{"id":10355,"date":"2023-06-06T16:47:30","date_gmt":"2023-06-06T20:47:30","guid":{"rendered":"https:\/\/mrm.research.mcgill.ca\/2023\/06\/mrm-insights-there-and-back-again-the-fantastic-journey-of-melanocyte-stem-cells\/"},"modified":"2023-06-08T15:34:50","modified_gmt":"2023-06-08T19:34:50","slug":"mrm-insights-aller-et-retour-le-voyage-fantastique-des-cellules-souches-melanocytaires","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/mrm.research.mcgill.ca\/fr\/2023\/06\/mrm-insights-aller-et-retour-le-voyage-fantastique-des-cellules-souches-melanocytaires\/","title":{"rendered":"MRM Insights : Aller et retour – le voyage fantastique des cellules souches m\u00e9lanocytaires"},"content":{"rendered":"
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Dre Katie Cockburn<\/p><\/div>\n

Chaque mois, dans les MRM Insights<\/a><\/strong>, un membre du R\u00e9seau MRM \u00e9crit sur les cellules souches et la m\u00e9decine r\u00e9g\u00e9n\u00e9rative d\u2019un point de vue diff\u00e9rent. Ce mois-ci, la Dre Katie Cockburn<\/strong>, Professeure adjointe au D\u00e9partement de biochimie \u00e0 l’Institut du cancer Rosalind et Morris Goodman (ICG), nous parle du voyage fantastique des cellules souches m\u00e9lanocytaires<\/strong>.<\/p>\n

Aller et retour : le voyage fantastique des cellules souches m\u00e9lanocytaires<\/h2>\n

Le renouvellement remarquable des cellules dans le corps humain est soutenu par des populations de cellules souches r\u00e9sidentes dans les tissus. Bien qu\u2019elles soient tr\u00e8s distinctes en termes de sites de r\u00e9sidence, de cin\u00e9tique comportementale et de profils d\u2019expression g\u00e9nique, ces populations sont souvent consid\u00e9r\u00e9es comme fonctionnant selon un ensemble de principes unificateurs centr\u00e9s sur une relation hi\u00e9rarchique entre les cellules souches et leurs filles plus diff\u00e9renci\u00e9es (1). Des travaux r\u00e9cents de Sun et coll. contribuent \u00e0 renverser ce dogme, du moins dans le cas des cellules souches m\u00e9lanocytaires (2).<\/p>\n

La vision traditionnelle des cellules souches r\u00e9sidentes dans les tissus, \u00e9tablie \u00e0 l\u2019origine par l\u2019\u00e9tude du syst\u00e8me h\u00e9matopo\u00ef\u00e9tique, sugg\u00e8re que cette population est unique dans sa capacit\u00e9 \u00e0 s\u2019auto-renouveler et \u00e0 donner naissance \u00e0 une descendance diff\u00e9renci\u00e9e (3). On pense g\u00e9n\u00e9ralement que la derni\u00e8re de ces deux fonctions, la diff\u00e9renciation, se produit de mani\u00e8re unidirectionnelle, avec des cellules souches capables de g\u00e9n\u00e9rer des cellules diff\u00e9renci\u00e9es, mais pas l\u2019inverse. Cependant, au cours de la derni\u00e8re d\u00e9cennie, les donn\u00e9es provenant de diff\u00e9rents tissus ont commenc\u00e9 \u00e0 r\u00e9v\u00e9ler que ce ce n’\u00e9tait pas aussi simple. Dans l\u2019intestin gr\u00eale, l\u2019estomac et la trach\u00e9e, les cellules souches endommag\u00e9es peuvent \u00eatre remplac\u00e9es par des cellules diff\u00e9renciantes voisines qui fon machine arri\u00e8re et redeviennent des cellules souches v\u00e9ritables (4\u20136). Il est toutefois important de noter que ces exemples de d\u00e9diff\u00e9renciation ont principalement \u00e9t\u00e9 associ\u00e9s \u00e0 des blessures et \u00e0 la r\u00e9paration des tissus. Dans les tissus hom\u00e9ostatiques, le retour d’une cellule diff\u00e9renci\u00e9e vers une cellule souche n\u2019a pas \u00e9t\u00e9 consid\u00e9r\u00e9 comme une partie normale du programme de r\u00e9g\u00e9n\u00e9ration.<\/p>\n

La cellule souche m\u00e9lanocytaire (melanocyte stem cell, McSC) entre alors en jeu. Chez la souris, les McSC r\u00e9sident dans les follicules pileux, o\u00f9 elles donnent naissance aux m\u00e9lanocytes matures qui donnent aux cheveux leur couleur. Les approches traditionnelles de tra\u00e7age de lign\u00e9e ont soutenu un mod\u00e8le dans lequel les McSC dans la partie sup\u00e9rieure du follicule pileux (une r\u00e9gion connue sous le nom de renflement) donnent naissance \u00e0 des m\u00e9lanocytes qui migrent vers le bas, vers la r\u00e9gion de production de cheveux (appel\u00e9e bulbe pileux), o\u00f9 ils s\u00e9cr\u00e8tent un pigment pour colorer la tige naissante du cheveu (7, 8). Cependant, ce mod\u00e8le provient d\u2019approches statiques traditionnelles, o\u00f9 l’on utilise des instantan\u00e9s de follicules pileux individuels \u00e0 diff\u00e9rents moments dans le temps pour d\u00e9duire les relations de lign\u00e9e et les mouvements cellulaires qui se produisent dans l\u2019espace et le temps. Bien que ces approches aient conduit \u00e0 des connaissances incroyables sur la r\u00e9g\u00e9n\u00e9ration tissulaire dans une vaste gamme de syst\u00e8mes, nous sommes forc\u00e9ment pass\u00e9s \u00e0 c\u00f4t\u00e9 de certains aspects du comportement des cellules souches.<\/p>\n

Pour interroger ce processus sous un autre angle, Sun et coll. ont g\u00e9n\u00e9tiquement marqu\u00e9 des McSC uniques et utilis\u00e9 l\u2019imagerie intravitale longitudinale pour suivre les m\u00eames follicules pileux et les m\u00eames cellules marqu\u00e9es sur des p\u00e9riodes allant jusqu\u2019\u00e0 deux ans (2). Gr\u00e2ce \u00e0 cet exploit incroyable, ils ont d\u00e9couvert une s\u00e9rie d\u2019\u00e9v\u00e9nements inattendus: ce sont en fait les McSC elles-m\u00eames qui descendent et s\u2019\u00e9loignent du renflement, et ce faisant, commencent \u00e0 se diff\u00e9rencier. Sun et coll. ont confirm\u00e9 cette diff\u00e9renciation \u00e0 la fois au niveau de la morphologie cellulaire, qui devient hautement dendritique, mais aussi au niveau transcriptionnel par s\u00e9quen\u00e7age d\u2019ARN unicellulaire ainsi que fonctionnellement en d\u00e9montrant que ces cellules peuvent s\u00e9cr\u00e9ter des pigments. Cependant, de mani\u00e8re frappante, ces McSC se d\u00e9diff\u00e9rencient ensuite, perdant leur morphologie dendritique et d\u00e9sactivant les g\u00e8nes associ\u00e9s \u00e0 la pigmentation lorsqu\u2019ils remontent vers la r\u00e9gion du renflement du follicule. La d\u00e9monstration que ces cellules se diff\u00e9rencient \u00e0 plusieurs reprises puis se d\u00e9diff\u00e9rencient dans les tissus hom\u00e9ostatiques, et que ce processus cyclique est essentiel pour leur fonction physiologique, est un paradigme enti\u00e8rement nouveau sur la fa\u00e7on dont les cellules souches peuvent se comporter.<\/p>\n

Comment ces McSC migratrices couplent-elles leur position changeante dans le follicule \u00e0 leur statut de diff\u00e9renciation ? Sun et coll. d\u00e9montrent que cela se produit par des diff\u00e9rences dans la signalisation Wnt dans les r\u00e9gions sup\u00e9rieures et inf\u00e9rieures du follicule. La signalisation Wnt est connue depuis longtemps pour entra\u00eener la diff\u00e9renciation des m\u00e9lanocytes, et les ligands Wnt sont sp\u00e9cifiquement s\u00e9cr\u00e9t\u00e9s par les cellules \u00e9pith\u00e9liales dans la partie inf\u00e9rieure du follicule pendant la croissance des cheveux (7, 9). En activant constitutivement Wnt dans les McSC, Sun et coll. montrent que ces cellules peuvent encore migrer vers le haut, mais qu\u2019elles ne parviennent pas \u00e0 se diff\u00e9rencier et \u00e0 maintenir la production de pigment. Gr\u00e2ce \u00e0 une approche g\u00e9n\u00e9tique plus \u00e9l\u00e9gante, Sun et coll. d\u00e9montrent que ce sont bien les cellules \u00e9pith\u00e9liales dans le follicule qui s\u00e9cr\u00e8tent les ligands Wnt cl\u00e9s qui am\u00e8nent les McSC \u00e0 initier la diff\u00e9renciation sp\u00e9cifiquement pendant qu\u2019elles restent dans la partie inf\u00e9rieure du follicule.<\/p>\n

Enfin, Sun et coll. montrent que le comportement cyclique des McSC a un impact sur la couleur des cheveux au cours du vieillissement. Ils constatent qu\u2019au fil du temps, la capacit\u00e9 des McSC \u00e0 revenir au bon endroit dans le follicule sup\u00e9rieur peut se d\u00e9teriorer, et elles commencent de plus en plus \u00e0 se retrouver \u00e0 un endroit l\u00e9g\u00e8rement plus \u00e9lev\u00e9 qu\u2019elles ne devraient l\u2019\u00eatre. Dans ce nouvel emplacement, elles sont beaucoup plus susceptibles de rester au repos et ne produisent pas les m\u00e9lanocytes g\u00e9n\u00e9rateurs de pigments n\u00e9cessaires au maintien de la couleur des cheveux. Plus elles subissent un cycle de d\u00e9diff\u00e9renciation et de migration, plus ces cellules risquent de se retrouver au mauvais endroit et de perdre leur capacit\u00e9 \u00e0 g\u00e9n\u00e9rer des m\u00e9lanocytes fonctionnels. Ainsi, l\u2019histoire de vie unique des McSC peut \u00eatre l\u2019une des raisons pour lesquelles le grisonnement des cheveux est l\u2019un des premiers signes du vieillissement (2).<\/p>\n

Que pouvons-nous apprendre l\u2019histoire des McSC et de leur parcours remarquable ? Tout d\u2019abord, sur le plan pratique, cette connaissance sans pr\u00e9c\u00e9dent de la fa\u00e7on dont la fonction des McSC se d\u00e9teriore a des implications importantes pour le vieillissement. Si nous pouvons trouver un moyen de ramener les McSC au bon endroit de fa\u00e7on plus pr\u00e9cise dans le follicule pileux lorsqu\u2019elles migrent vers le haut, nous pourrons peut-\u00eatre trouver de nouveaux traitements pour pr\u00e9venir le grisonnement des cheveux. Mais sur un plan plus philosophique, les r\u00e9sultats de Sun et coll. fournissent un soutien suppl\u00e9mentaire \u00e0 l\u2019opinion \u00e9mergente selon laquelle il n\u2019y a vraiment pas une seule fa\u00e7on d\u2019\u00eatre une cellule souche (1, 10). Dans ce cas, le dogme selon lequel les cellules ne peuvent que se diff\u00e9rencier avec le temps ne s\u2019applique clairement pas. Au lieu de cela, la structure, l\u2019organisation et la cin\u00e9tique uniques de chaque tissu dictent probablement comment les cellules r\u00e9sidentes se renouvellent au fil du temps.<\/p>\n

Et enfin, \u00e0 mon humble opinion, le message \u00e0 retenir du travail de Sun et coll. est que vous ne savez jamais avec certitude jusqu\u2019\u00e0 ce que vous regardiez ! M\u00eame lorsqu\u2019il existe des mod\u00e8les bien \u00e9tablis sur la fa\u00e7on dont un processus biologique particulier se produit, nous pouvons presque toujours apprendre quelque chose de nouveau en mettant de c\u00f4t\u00e9 nos id\u00e9es pr\u00e9con\u00e7ues et en regardant simplement ce qui se passe. L\u2019utilisation sans cesse croissante de l\u2019imagerie intravitale comme outil pour suivre les cellules souches au fil du temps dans les tissus vivants (11, 12) ne manquera pas de r\u00e9v\u00e9ler d\u2019autres voyages inattendus dans les ann\u00e9es \u00e0 venir.<\/p>\n

 <\/p>\n

R\u00e9f\u00e9rences<\/em><\/h3>\n

1. Y. Post, H. Clevers, Cell Stem Cell. 25, 174\u2013183 (2019).
\n2. Q. Sun et al., Nature. 616, 774\u2013782 (2023).
\n3. S. H. Orkin, L. I. Zon, Cell. 132, 631\u2013644 (2008).
\n4. M. Leushacke et al., Nat Cell Biol. 19, 774\u2013786 (2017).
\n5. J. H. van Es et al., Nature cell biology. 14, 1099\u20131104 (2012).
\n6. P. R. Tata et al., Nature. 503, 218\u2013223 (2013).
\n7. P. Rabbani et al., Cell. 145, 941\u2013955 (2011).
\n8. E. K. Nishimura et al., Nature. 416, 854\u2013860 (2002).
\n9. V. Greco et al., Stem Cell. 4, 155\u2013169 (2009).
\n10. K. Tai, K. Cockburn, V. Greco, Current Opinion in Cell Biology. 60, 84\u201391 (2019).
\n11. Q. Huang et al., Cell Stem Cell. 28, 603\u2013622 (2021).
\n12. S. Park, V. Greco, K. Cockburn, Current opinion in cell biology. 43, 30\u201337 (2016).<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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