SANTÉ CUTANÉE et CICATRISATION : Les cellules souches s’organisent en fonction de la densité cellulaire

 

Ces experts allemands en biologie du vieillissement montrent que la densité cellulaire et/ou la surpopulation cellulaire jouent un rôle crucial les décisions de destinée des cellules souches et les mouvements des cellules différenciées vers la surface des tissus. Ce facteur de densité cellulaire va permettre que les différents types de cellules de la peau soient correctement positionnés dans le tissu.

 

Ni trop, ni trop peu et chacun à sa place : l'épiderme adulte est constitué de différentes couches cellulaires. Les cellules souches résident dans la couche inférieure où leur tâche est de produire de nouvelles cellules qui se différencient ensuite et se déplacent vers le haut vers la couche supérieure plus spécialisée. Ce processus de différenciation implique des changements permanents dans les propriétés des cellules pour préserver la fonction de barrière de la peau ou la reconstruire en cas de plaie. La peau doit maintenir un nombre équilibré de cellules souches et différenciées, car la perte d'un équilibre correct entraînerait une structure tissulaire aberrante et, par conséquent, une fonction. La façon dont cet équilibre complexe est possible était mal comprise jusqu’à cette étude.

 

Les cellules cutanées savent où aller et ce qu'elles sont censées faire ! Les chercheurs ont analysé des tissus de souris embryonnaires et des cellules souches en culture (Visuel ci-dessous) en laboratoire, pour décrypter ce mécanisme élégant basé sur un principe de guidage mécanique : c’est en effet le stress local induit par un « surpeuplement cellulaire » qui guide la division et la différenciation cellulaire : « Nous observons que la division des cellules souches induit un effet d'encombrement local sur la couche de cellules souches qui influence les cellules du voisinage de cet événement, et cette (com)pression déclenche la différenciation de la cellule voisine », explique l’auteur principal. Les cellules serrées modifient leurs propriétés, ce qui leur permet de « s'échapper » de la contrainte locale de pression. En un mot, les cellules perçoivent ce que font les cellules voisines et agissent de manière complémentaire et par compensation. Ce processus permet de maintenir la taille, l'architecture et la fonction des tissus.

 

Quelques principes très simples d'auto-organisation ? Ces travaux montrent pour la première fois comment ce tissu complexe, la peau humaine, peut se régénérer en cas de plaie ou maintenir sa structure au cours du vieillissement grâce à des principes très simples d'auto-organisation. Ici, l’étude a donné lieu à une modélisation informatique, qui, combinée à des données de biologie cellulaire permettra de mieux comprendre comment les aléas (de type plaies) ou les mutations génétiques qui se produisent au cours de la prolifération des cellules souches peuvent venir entraver ce processus.

Car tout n’est pas si simple, en cas de retard de cicatrisation, de plaie chronique ou infectée, par exemple.