Des scientifiques de la School of Medicine de Stanford University, dirigés par Helen Blau, directrice du Baxter Laboratory in Genetic Pharmacology, ont montré que dans un contexte inflammatoire, notamment lors de l’inflammation chronique du derme, les cellules souches hématopoïétiques migrent vers le cerveau et fusionnent avec les neurones de Purkinje, de manière 100 fois plus importante que ce qui est observé dans un contexte sain.
Après la fusion, qui donne naissance à une structure appelée hétérocaryon (cellule contenant deux ou plusieurs noyaux différents résultant d’une fusion), le noyau des cellules sanguines commence à exprimer des gènes spécifiques des neurones, jusque-là silencieux. Ces hétérocaryons pourraient jouer un rôle de protection des neurones et pourraient donc être potentiellement utilisés pour le développement de protocoles de thérapie génique.
Les cellules souches hématopoïétiques peuvent donner naissance à tous les types de cellules sanguines et immunitaires. Bien qu’il ait déjà été montré que ces cellules peuvent fusionner avec d’autres types de cellules, la rareté de ces fusions remettait en question leur pertinence biologique. Les cellules de Purkinje sont des cellules neuronales constituées d’un arbre dendritique très étendu, et localisées dans le cervelet, région cervicale impliquée dans le calcul des mouvements, la mesure du temps et diverses autres fonctions motrices et cognitives. Elles sont, d’après les travaux de Blau, les seules cellules du cerveau à fusionner avec les cellules souches hématopoïétiques chez la souris et l’Homme.
En utilisant la technique de la parabiose pour introduire des cellules exprimant la GFP dans un modèle animal non modifié, les scientifiques ont détecté des fusions entre cellules sanguines et cellules de Purkinje 20 à 26 semaines après la chirurgie. Les hétérocaryons étaient identifiables jusqu’à 20 semaines après que les souris aient été séparées. Les souris chez lesquelles le nombre de fusion était plus important, étaient les souris qui présentaient une forme de dermatite (idiopathic ulcerative dermatitis), maladie inflammatoire de la peau, très commune chez les vieilles souris de laboratoire.
Grâce à une expérience de croisement d’espèces, cette étude a également mis en évidence, que les noyaux de cellules souches hématopoïétiques de rat qui ont fusionné avec les cellules de Purkinje de souris, arrêtent d’exprimer des protéines de cellules hématopoïétiques et activent l’expression de gènes neuronaux. Ce changement d’expression génique illustre un type de reprogrammation génétique qui est source de nombreux débats au sein de la communauté scientifique car de tels programmes sont critiques pour la régénération de tissus fonctionnels par les cellules souches.
L’objectif prochain de l’équipe d’Helen Blau, est de voir si ces fusions sont capables de restaurer la fonction de neurones endommagés ou en train de mourir.
Source :
– Inflammation Triggers Cell Fusions That Could Protect Neurons, Research Shows, ScienceDaily, April 22, 2008 : https://www.sciencedaily.com/releases/2008/04/080420151752.htm
– Inflammation Triggers Cell Fusion That May Protect Neurons, Krista Conger, April 23, 2008 : https://news-service.stanford.edu/news/2008/april23/med-bloodstem-042308.html
Pour en savoir plus, contacts :
– sur les hétérocaryons : https://www.medterms.com/script/main/art.asp?articlekey=3742
– sur les cellules de Purkinje et le cervelet : https://lecerveau.mcgill.ca/flash/a/a_06/a_06_cl/a_06_cl_mou/a_06_cl_mou.html
– sur la parabiose : https://dictionnaire.doctissimo.fr/definition-parabiose.htm
– sur Helen Blau : https://www.stanford.edu/group/blau/members-blau.html
Code brève
ADIT : 54503
Rédacteur :
Camille Arnaud, [email protected] – Mireille Guyader, [email protected]
