Identification d’une niche vasculaire chez la drosophile. Nouveaux parallèles avec les mammifères dans le contrôle de l’hématopoïèse.
Les cellules souches et progéniteurs hématopoïétiques (HSPC) de la moelle osseuse ont la capacité de s’auto-renouveler et de donner naissance aux différents types de cellules sanguines circulantes. Le maintien des HSPC dépend de signaux provenant de leur microenvironnement tissulaire, appelé « niche ». Les scientifiques ont mis en évidence que 2 niches sont impliquées dans le contrôle de l’hématopoïèse chez la drosophile. Cette étude, publiée dans la revue Elife, établit de nouveaux parallèles entre les niches hématopoïétiques de la drosophile et celles des mammifères et ouvre de nouvelles perspectives d’études chez l’homme.
Les cellules souches sont essentielles au maintien de l’intégrité tissulaire des organes. Le contrôle de leurs propriétés dépend de leur microenvironnement appelé «niche». La dérégulation de ce contrôle peut entrainer des pathologies telles que des leucémies. Dans la moelle osseuse, à l’origine de l’ensemble des cellules sanguines, la niche hématopoïétique a deux composantes : l’une endostéale (au contact de l’os et composée d’ostéoblastes, de fibroblastes et d’adipocytes) et l’autre vasculaire. Chez la drosophile, les progéniteurs hématopoïétiques sont localisés dans l’organe hématopoïétique appelé glande lymphatique.
Des études antérieures avaient mis en évidence l’existence d’une niche, au sein de l’organe hématopoïétique de la drosophile, établissant cet organisme comme un modèle d’étude de la « niche hématopoïétique ». Dans cette nouvelle étude, les scientifiques ont identifié que le tube cardiaque, qui est le système vasculaire chez la drosophile, joue le rôle de niche pour réguler l’hématopoïèse dans la glande lymphatique. Ces résultats établissent que 2 niches appelées le « Posterior Signalling Center (PSC)» et le tube cardiaque (système vasculaire) contrôlent l’hématopoïèse chez la drosophile. L’identification d’une niche vasculaire souligne les similitudes importantes qui existent entre les mammifères et la drosophile dans les mécanismes qui contrôlent l’hématopoïèse.
Les scientifiques montrent que, chez la drosophile, la communication cellulaire entre le système vasculaire et la glande lymphatique implique la signalisation « Fibroblast Growth Factor » (FGF). Le ligand Branchless (Bnl) sécrété par les cellules cardiaques active la voie FGF dans les progéniteurs hématopoïétiques. La signalisation FGF régule l'homéostasie (balance entre progéniteurs et cellules immunitaires différenciées) des glandes lymphatiques en contrôlant les niveaux de calcium dans les progéniteurs via l'activation de la phospholipase C.
L’identification et le décryptage au niveau moléculaire du rôle de la niche vasculaire chez la drosophile et les parallèles avec le contrôle de l’hématopoïèse chez les mammifères ouvrent de nouvelles perspectives de recherche fondamentale et clinique chez l’homme.
Figure : Deux niches contrôlent l'homéostasie des glandes lymphatiques.
(a) Glande lymphatique (organe hématopoïétique) de drosophile. Les 2 lobes composant la glande lymphatique sont marqués en rouge. Le PSC, une des niches, est en bleu. La deuxième niche qui correspond au tube cardiaque, est marquée en vert. (b) Représentation schématique de la glande lymphatique des larves du troisième stade. Un seul lobe est présenté. Les progéniteurs et les « core progéniteurs » sont respectivement en rouge et en rouge hachuré. La zone corticale (ZC) contenant les cellules immunitaires différenciées est en rouge foncé. Les 2 niches, le PSC et le tube cardiaque / système vasculaire, sont en bleu et vert, respectivement. Dans des conditions normales, la PSC, la première niche identifiée, régule le maintien du pool de progéniteurs sauf les « core progéniteurs » (flèche bleue). En agissant directement sur les « core progéniteurs » (flèche verte) le tube cardiaque correspond à une seconde niche présente dans la glande lymphatique. Bnl produit par les cellules cardiaques active la voie FGF dans les progéniteurs. L'activation de la voie FGF régule les niveaux intracellulaires de Ca2+ via la phospholipase C (PLCg), et contrôle ainsi la maintenance de l'ensemble des progéniteurs hématopoïétiques.
Pour en savoir plus :
The vascular niche controls Drosophila hematopoiesis via fibroblast growth factor signaling.
Destalminil-Letourneau M, Morin-Poulard I, Tian Y, Vanzo N, Crozatier M.
Elife. 2021 Jan 4;10:e64672. doi: 10.7554/eLife.64672.
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