L’étonnante force des cellules mourantes dans la formation du système nerveux chez les vertébrés !

L’apoptose est un processus cellulaire essentiel qui permet d’éliminer des cellules potentiellement dangereuses, de réguler le nombre de cellules au sein d’un tissu mais aussi de sculpter différentes structures. Parmi les différents processus de morphogenèse dépendant de l’apoptose, la formation des doigts chez les vertébrés, bien étudiée, a permis de proposer que l’apoptose, par la simple élimination de cellules, agirait comme un sculpteur sur pierre qui élimine progressivement de petits fragments afin de créer une nouvelle forme. Au-delà de ce rôle passif, les scientifiques avaient précédemment montré que chez la drosophile, les cellules apoptotiques peuvent avoir un rôle actif dans le remodelage tissulaire, notamment dans la formation de plis au sein d’un épithélium au cours du développement. Cependant, ce rôle actif des cellules mourantes est-il conservé au cours de l’évolution ou constitue-t-il une spécificité de la drosophile ?

Afin de tester la potentielle conservation évolutive de cette capacité des cellules mourantes à sculpter activement les tissus, l’équipe de scientifiques a pris pour modèle d’étude la formation du tube neural des embryons de modèles aviaires (caille ou poulet).  Des défauts de fermeture du tube neural avaient été rapportés lorsque l'apoptose est inhibée chez différents modèles vertébrés, toutefois, les mécanismes cellulaires impliqués étaient inconnus. Les chercheurs ont découvert que dans le tube neural d’embryons de caille et de poulet, les cellules apoptotiques génèrent une force orientée du pôle apical vers le pôle basal avant d'être expulsées du tube neural. Cette force, s'appuie sur la formation d’un câble contractile d’acto-myosine qui s'étend le long de l'axe apico-basal de la cellule. La contraction de ce câble entraîne la fragmentation du noyau de la cellule et la formation de produits de dégradation (corps apoptotiques), mais influence également la courbure du tissu environnant. Ces données suggèrent fortement que lors de la formation du tube neural, les cellules apoptotiques génèrent des forces de traction successives qui, cumulativement, contribuent activement à la courbure et à la fermeture correcte du tube neural.

Alors que la mort cellulaire est principalement vue comme un moyen de se débarrasser de cellules défectueuses, ce travail révèle que les cellules mourantes, loin d’être passivement éliminées, participent de façon active à la morphogenèse tissulaire chez les vertébrés, de façon similaire à ce qui avait été montré chez la drosophile. Ainsi, la génération de force par les cellules mourantes et leur impact sur les tissus environnants apparait être un mécanisme conservé au cours de l’évolution dans l’acquisition de forme des tissus.

Pour en savoir plus :
Force-generating apoptotic cells orchestrate avian neural tube bending.
Roellig D, Theis S, Proag A, Allio G, Bénazéraf B, Gros J, Suzanne M.
Dev Cell. 17 mars 2022. doi: 10.1016/j.devcel.2022.02.020.