La revue « Nature » publie cette semaine deux études qui confirment l'importance des ostéoblastes dans les processus qui régulent le renouvellement et la différenciation des cellules souches hématopoïétiques in vivo. Jusqu'à présent, seulement quelques travaux, menés in vitro, avaient suggéré que les ostéoblastes devaient appartenir au microenvironnement contrôlant les cellules souches hématopoïétiques.
Afin de tester cette hypothèse in vivo, Zhang et coll. et Calvi et coll. ont employé deux stratégies génétiques différentes pour augmenter la taille de la population d'ostéoblastes dans des régions spécifiques d'os de souris. Dans les deux cas, les chercheurs ont démontré l'existence d'une corrélation entre le nombre d'ostéoblastes et le nombre de cellules souches hématopoïétiques. Calvi et coll. ont de plus établi que l'administration d'hormone parathyroïdienne (PTH) à des souris sauvages conduit à une élévation du nombre d'ostéoblastes et de cellules souches hématopoïétiques. Cette découverte pourrait trouver une application clinique, si le phénomène existe chez l'homme.
La prolifération et le développement des cellules souches adultes comme ceux des cellules embryonnaires dépendent du microenvironnement. Depuis plusieurs décennies, de nombreuses équipes de recherche tentent de caractériser le microenvironnement (on parle également de « niche ») des différents types de cellules souches adultes. Curieusement, la niche interagissant avec les cellules souches hématopoïétiques n'avait pu être clairement identifiée. Pourtant, ces cellules, qui permettent le renouvellement d'au moins dix lignées de cellules sanguines, sont les plus étudiées et les mieux caractérisées de toutes les cellules souches adultes.
Par l'intermédiaire de protéines d'ancrage
Afin d'en apprendre davantage sur le rôle potentiel des ostéoblastes dans le contrôle des cellules souches hématopoïétiques, Zhang et coll. (Stowers Institute for Medical Research, Kansas City) ont utilisé des souris génétiquement modifiées n'exprimant plus le récepteur de la protéine morphogénique de l'os, BMP (« Bone Morphogenic Protein »). Chez ces animaux, les os longs présentent des aires ressemblant à de l'os trabéculaire et le nombre d'ostéoblastes est significativement augmenté. En outre, les cellules souches hématopoïétiques primitives mobilisables à long terme (CSH-LT) sont deux fois plus nombreuses chez ces mutants que chez des souris sauvages. Zhang et coll. ont également observé que les CSH-LT côtoient les ostéoblastes bordant la surface de l'os. Ils supposent que les deux types de cellules interagissent par l'intermédiaire de protéines d'ancrage (N-cadhérine et ß-caténine).
Calvi et coll. (Harvard Medical School, Boston) ont, quant à eux, choisi d'utiliser des souris surexprimant un récepteur cellulaire qui stimule la prolifération des ostéoblastes (PPR pour « PTHrP receptor »). Chez ces mutants, comme chez ceux étudiés par Zhang et coll., l'augmentation de la taille de la population des ostéoblastes s'accompagne d'une augmentation du nombre de CSH-LT.
Ces deux études montrent de manière formelle que les ostéoblastes appartiennent au microenvironnement contrôlant les cellules souches hématopoïétiques. Cependant, il n'est pas exclu que d'autres lignées cellulaires interviennent également dans la régulation de la prolifération et de la différenciation des CSH-LT. Par ailleurs, la nature précise des mécanismes par lesquels les ostéoblastes contrôlent les cellules souches hématopoïétiques reste à caractériser.
« Nature » du 23 octobre 2003, pp. 836-841 et 841-846.
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