Les cellules sénescentes dévoilent le secret de la croissance luxuriante des cheveux

Les cellules souches sont totipotentes et peuvent rester dormantes ou devenir actives pour régénérer les cellules d’un tissu spécifique. Chacune de ces actions est le résultat de signaux de niche. Dans les mélanocytes, ces signaux de niche peuvent être modifiés pour diriger les cellules souches des follicules pileux de la peau vers un état hyperactif, provoquant une croissance excessive des cheveux.

Étude: La signalisation par les mélanocytes sénescents hyperactive la pousse des cheveux. Crédit d’image : hermen30 / Shutterstock.com

Introduction

Les naevus mélanocytaires congénitaux (MCN), également appelés naevus cutanés humains, sont des lésions cutanées non cancéreuses qui se présentent généralement à la naissance ou au cours des premières semaines de vie. Ces naevus sont de couleur foncée en raison de la prévalence des mélanocytes et présentent fréquemment une croissance excessive des cheveux, cette dernière pouvant être due à l’hyperactivité des cellules souches ciliées dans ces naevus.

Les cellules souches peuvent être trouvées dans diverses zones de la peau, y compris les follicules pileux. Ici, les cellules souches pileuses présentent une perte et une croissance des cheveux cycliques, qui sont initiées par le renouvellement cyclique des progéniteurs dans le follicule.

Ceci est en réponse à la signalisation entre les follicules et les cellules non ciliées, y compris les adipocytes cutanés et les progéniteurs adipeux dans la niche, caractérisée par des fibroblastes spécialisés dans la papille dermique. Ces cellules se trouvent à proximité et utilisent des voies de régulation communes pour faciliter la croissance des cheveux. Diverses cellules immunitaires de la peau produisent également des signaux qui modifient la croissance des cheveux.

Une nouvelle étude publiée dans la revue Nature ont étudié le mécanisme responsable de la croissance excessive des cheveux souvent observée dans les nævus à pigmentation poilue. Les naevus surviennent à la suite de mutations oncogènes dans le braf voie dans les mélanocytes de la peau. Ces cellules mutées se développent d’abord mais entrent peu après dans la sénescence induite par l’oncogène (OIS).

La fin de ce processus est une lésion circonscrite avec un nombre relativement plus élevé de mélanocytes sénescents. Ces cellules présentent un schéma distinct de sécrétion formant le phénotype sécrétoire associé à la sénescence (SASP), qui comprend un certain nombre de cytokines inflammatoires et de facteurs de croissance qui sont essentiels aux voies de développement normales, aux processus de réparation, à la reprogrammation cellulaire et à la progression tumorale.

Qu’a montré l’étude ?

Des grappes de mélanocytes sénescents, mais pas de mélanocytes normaux, dans un naevus poilu ont produit des signaux vers les cellules souches épithéliales des cheveux, induisant par la suite une croissance excessive des cheveux. L’OIS des mélanocytes était crucial pour produire des taux de croissance des cheveux accrus dans les naevus pigmentés poilus dans les modèles de souris.

La signalisation par les mélanocytes sénescents a provoqué la transition des cellules souches de la quiescence à l’hyperactivité. La perte de quiescence était associée à l’expression de la sénescence par les mélanocytes, ce qui se reflétait dans le profil transcriptionnel et compositionnel des cellules souches qui a finalement contribué à la prolifération des cheveux.

Les mélanocytes d’un naevus ont sécrété un ensemble unique de facteurs comprenant des niveaux de facteurs de signalisation plus élevés que prévu. La principale composante de ce changement dans le sécrétome était une augmentation marquée de la production d’ostéopontine dans les amas de mélanocytes dermiques associés au naevus. L’ostéopontine est nécessaire à la croissance des cheveux et induit ce processus, même en l’absence d’autres facteurs, à la fois dans les naevi pileux pigmentés et lors de la cicatrisation des plaies.

Par exemple, une injection d’ostéopontine chez la souris provoque une croissance rapide et épaisse des cheveux. Le même effet est observé suite à la manipulation du taux de transcription de cette hormone.

L’ostéopontine est reconnue par le récepteur CD44 sur les cellules souches épithéliales des cheveux, qui médie l’effet de l’ostéopontine dans l’hyperactivation de la croissance des cheveux dans le naevus. Lorsque cette hormone ou son récepteur est assommé, la croissance des cheveux se produisant en réponse à la signalisation par les mélanocytes dermiques est inversée.

Il a été constaté que les naevus poilus chez l’homme surexpriment l’ostéopontine, entraînant ainsi la formation de nouveaux follicules pileux et l’activation de la croissance des cheveux.

Quelles sont les implications ?

Bien qu’une large accumulation de cellules sénescentes soit préjudiciable à la capacité de régénération des tissus, nous montrons que la signalisation par des amas de cellules sénescentes peut puissamment améliorer l’activité des cellules souches intactes adjacentes et stimuler le renouvellement tissulaire..”

Les cellules sénescentes contribuent au vieillissement et à la mort des tissus ; cependant, ils ont également des effets bénéfiques sur la croissance des tissus. Par exemple, les cellules sénescentes apparaissent dans les tissus embryonnaires et peuvent réguler ou diriger la croissance. De même, ces cellules peuvent être observées dans les tissus adultes lésés, où elles favorisent les processus de réparation.

La signalisation par les cellules sénescentes est une voie physiologique favorisant la croissance, comme observé dans la présente étude, où la croissance des cheveux se produit en réponse à la sénescence des mélanocytes dans un naevus pigmenté poilu. Le résultat de la sénescence peut dépendre de la SASP et varie avec la cellule d’origine ou le mécanisme de la sénescence. L’ostéopontine est le principal composant SASP sécrété par les mélanocytes dermiques sénescents qui est responsable de la croissance excessive des cheveux.

De futures études sont nécessaires pour comprendre l’interaction entre les cellules souches dans les follicules pileux et les mélanocytes dermiques sénescents dans les nævi. Ce type de recherche répondra à des questions critiques, telles que la raison pour laquelle les mutations oncogènes produisent une sénescence dans les mélanocytes dermiques adjacents aux follicules pileux chez la souris mais pas à l’intérieur du follicule. Le follicule pileux neutralise-t-il les effets des cellules sénescentes ?

Les résultats de l’étude indiquent une voie particulière de régulation de la croissance des cheveux par les cellules souches pileuses qui est médiée par les mélanocytes dermiques en sénescence. Cela indique le potentiel d’utilisation des cellules sénescentes et de leurs sécrétomes pour corriger les troubles régénératifs.