Cellules souches du sang : pas de prise en charge en cas d'urgence !
Comment le corps protège nos cellules souches sanguines de l'épuisement
Après une infection ou une perte de sang, l'organisme doit compenser le plus rapidement possible la perte de cellules sanguines. On a longtemps considéré que cette tâche incombait aux cellules souches hématopoïétiques de la moelle osseuse. Mais des scientifiques du Centre allemand de recherche sur le cancer (DKFZ) viennent de découvrir chez la souris qu'une certaine population de cellules progénitrices se charge de cette tâche : Cela accélère la régénération des cellules sanguines et protège éventuellement les cellules souches de l'épuisement.
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Tant que nous sommes en bonne santé, notre corps maintient le nombre de cellules sanguines et immunitaires largement constant. Cependant, toute infection ou autre trouble qui augmente la consommation de cellules entraîne une perte de cellules, qui doivent être remplacées le plus rapidement possible pour que le système immunitaire reste pleinement fonctionnel.
Au cours du développement embryonnaire, les cellules souches sanguines de la moelle osseuse donnent naissance à tous les types de cellules sanguines matures. "Par conséquent, on suppose depuis longtemps que la perte de cellules sanguines et immunitaires dans les situations d'urgence est signalée aux cellules souches du sang, qui sont stimulées pour se diviser beaucoup plus rapidement que d'habitude afin de fournir immédiatement un remplacement", explique Hans-Reimer Rodewald du DKFZ.
Les cellules souches du sang peuvent se diviser en une cellule fille, qui reste une cellule souche, et une deuxième cellule fille, qui continue à se développer. Ces cellules filles en développement donnent d'abord naissance à des cellules progénitrices dites multipotentes, qui sont capables de se différencier en n'importe quel type de cellule sanguine. "Jusqu'à présent, nous ne savions pas exactement si ce sont les cellules souches du sang qui assurent la régénération en cas d'urgence, ou si les cellules progénitrices prennent le relais", explique l'immunologiste Katrin Busch, l'un des premiers auteurs de l'article.
L'équipe de Rodewald, en collaboration avec le groupe de recherche de Thomas Höfer, également au DKFZ, a maintenant pu étudier cette question chez la souris. À cette fin, les chercheurs ont utilisé des marqueurs génétiques qui ont été incorporés dans les cellules souches du sang et qui peuvent être suivis à travers toutes les étapes ultérieures du développement de leur progéniture cellulaire.
Lorsque les souris ont été infectées par des bactéries, elles ont développé une inflammation systémique. Comme prévu, les cellules souches sanguines marquées ont réagi par une division cellulaire, qui n'a toutefois pas entraîné une augmentation du nombre de cellules sanguines différenciées. En outre, les cellules souches ont intensifié la transcription, mais cela a surtout affecté les gènes associés à leur auto-renouvellement. Ainsi, les cellules souches sanguines elles-mêmes ne sont apparemment pas chargées de reconstituer les cellules sanguines matures. Cela était vrai non seulement pour les infections bactériennes, mais aussi pour d'autres états de santé stressants tels que l'anémie ou une déficience de divers types de cellules immunitaires.
Cependant, la situation était tout à fait différente lorsque la population de cellules progénitrices multipotentes était équipée du marqueur génétique : Après environ onze jours, le nombre de globules blancs marqués différents issus des cellules progénitrices multipotentes a augmenté de manière significative chez les souris infectées par la bactérie.
"Le fait de confier cette tâche aux cellules progénitrices présente plusieurs avantages : Cela accélère le processus, car la différenciation à partir des cellules souches est un processus assez lent. En outre, il y a beaucoup plus de cellules progénitrices que de cellules souches, ce qui contribue également à garantir la disponibilité rapide de suffisamment de cellules sanguines matures", explique Höfer. Rodewald ajoute : "Nous interprétons également ce résultat comme un possible mécanisme de protection des cellules souches sanguines, peut-être pour éviter d'être épuisées par des infections récurrentes au cours de la vie."
Il y a quelques années, les scientifiques du laboratoire de Rodewald et de Höfer avaient déjà démontré que, contrairement à l'opinion commune des experts, les cellules progénitrices pluripotentes jouent également le rôle principal dans le maintien du nombre de cellules sanguines dans des conditions normales de santé.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
Publication originale
Ann-Kathrin Fanti, Katrin Busch, Alessandro Greco, Xi Wang, Branko Cirovic, Fuwei Shang, Tamar Nizharadze, Larissa Frank, Melania Barile, Thorsten Feyerabend, Thomas Hofer, and Hans-Reimer Rodewald: Flt3- and Tie2-Cre tracing identifies regeneration in sepsis from multipotent progenitors but not hematopoietic stem cells; Cell Stem Cell 2023
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