqueurs établis. Dans l’ensemble, ce protocole fournit un modèle reproductible et physiologiquement pertinent pour étudier la sénescence induite par le stress oxydatif chez les mélanocytes.