Recherchez sur tout Techno-Science.net
       
Techno-Science.net : Suivez l'actualité des sciences et des technologies, découvrez, commentez
Catégories
Techniques
Sciences
Encore plus...
Techno-Science.net
Bons plans et avis Gearbest: Xiaomi Mi Mix2, OnePlus 5T
Code promo Gearbest: réduction, coupon, livraison...
Photo Mystérieuse

Que représente
cette image ?
Posté par Isabelle le Samedi 24/05/2014 à 17:00
Comment orienter le destin d'une cellule souche
Des chercheurs de l'Institut Pasteur, du CEA et du CNRS viennent de montrer que l'environnement direct des cellules souches peut avoir une forte influence sur le destin cellulaire de leur descendance. Ainsi, en fonction des tensions exercées sur des cellules souches en division, ils ont observé que ces dernières produisaient préférentiellement deux nouvelles cellules souches, ou bien une cellule souche et une cellule spécialisée, voire deux cellules spécialisées. Cette étude a des implications majeures pour l'utilisation des cellules souches dans un contexte (Le contexte d'un évènement inclut les circonstances et conditions qui l'entourent; le contexte d'un mot, d'une phrase ou d'un texte inclut les mots qui l'entourent. Le concept de contexte issu traditionnellement de...) thérapeutique: elle laisse penser qu'il serait possible, en contrôlant la composition et les conditions dans ces niches environnementales, de choisir la nature des cellules à produire, en vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et l'interprétation des rayonnements lumineux.) d'une transplantation dans l'organisme pour réparer un tissu lésé.

A la suite d’une blessure (Une blessure est une lésion, physique ou psychique, faite involontairement ou dans l'intention de nuire.), les cellules souches de notre organisme sont capables de rentrer dans un processus de division et de générer des cellules filles spécialisées, dites « différenciées », afin de réparer le tissu abimé. Les chercheurs de l’unité Cellules souches et développement (Institut Pasteur/CNRS), dirigés par Shahragim Tajbakhsh, s’intéressent en particulier aux cellules souches adultes du muscle (Les muscles sont une forme contractile des tissus des animaux. Ils forment l'un des quatre types majeurs de tissus, les autres étant le tissu épithélial, le tissu conjonctif, le tissu nerveux. Ce tissu...) squelettique chez la souris (Le terme souris est un nom vernaculaire ambigu qui peut désigner, pour les francophones, avant tout l’espèce commune Mus musculus, connue aussi comme animal de...).


figure 1: cellule souche en division sur micropattern asymétrique (rouge). Figure 2, à l’issue d’une division asymétrique, une cellule fille a reçu l’ADN original (bleu foncé) et l’autre la copie de l’ADN (bleu clair). Figure 3: la division asymétrique a produit une cellule fille souche (en vert) et une cellule fille différentiée (rose). Copyright Institut Pasteur.

Lors du processus de régénération musculaire, celles-ci sont capables d’adopter deux modes de division cellulaire: une division dite « symétrique », générant des cellules de même nature: soit deux cellules souches, soit deux cellules différenciées ; une division dite « asymétrique » au cours de laquelle sont produites à la fois une cellule souche et une cellule différenciée. Dans ce cas précis, l’ADN présent dans la cellule souche mère peut se retrouver intégralement dans la cellule souche fille tandis que l’autre cellule fille, différenciée, hérite de la copie de cet ADN. On parle de ségrégation de l’ADN « biaisée ». Bien que l’on ne comprenne pas encore bien le rôle de ce processus, des hypothèses suggèrent qu’il pourrait intervenir dans la détermination de destins cellulaires: la nature de l’ADN reçu en héritage par les cellules filles – original ou copie – déterminerait si elle sera souche ou spécialisée.

Cet équilibre entre division symétrique et asymétrique est primordial: il permet de générer des cellules spécialisées, nécessaires au processus de régénération, tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) en gardant un réservoir de cellules souches constant. Cependant, les mécanismes régissant la ségrégation de l’ADN et le destin cellulaire demeuraient jusqu’alors inconnus.

Pour répondre à cette question, les chercheurs ont souhaité étudier l’influence de la tension (La tension est une force d'extension.) qui s’exerce sur une cellule en milieu naturel, dans les tissus de l’organisme. Ils ont pour cela mis en œuvre des « micropatterns » conçus spécifiquement par l’Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for Theoretical Physics...) de recherches en technologies et sciences pour le vivant (CEA IRTSV). Ces derniers sont des motifs de formes variées (ronde, carrée, en ancre de bateau (Un bateau est une construction humaine capable de flotter sur l'eau et de s'y déplacer, dirigé ou non par ses occupants. Il répond aux besoins du transport maritime ou fluvial, et permet diverses...) simple ou double etc) de quelques micromètres carrés, de la taille d’une à deux cellules. Disposés sur de petites plaques, à raison de plusieurs milliers par plaque, ils sont recouverts de substrat permettant aux cellules de s’attacher uniquement sur le motif. Chaque cellule souche est disposée sur un micropattern, qui sert alors de rail (Un rail (ou lisse en québécois) est une barre d’acier profilée. Deux files parallèles de rails mis bout à bout forment une voie...) à sa division: ses deux cellules filles restent sur le motif. En jouant la forme du motif, et donc sur la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est souvent abusivement confondu...) d’adhésion, il est possible de modifier les tensions ressenties par la cellule souche et d’en étudier les conséquences sur la nature des divisions.

Les scientifiques ont ainsi observé qu’un motif asymétrique provoque environ 2,5 fois plus de division à ségrégation de l’ADN « biaisée » qu’un motif symétrique. De plus, un motif asymétrique provoque également quatre fois plus de divisions asymétriques - donnant une cellule souche et une cellule différenciée - qu’un motif symétrique.

Le motif asymétrique oriente donc vers une division asymétrique et favorise le couplage entre ségrégation biaisée de l’ADN et génération de deux cellules filles différentes. Le destin des cellules souches ne reposerait donc pas uniquement sur des signaux cellulaires internes, mais également, et dans une forte mesure, sur des conditions extérieures, et notamment sur les tensions perçues par les cellules en division.

En suggérant qu’il est possible d’orienter le destin cellulaire des cellules souches, ces travaux portent des implications majeures dans le cadre de l’utilisation de cellules souches dans un contexte thérapeutique: les cellules pourraient ainsi être produites selon les besoins et être transplantées pour participer à la régénération d’un tissu ou d’un organe (Un organe est un ensemble de tissus concourant à la réalisation d'une fonction physiologique. Certains organes assurent simultanément plusieurs fonctions, mais dans ce cas, une fonction est...). Les chercheurs se penchent désormais sur l’influence de la composition de la niche des cellules souches. En maitrisant ce second facteur, ils espèrent pouvoir optimiser le contrôle du destin des cellules souches.

Commentez et débattez de cette actualité sur notre forum Techno-Science.net. Vous pouvez également partager cette actualité sur Facebook, Twitter et les autres réseaux sociaux.
Icone partage sur Facebook Icone partage sur Twitter Partager sur Messenger Icone partage sur Delicious Icone partage sur Myspace Flux RSS
Source: CNRS, CEA et Institut Pasteur.