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La drosophile est un organisme modèle de choix pour étudier in vivo les interactions mises en jeu entre les progéniteurs hématopoïétiques et leur microenvironnement. Une équipe du Centre de biologie du développement à Toulouse met en évidence le rôle du système cardio-vasculaire dans le contrôle de la production des cellules immunitaires par l'organe hématopoïétique de l'insecte. Cette étude, publiée dans la revue Nature Communications, ouvre des perspectives nouvelles pour l'étude des mécanismes régulant l'hématopoïèse chez l'homme.
Les cellules souches des organes adultes jouent un rôle essentiel dans le maintien et la régénération tissulaire en condition normale et en cas de traumatisme. Le maintien et la maturation des cellules souches sont dépendants de leur microenvironnement cellulaire appelé "niche".
Figure: Image confocale (panneau de gauche) et représentation schématique (panneau de droite) de la glande lymphatique (organe hématopoïétique) de la larve de drosophile. Les progéniteurs hématopoïétiques sont en rouge, les cellules immunitaires différenciées en bleu, le "Posterior Signalling Center (PSC)" en vert et le tube cardiaque en rose. Le ligand Slit est synthétisé pas les cellules du tube cardiaque (système cardio-vasculaire, rose) et active ses récepteurs Robo exprimés par le PSC (vert). La voie Slit/Robo contrôle la morphologie du PSC en réprimant la prolifération des cellules du PSC et en maintenant leur cohésion.
© Ismaël Morin-Poulard
Chez l'homme adulte, les Cellules Souches Hématopoïétiques (CSH) et les progéniteurs hématopoïétiques (PH) présents dans la moelle osseuse sont contrôlés par un microenvironnement très complexe et spécifique. Les connaissances sur la plasticité de la niche hématopoïétique et sa fonction sont fragmentaires et les communications cellulaires mises en jeu restent sont encore très mal comprises.
Chez la drosophile, un groupe de cellules constituant le "Posterior Signalling Center (PSC)", contrôle la différenciation des cellules immunitaires produites dans la glande lymphatique qui représente l'organe hématopoïétique de l'insecte. La glande lymphatique est accolée au tube cardiaque qui est le système vasculaire de la larve.
L'équipe de Michèle Crozatier et d'Alain Vincent met en évidence une signalisation inter-organe entre la glande lymphatique et le tube cardiaque dans le contrôle de la différenciation des cellules immunitaires. La voie de signalisation Slit/Robo joue un rôle clé dans cette communication. Le ligand Slit synthétisé par les cellules du tube cardiaque active ses récepteurs Robo exprimés par les cellules du PSC. L'activation de la voie Slit/Robo contrôle à la fois la prolifération des cellules du PSC en inhibant la voie de signalisation Bone Morphogenetic Protein (BMP)/Decapentaplegic (Dpp) et la cohésion des cellules du PSC en régulant l'expression de la DE-Cadherine et l'activité de la petite GTPase Cdc42.
Cette étude révèle que des signaux provenant du système cardio-vasculaire contrôlent la différenciation des cellules sanguines/immunitaires via la régulation de la morphologie du PSC. La voie Slit/Robo est conservée chez les mammifères. Les ligands Slit et les récepteurs Robo sont exprimés dans la moelle osseuse et pourraient être requis pour le maintien des CSHs. Considérant la forte conservation des voies de signalisation et des mécanismes moléculaires et cellulaires entre la drosophile et les vertébrés, les résultats de cette étude chez la drosophile ouvrent d'intéressantes perspectives quant à l'étude des mécanismes contrôlant l'hématopoïèse chez l'homme.
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