Publié le 2025-11-07 11:15:00. Des chercheurs de l’Université Rockefeller ont découvert que les cellules souches responsables de la croissance des cheveux peuvent, en cas de blessure, réorienter leur fonction pour privilégier la réparation de la peau. Cette surprenante plasticité cellulaire serait orchestrée par un signal de stress lié à un acide aminé essentiel, la sérine.
- Les cellules souches des follicules pileux sont capables de basculer de la production de cheveux à la réparation cutanée en réponse à un signal de stress.
- Ce signal est identifié comme une réponse intégrée au stress (ISR), activée notamment par une baisse des niveaux de sérine dans l’organisme.
- La manipulation des niveaux de sérine pourrait potentiellement accélérer la cicatrisation des plaies cutanées.
Normalement, la peau humaine abrite deux types principaux de cellules souches adultes : celles dédiées à l’entretien de l’épiderme et celles qui stimulent la pousse des cheveux. Cependant, des travaux menés à l’Université Rockefeller révèlent une remarquable adaptabilité chez les cellules souches des follicules pileux (HFSC). Face à une lésion cutanée, ces cellules peuvent en effet délaisser leur rôle habituel pour se consacrer à la régénération des tissus endommagés.
L’équipe de recherche à l’origine de cette découverte a identifié le déclencheur de cette métamorphose fonctionnelle. Les HFSC réagissent à ce que l’on nomme une réponse intégrée au stress (ISR), un mécanisme d’alerte cellulaire destiné à préserver l’énergie et à concentrer les ressources sur la survie. Dans le contexte cutané, cette réponse est étroitement liée à la sérine, un acide aminé non essentiel que l’on retrouve dans de nombreux aliments courants comme la viande, les céréales et le lait. L’étude, publiée dans la revue Cell Metabolism, démontre qu’une diminution des concentrations de sérine active l’ISR, entraînant un ralentissement de la croissance capillaire. En cas de blessure, l’ISR s’intensifie davantage, stoppant net la production de cheveux pour rediriger l’activité cellulaire vers la réparation du derme lésé, accélérant ainsi la guérison.
« La privation de sérine déclenche un « cadran » cellulaire très sensible qui ajuste le destin de la cellule – vers la peau et loin des cheveux », explique Jesse Novak, premier auteur de l’étude et étudiant en MD-PhD au Weill Cornell Graduate School of Medical Sciences, ainsi qu’ancien doctorant au laboratoire d’Elaine Fuchs à Rockefeller. « Nos résultats suggèrent que nous pourrions être en mesure d’accélérer la guérison des plaies cutanées en manipulant les niveaux de sérine par le biais d’un régime alimentaire ou de médicaments. »
Jesse Novak, étudiant en MD-PhD
Les tissus adultes dépendent des cellules souches pour maintenir leur homéostasie, assurant le remplacement des cellules mortes et la réparation des structures endommagées. Cependant, les mécanismes précis par lesquels ces cellules gèrent leur énergie et leurs nutriments pour accomplir différentes tâches restent encore largement méconnus. Jesse Novak et son équipe ont cherché à élucider les facteurs métaboliques qui garantissent le fonctionnement optimal des cellules souches et ce qui motive leur réorientation lors d’un processus de guérison.
« La plupart des blessures cutanées que nous subissons proviennent d’abrasions qui détruisent la couche supérieure de la peau », précise Novak. « Cette zone héberge normalement un réservoir de cellules souches spécialisées dans la réparation des plaies. Mais lorsque celles-ci sont détruites, cela contraint les cellules souches des follicules pileux à prendre le relais », poursuit-il. « Forts de cette observation, nous avons estimé que le suivi de ces cellules cutanées durant le processus de cicatrisation constituait un excellent modèle pour tester si et comment les métabolites régulaient l’ensemble de ce processus. »
Des recherches antérieures menées dans le laboratoire de Elaine Fuchs avaient déjà mis en évidence la dépendance des cellules souches cutanées précancéreuses à la sérine circulante. La restriction de cet acide aminé dans l’alimentation avait alors contribué à freiner la progression des cellules vers un état cancéreux. Ces travaux avaient souligné l’impact significatif de la sérine sur le comportement cellulaire et avaient même suscité des recherches sur les régimes pauvres en sérine comme approches thérapeutiques dans le traitement du cancer.
Cependant, l’influence exacte d’une réduction de la sérine sur les tissus sains restait une question ouverte. Pour y répondre, Novak s’est concentré sur le rôle de la sérine dans l’activité normale des cellules souches et sur la manière dont son absence pourrait remodeler les processus de régénération. Les chercheurs ont ainsi évalué la réponse des HFSC à un stress métabolique, soit en privant des souris de sérine alimentaire, soit en bloquant génétiquement leur capacité à en produire. Dans les deux cas, les résultats ont démontré une communication directe entre la sérine et l’ISR, un système de surveillance de l’équilibre tissulaire.
Une faible teneur en sérine a conduit à un ralentissement de la croissance des cheveux, un processus énergivore. Lors de la survenue de blessures, l’ISR s’est activé de manière encore plus marquée, privilégiant la guérison à la régénération capillaire. Autrement dit, face à une augmentation du stress, les mécanismes de réparation cutanée prennent le pas.
« Personne n’aime perdre ses cheveux, mais lorsqu’il s’agit de survivre en période de stress, la réparation de l’épiderme est primordiale », explique Fuchs. « Une touffe de poils manquante ne représente pas une menace pour un animal, contrairement à une blessure non cicatrisée. »
Elaine Fuchs, directrice du laboratoire de biologie des cellules souches et de la génétique à l’Université Rockefeller
Ayant confirmé l’influence d’une faible teneur en sérine sur le comportement des cellules souches, l’équipe s’est interrogée sur l’effet inverse : une augmentation de la sérine pourrait-elle favoriser la repousse des cheveux ? La réponse semble être négative. L’organisme maintient une régulation stricte des niveaux de sérine. Même en administrant aux souris une quantité six fois supérieure à la normale, leur concentration sanguine n’a augmenté que d’environ 50 %.
« Cependant, nous avons observé que si nous empêchions une cellule souche de produire sa propre sérine et que nous compensions ses déficits par un régime enrichi, nous pouvions partiellement restaurer la régénération des cheveux », ajoute Novak.
Les chercheurs prévoient désormais d’explorer si la cicatrisation des plaies peut être améliorée en diminuant l’apport en sérine ou en utilisant des médicaments ciblant les niveaux de sérine ou la voie ISR. Ils envisagent également de tester d’autres acides aminés pour déterminer s’ils exercent des effets similaires.
« Dans l’ensemble, la capacité des cellules souches à prendre des décisions sur leur devenir en fonction des niveaux de stress qu’elles subissent est susceptible d’avoir des implications considérables sur la manière dont les tissus optimisent leurs capacités régénératives en période de ressources limitées », conclut Fuchs.