Les cellules de la peau basculent entre les états de maintenance et de guérison, montre une étude

Une nouvelle étude utilisant des films haute définition de cellules vivantes révèle que les cellules de la peau peuvent basculer entre deux modes de prolifération: un mode d'expansion adapté à la réparation des plaies et un mode équilibré adapté au maintien des tissus.
La recherche montre que les cellules de la peau peuvent passer du mode maintenance au mode réparation pour accélérer la croissance de nouvelles cellules et guérir une plaie.

L'étude, réalisée par le Wellcome Trust Sanger Institute de Cambridge et l'Université de Cambridge, toutes deux au Royaume-Uni, est publiée dans la revue Nature Cell Biology.

Les chercheurs ont découvert que dans le mode en expansion, la prochaine génération de cellules contient un nombre plus élevé de cellules en division que de cellules non en division. En mode équilibré, la prochaine génération de cellules contient un nombre égal de cellules en division et de cellules non divisées.

En outre, la présence d'une plaie semble déclencher le basculement du mode équilibré - où la croissance et l'excrétion des cellules sont équilibrées et convient au maintien des tissus - au mode d'expansion, où une croissance accélérée est nécessaire pour réparer la plaie.

L'auteur principal, le Dr Phil Jones, qui dirige un laboratoire spécialisé dans les cellules souches épidermiques, a déclaré:

"Cette recherche démontre que la division des cellules de la peau humaine peut changer leur comportement entre ces deux modes d'entretien ou de réparation, remettant en question la vision de longue date selon laquelle le renouvellement et la guérison de la peau dépendent d'une population particulière de cellules souches."

Ses collègues et lui assimilent le basculement entre les deux États à la modification des règles dans un jeu de dés. Lorsqu'une cellule se divise en deux cellules filles, les cellules filles peuvent se diviser ou ne pas se diviser.

Les cellules cutanées basculent entre deux jeux de dés différents

Il y a trois résultats possibles d'une division cellulaire: le résultat 1 résulte en deux cellules en division, le résultat deux résultats en une cellule en division et une en division, et le résultat trois donne deux cellules non en division.

En termes de jeu de dés, ces résultats sont l'équivalent d'un roulement d'un ou deux pour deux cellules en division, de trois ou quatre pour une division et d'une division, et de cinq ou six pour deux cellules non en division. .

Dans le jeu équilibré, les chances de faire passer un nombre quelconque entre un et six sont les mêmes. Ainsi, l’un des trois résultats de la division cellulaire a une chance sur trois d’assurer une répartition égale à 50/50 entre les cellules en division et non en division. la prochaine génération.

Mais dans le jeu en expansion, les chercheurs ont constaté que les probabilités de produire des cellules en division sont neuf fois plus élevées, comme un jeu de dés où les dés sont utilisés pour assurer que le nombre de cellules qui se divisent cellules.

Pour l’étude, l’équipe a réalisé des films d’imagerie en direct de plus de 3 000 cellules cutanées humaines se divisant par milliers de cultures. Ceux-ci ont montré que les cellules à peau unique se développent de manière exponentielle en mode réparation jusqu'à ce qu'elles produisent des feuilles de cellules multicouches, puis passent en mode équilibré.

Le blocage de la protéine de signalisation empêche le retour des cellules

Cependant, les chercheurs notent également avec intérêt que ce qu'ils ont observé lors de la croissance unicellulaire ne représente que la moitié de l'histoire, comme l'explique la co-auteure, la Dre Joanna Fowler, de l'Institut Sanger:

"En grattant des feuilles de cellules en mode équilibré et en observant les cellules à côté de la raclette, nous avons vu qu’elles se transformaient en mode cicatrisation jusqu’à ce que la rayure se referme. Les cellules pouvaient basculer entre les deux états les comportements étaient réversibles. "

C'est comme si les cellules de la peau pouvaient détecter la perte de cellules voisines, ce qui les fait basculer du mode maintenance au mode réparation, et lorsqu'elles sont à nouveau entourées de cellules, elles reviennent en mode maintenance.

Suite à une enquête plus poussée, l'équipe a trouvé le "commutateur" sous la forme de la protéine ROCK2 kinase de signalisation cellulaire. Quand ils bloquaient la protéine, elle arrêtait les cellules en expansion ou en mode réparation et pouvait revenir en mode équilibré ou de maintenance.

Et dans d'autres tests, ils ont trouvé des différences dans l'expression des gènes entre les populations de cellules dans les états de réparation et d'équilibre.

L'équipe estime que l'étude aide à comprendre comment les cultures de cellules cutanées se développent et pourrait conduire à d'autres améliorations dans la cicatrisation des plaies en clinique.

Les résultats pourraient également être importants pour comprendre le cancer, où les cellules ont trop de filles en division, explique le Dr Jones, comme il l'explique:

"Les mutations pourraient changer les règles du jeu et charger les dés en faveur de la division des cellules, menant au cancer. Le fait de savoir que toutes les cellules cutanées qui se divisent peuvent changer de comportement nous aidera à comprendre comment les modifications comportement."

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