Comment les cellules souches sanguines se font enlacer pour produire du sang ? (Vidéo)

Un poisson-zèbre transparent et de l’imagerie améliorés fournissent un premier aperçu direct sur la façon dont les cellules souches sanguines prennent racine dans le corps pour produire du sang.

Des chercheurs de l’Hôpital pour enfants de Boston (Stem Cell Research Program) décrivent dans leur étude (lien plus bas) un système étonnamment dynamique, en découlant plusieurs pistes pour améliorer les greffes de moelle osseuse chez les patients atteints de cancer, de déficiences immunitaires graves, de troubles sanguins, et pour aider les greffes à "prendre”.

Les étapes sont détaillées dans une animation (vidéo plus bas) commentée par le responsable de la recherche, Leonard Zon, directeur du Stem Cell Research Programme :

اقتباس :: Le même processus se produit lors d’une transplantation de moelle osseuse, comme cela se produit naturellement dans le corps, notre visualisation directe nous donne une série de mesures à cibler, et en théorie nous pouvons chercher des médicaments qui affectent chaque étape de ce processus.
La Greffe de cellules souches et de moelle osseuse reste encore à améliorer, les cellules sont introduites dans un patient et plus tard nous pouvons mesurer la récupération de leur système sanguin, mais ce qui se passe entre les deux ne peut être vu. Maintenant, nous avons un système avec lequel nous pouvons regarder cette étape intermédiaire.

Il était déjà été connu que les cellules souches du sang “bourgeonne” à partir de cellules dans l’aorte, puis circulent dans le corps jusqu’à ce qu’elles trouvent une “niche” où elles se préparent pour leur future fonction : produire du sang pour le corps.

Pour la première fois, les chercheurs révèlent comment cette niche se forme, en utilisant l’imagerie time-laps d’embryons de poisson-zèbre naturellement transparents et une astuce génétique qui permet un marquage des cellules souches en vert.

A l’arrivée dans sa niche (dans la queue, pour le poisson-zèbre), les nouvelles cellules souches du sang se fixent à la paroi du vaisseau sanguin. Là, des signaux chimiques l’incitent à se faufiler à travers la paroi, dans un espace juste à l’extérieur du vaisseau sanguin.

Selon Zon :

اقتباس :: Dans cet espace, de nombreuses cellules commencent à interagir avec elle. Les cellules endothéliales (vaisseaux sanguins) à proximité s’enroulent autour d’elle. Nous pensons que c’est le début pour rendre une cellule souche heureuse dans sa niche, comme une mère câlinant/ enlaçant son bébé.

Comme la cellule souche est "chouchoutée," elle est mise en contact avec une cellule stroma ou "infirmière" à proximité qui lui permet de rester attacher. Les cellules souches s’accrochent étroitement à la cellule nourricière, dans un processus que Zon compare au début de “l’attachement” d’un enfant à sa mère.

Le "câlins" ont été reconstruit à partir d’images de microscopie confocale et électronique du poisson-zèbre pris au cours de cette étape. Les chercheurs ont ainsi pu reconstituer l’ensemble de la structure en 3D, les cellules souches, les cellules endothéliales, l’enlacement et les cellules stromales.

اقتباس :: C’est la première fois que nous obtenons une vue à très haute résolution du processus.

Et la voila ! :

Par la suite, la cellule souche enlacée commence à se diviser. Une cellule fille quitte la niche tandis que les autres y restent. Finalement, toutes les cellules souches la quittent et commencent à coloniser leur futur site de production de sang (chez les poissons, c’est dans le rein).

Des analyses effectuées chez la souris ont trouvé des preuves que les cellules souches du sang passent par le même processus chez les mammifères et probablement aussi chez les humains. Pour ces derniers, les cellules souches du sang résident de façon permanente dans la moelle osseuse.

Ces observations détaillées permettent déjà aux chercheurs d’améliorer la transplantation de moelle osseuse. En analysant lés composées chimiques chez un grand nombre d’embryons de poisson zèbre, les chercheurs ont constaté que la lycorine favorise l’interaction entre les cellules souches du sang et leur niche, conduisant à un plus grand nombre de cellules souches du sang chez les poissons adultes.

L’étude publiée dans la revue Cell : Hematopoietic Stem Cell Arrival Triggers Dynamic Remodeling of the Perivascular Niche.