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Paris, 12 juin 2012

Cellules souches post-mortem : un état dormant pour mieux revivre... plus tard

Des chercheurs de l'Institut Pasteur, de l'université de Versailles Saint-Quentin-en- Yvelines, de l'AP-HP et du CNRS, dirigés par Fabrice Chrétien (1) en collaboration avec Shahragim Tajbakhsh (2) ont démontré pour la première fois, chez l'homme et chez la souris, la faculté qu'ont des cellules souches de demeurer dans un état de dormance quand leur environnement devient hostile, y compris plusieurs jours après la mort de l'individu. Cette capacité à considérablement réduire leur activité métabolique leur permet de préserver leur potentiel de division cellulaire pour favoriser la réparation et la croissance d'un organe ou d'un tissu quand les conditions du milieu redeviennent favorables. Cette découverte laisse envisager des perspectives thérapeutiques pour de nombreuses maladies. Cette publication paraît ce jour dans la revue Nature communications.

Les cellules souches du muscle survivent 17 jours post-mortem chez l'homme et 16 jours post-mortem chez la souris. Cette découverte a été réalisée par des chercheurs de l'Institut Pasteur, de l'université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines, de l'AP-HP et du CNRS, dirigés par le Pr Fabrice Chrétien, en collaboration avec l'équipe dirigée par le Pr Shahragim Tajbakhsh. Les scientifiques ont également montré que ces cellules souches, une fois remises en culture, conservent leur capacité à se différencier en cellules musculaires parfaitement fonctionnelles.

Devant ce résultat très étonnant, les scientifiques ont cherché à caractériser ces cellules pour comprendre comment elles pouvaient subsister dans un milieu aussi défavorable. Ils ont observé la mise en place, chez ces cellules, d'un mode quiescent, dont le métabolisme est extrêmement diminué. Cet état de dormance est favorisé par une organisation cellulaire réduite au strict nécessaire : très peu de mitochondries (les usines de production d'énergie -à partir d'oxygène- de toute cellule) et des stocks énergétiques très faibles.

« Un parallèle peut être établi avec les conditions pathologiques où les cellules doivent faire face à des carences sévères avant d'entrer à nouveau dans le cycle cellulaire pour régénérer le tissu ou l'organe endommagé », explique Fabrice Chrétien. « Quand le muscle entre en phase aigüe de lésion, la distribution d'oxygène est très perturbée. Nous avons même constaté que les cellules souches musculaires en anoxie (privées d'oxygène) à 4°C survivaient mieux que celles qui avaient été exposées régulièrement à l'oxygène ambiant ».

L'équipe de Fabrice Chrétien s'est ensuite demandée si ces résultats pouvaient s'appliquer à un autre type cellulaire. Elle a donc testé les cellules souches de la moelle osseuse à l'origine des cellules sanguines chez la souris. Celles-ci restent viables 4 jours post-mortem et conservent également leur capacité à reconstituer les tissus après greffe de moelle.

Cette découverte laisse envisager une nouvelle source et surtout de nouveaux moyens de conservation des cellules souches à usage thérapeutique pour un certains nombres de pathologies. C'est le cas par exemple de la leucémie qui nécessite une greffe de moelle osseuse pour restaurer les cellules sanguines et immunitaires des malades détruites par chimiothérapie ou radiothérapie. En prélevant après leur mort des cellules souches de moelle osseuse sur des donneurs consentants, les médecins pourraient pallier la pénurie de tissus et cellules. Une piste thérapeutique qui nécessite encore de nombreuses validations avant d'être réellement mise en application, mais très prometteuse dans le cadre de la thérapie cellulaire.


Notes :

(1) Fabrice Chrétien est responsable de l'unité Histopathologie humaine et modèles animaux à l'Institut Pasteur, neuropathologiste et professeur d'histologie à l'université Versailles Saint Quentin en Yvelines et dans le service d'Anatomie pathologique de l'hôpital Raymond Poincaré (AP-HP) à Garches.
(2) Shahragim Tajbakhsh est professeur à l'Institut Pasteur où il est responsable de l'unité Cellules souches et développement (unité Institut Pasteur/CNRS)

Références :

Skeletal muscle stem cells adopt a dormant cell state post mortem and retain regenerative capacity, Nature communications, le 12 juin 2012

Mathilde Latil1,2,3, Pierre Rocheteau4, Laurent Châtre5, Serena Sanulli4,†, Sylvie Mémet6,7, Miria Ricchetti5, Shahragim Tajbakhsh4*, Fabrice Chrétien1,2,8*

1 Institut Pasteur, Histopathologie Humaine et Modèles Animaux, Département Infection &
Epidémiologie; 25 rue du Dr Roux, Paris, France
2 Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Faculté de médecine, Versailles, France
3 Université Paris Est, Créteil, France
4 Institut Pasteur, CNRS URA 2578, Stem Cells & Development, Department of Developmental Biology, CNRS URA 2578, Institut Pasteur, 25 rue du Dr Roux, Paris
5 Institut Pasteur, CNRS UMR 3525, Unité de Génétique Moléculaire des Levures, 25 rue du
Dr Roux, Paris, France
6 Institut Pasteur, Unité de Mycologie Moléculaire, Département Infection et Epidémiologie,
F-75015 Paris, France
7 CNRS, URA3012, Paris, France
8 Assistance Publique Hôpitaux de Paris, AP-HP, Service d'Anatomie Pathologique et de
Médecine légale, Hôpital Raymond Poincaré, Garches, France
† Institut Curie, Mechanisms of repression by polycomb group proteins, Unit of genetics and
developmental biology, INSERM U934, CNRS UMR3215, 26 rue d'Ulm, Paris, France

* These authors contributed equally to this work

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