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Accueil : comprendre les cellules souches

Par pothet — Dernière modification 13/05/2018 09:46

 

Nous ne sommes ni des Axoloth ni des Hydres d’eau douce, nous ne pouvons donc pas (sauf pour les cellules hépatiques) régénérer des parties de notre corps sectionnées en stimulant une réserve de cellules souches indifférenciées (Hydre) ou en déclenchant la dédifférenciation puis la redifférenciation de cellules différenciées (Axoloth).

La « souchitude », pour une cellule est un spectre de capacités potentielles telles que :

  • Proliférer: se diviser un grand nombre de fois,
  • Se différencier: produire des cellules facilement reconnaissables et qui auront une fonction définie dans l'organisme.

La prolifération et la différenciation font parties de ces potentialités qui ne pourront être mises en évidence que de manière rétrospective. Cette particularité des cellules souches les rendent difficilement caractérisables.
Or, dans l'organisme, prolifération et différenciation des cellules souches sont sous l’étroite dépendance de l’environnement. Celui-ci constitue ce que l’on nomme la « niche » et ce sont les interactions cellulaires et moléculaires entre la « niche » et les cellules souches qui vont orienter le futur de celles-ci.

Point et synthèse

 Bibliographie


caractérisation directe des cellules souches

  • Ce sont des cellules rares
  • Ce sont des cellules dont la localisation chez l'adulte peut être parfois très précise
  • Ce sont des cellules qui ne présente une absence de caractères différenciés(aucune protéine spécifique, aucun antigène de surface de cellules différenciées)
  • Cellules généralement quiescentes ou se divisant lentement et capables de retenir le BrdU.

Aucun transcrit spécifique ne distingue les cellules souches des autres cellules , mais il existe une communauté de gènes dont la transcription est particulièrement active :

  • Gènes qui contrôlent le métabolisme des ARN
  • Gènes qui contrôlent la réparation de l’ADN
  • Gènes des effecteurs de la division cellulaire.

La caractérisation des cellules souches adultes est très difficile, elles ne peuvent donc être clairement identifiées que par leur fonction.

caractérisation indirecte ou fonctionnelle des cellules souches

La fonction des cellules souches est de proliférer et de créer chez l’embryon, ou de pérenniser chez l’adulte, la diversité des compartiments fonctionnels d’un tissu durant la vie de l’individu, en produisant un large spectre de cellules différenciées.
Ce sont donc des cellules indifférenciées capables de :

  • proliférer
  • s’autorenouveller (voir schéma)
  • produire de nombreuses cellules différenciées
  • régénérer des tissus lésés
  • flexibilité dans le choix d’une des capacités énumérées ci-dessus.

L’ensemble de ces capacités fonctionnelles ne peuvent être caractérisées in vitro comme in vivo qu’à posteriori, une fois leur potentiel de différenciation exprimé.

 

Localisation des cellules souches adultes


Ces propriétés permettent une localisation des cellules souches adultes dans différents tissus :

  • Les cellules souches communes aux kératinocytes et aux composants du poil se trouvent au niveau de l’implantation du muscle érecteur du poils.
  • Les cellules souches intestinales se trouvent au fond de la crypte intestinale.
  • Les cellules souches neurales se trouvent dans la zone sous ventriculaire du plancher du IVe ventricule et dans le gyrus denté de l’hippocampe.
  • Les cellules souches musculaires que l'on observe en bordure des fibres musculaires

La « niche » des cellules souches

La véritable nature des cellules souches ne pourra être dévoilée que par une compréhension des mécanismes de régulations qui contrôlent le devenir de ces cellules.
Deux types de contrôles sont possibles :

  • un contrôle interne provocant une dissymétrie dans les mécanisme de division cellulaire à l’origine des destins différents des cellules filles.
  • un contrôle externe de la différenciation par des signaux et des interactions avec les cellules voisines.

Cet environnement cellulaire et extracellulaire de contrôle des cellules souches est appelé niche. Celle-ci est spécifique de chaque type de cellule souche dans chaque organe, et n'est pas interchangeable.


 Bibliographie

- Ihor R. Lemischka and Kateri A. Moore. Interactive niches. Nature, Vol. 425, Octobre 2003.

- Jiwang Zhang. Identification of the haematopoietic stem cell niche and control of the niche size. Nature, Vol. 425, Octobre 2003.

- L.M. Calvi. Osteoblastic cells regulate the haematopoietic stem cell niche. Nature, Vol 425, Octobre 2003.

- Laure Coulombel. Cellules souches tissulaires adultes : seing is not being. Médecine/sciences, Vol. 19, 2003.

- Anne-Catherine Fluckiger. Cellules souches embryonnaires et thérapies cellulaires du système nerveux ; Médecine/sciences, Vol. 19, 2003.

- Allan Spradling, daniela Drummond-Barbosa &Toshie Kai (2001). Stem Cells find their niche. Nature, Vol 414, 98-104.

- Marcel Tawk. La régénération des appendices chez les Vertébrés : un modèle expérimental ancien pour étudier les cellules souches chez l’adulte. Médecine /Sciences. Vol. 19, pp 465-471, 2003.

- Markus Loeffer and Christopher S. Potten. Stem cells and cellular pedigrees-a conceptual introduction. In Stem Cells 1997. C.S. POTTEN. pp 1-27. ACADEMIC PRESS.

- Xiaoqing Song, Chun-Hong Zhu, Chuong Doan, Ting Xie. (2002). Germline Stem Cells Anchored by Adherens Jonctions in the Drosophila Ovary Niches. Science, Vol 296, 1855-1857.

- Ting Xie and Allan C. Spradling. (2000). A Niche Maintaining germ Line Stem Cell in the Drosophila Ovary. Science, Vol 290, 328-330)

Aspects légaux et éthiques