La régénération des tissus est régulée en partie par des niches spécialisées qui contiennent des cellules souches. Lorsqu’elles sont perturbées, par exemple par des égratignures sur la peau, les cellules souches peuvent se déplacer vers des zones nécessitant une réparation. Pour ce faire, les cellules entrent dans un état de plasticité de la lignée.
La plasticité de la lignée « peut agir comme une arme à double tranchant », a expliqué Matthew Tierney, PhD, postdoctorant dans le laboratoire d’Elaine Fuchs, PhD, professeur chercheur à l’Université Rockefeller. “Le processus est nécessaire pour rediriger les cellules souches vers les parties des tissus qui en ont le plus besoin, mais si rien n’est fait, il peut rendre ces mêmes tissus vulnérables à des états de réparation chroniques et même à certains types de cancer.”
Lors d’un examen visant à identifier les principaux régulateurs de ce processus, les chercheurs du laboratoire Fuchs ont découvert l’acide tout-trans rétinoïque (atRA) en tant que métabolite de la vitamine A essentiel à la restauration de l’identité physiologique des cellules en culture. Les résultats mettent en lumière la plasticité de la lignée, avec des implications cliniques potentielles.
Ce travail est publié dans Science dans le journal, “La vitamine A résout la plasticité de la lignée pour orchestrer les choix de lignée de cellules souches.»
“Notre objectif était de bien comprendre cet état pour apprendre à l’augmenter ou le diminuer”, a déclaré Fuchs. « Nous avons désormais une meilleure compréhension des troubles de la peau et des cheveux, ainsi qu’une voie à suivre pour empêcher la plasticité de la lignée de contribuer à la croissance tumorale. »
Fuchs et son équipe ont examiné de petites molécules pour leur capacité à résoudre la plasticité de la lignée dans les cellules souches de follicules pileux de souris (HFSC), dans des conditions imitant un état de blessure. Ils ont découvert que l’acide rétinoïque était essentiel pour que les cellules souches sortent de la plasticité de la lignée et se différencient en cellules ciliées ou en cellules épidermiques in vitro.
Plus précisément, les auteurs ont noté qu’en « superposant les données d’aménagement transcriptomique et chromatinienne avec les interactions récepteur nucléaire de l’acide rétinoïque activé par les rétinoïdes – ADN, nous avons identifié des cibles qui affectent ce résultat. Ce réseau de régulation en aval comprenait le facteur pionnier SOX9, connu pour réguler directement à la hausse les gènes clés des follicules pileux tout en faisant taire le destin de l’épiderme.
“Grâce à nos études, d’abord in vitro puis in vivo, nous avons découvert une fonction jusqu’alors inconnue de la vitamine A, une molécule connue depuis longtemps pour ses effets puissants mais souvent déroutants sur la peau et de nombreux autres organes”, a déclaré Fuchs. L’équipe a découvert que les interventions génétiques, alimentaires et topiques qui augmentaient ou supprimaient l’acide rétinoïque des souris confirmaient toutes son rôle dans l’équilibrage de la réaction des cellules souches aux blessures cutanées et à la repousse des cheveux. Les rétinoïdes n’opéraient pas d’eux-mêmes : leur interaction avec les molécules de signalisation BMP et WNT influençait le fait que les cellules souches devaient maintenir leur quiescence ou s’engager activement dans la repousse des cheveux.
L’équipe a également démontré que les niveaux d’acide rétinoïque doivent baisser pour que les cellules souches des follicules pileux participent à la réparation des plaies. Si les niveaux sont trop élevés, elles ne parviennent pas à entrer dans la plasticité de la lignée et ne peuvent pas réparer les plaies. les cellules se concentrent trop sur la réparation des plaies, au détriment de la régénération des cheveux.
“C’est peut-être la raison pour laquelle les effets de la vitamine A sur la biologie tissulaire sont si insaisissables”, a déclaré Fuchs.
L’une des conséquences du fait que la biologie du rétinol est restée si longtemps obscure est que les applications des rétinoïdes et de la vitamine A ont longtemps produit des résultats déroutants. Les rétinoïdes topiques sont connus pour stimuler la croissance des cheveux dans les plaies, mais il a été démontré qu’un excès de rétinoïdes empêche le cycle capillaire et provoque une alopécie. La présente étude présente les rétinoïdes dans un rôle plus central : régulant à la fois les cellules souches du follicule pileux et de l’épiderme.
“En définissant les exigences minimales nécessaires pour former des types de cellules ciliées matures à partir de cellules souches extérieures au corps, ce travail a le potentiel de transformer la façon dont nous abordons l’étude de la biologie capillaire”, a déclaré Tierney.
L’impact des rétinoïdes sur d’autres tissus reste à voir. “Lorsque vous mangez une carotte, la vitamine A est stockée dans le foie sous forme de rétinol où elle est envoyée vers divers tissus”, a déclaré Fuchs. “De nombreux tissus qui reçoivent du rétinol et le convertissent en acide rétinoïque ont besoin d’être réparés et utilisent la plasticité de la lignée. Il sera donc intéressant de voir quelle sera l’ampleur des implications de nos découvertes sur la peau.”
Le laboratoire Fuchs s’intéresse également à l’impact des rétinoïdes sur la plasticité de la lignée dans le cancer, en particulier le carcinome épidermoïde et basocellulaire. « Les cellules souches cancéreuses ne font jamais le bon choix : elles font toujours quelque chose de décalé », a déclaré Fuchs. “Alors que nous étudiions cet état dans de nombreux types de cellules souches, nous avons commencé à réaliser que, lorsque la plasticité de la lignée n’est pas contrôlée, elle constitue un contributeur clé au cancer.”
Les carcinomes basocellulaires ont relativement peu de plasticité de lignée et sont beaucoup moins agressifs que les carcinomes épidermoïdes. Si de futures études démontrent que la suppression de la plasticité de la lignée est essentielle pour contrôler la croissance tumorale et améliorer les résultats, les rétinoïdes pourraient jouer un rôle clé dans le traitement de ces cancers.
“Il est possible que la suppression de la plasticité de la lignée puisse améliorer les pronostics”, a déclaré Fuchs. «Cela n’était pas prévu jusqu’à présent. C’est un front passionnant sur lequel enquêter maintenant.
2024-03-10 15:50:37
1710076350
#vitamine #joue #rôle #clé #dans #les #choix #lignées #cellules #souches
