Une nouvelle étude de scientifiques de l'Université de Caroline du Nord à Chapel Hill révèle que les cellules qui façonnent nos organes peuvent être beaucoup plus mobiles et coordonnées qu'autrement.
En utilisant les mouches des fruits comme modèle, les chercheurs ont découvert que les futures cellules musculaires rampent à travers la surface des testicules en développement et la sculptent activement dans sa forme finale. Ces cellules dynamiques ne fonctionnent pas seules, elles coordonnent leurs mouvements en utilisant un système de communication auparavant généralement associé au développement du cerveau.
« Alors que la plupart des organes sont considérés comme des cellules statiques en forme de briques, notre étude met en évidence le rôle puissant des cellules dynamiques et migrateurs – et comment elles fonctionnent ensemble pour sculpter les tissus vivants », a déclaré le Dr Maik Bischoff, premier et co-corrésistance de l'étude et chercheur postdoctoral dans le laboratoire Peifer à UNC-Poil Hill.
Les scientifiques savent depuis longtemps que deux principaux types de cellules sont impliqués dans la formation d'organes: les cellules épithéliales relativement immobiles (comme les briques dans une paroi) et les cellules mésenchymateuses flexibles et hautement mobiles. L'équipe Carolina voulait mieux comprendre comment ces cellules migrateurs se coordonnent en tant que groupe pour façonner les tissus pendant le développement. L'une des résultats les plus surprenants de l'étude est que ces cellules s'appuient sur une molécule de signalisation mieux connue pour le câblage du cerveau. Cette perspicacité suggère que les organes très différents, comme le cerveau et les testicules, peuvent utiliser des systèmes similaires pour se façonner.
Ils se sont concentrés sur les testicules dans le développement des mouches des fruits, qui commence comme un ovale mais finalement se tord en spirale. Les chercheurs ont découvert que les cellules précurseurs musculaires rampent physiquement sur la surface et se resserrent plus tard autour des testicules, le façonnant de l'extérieur. L'imagerie en direct leur a permis de regarder ce processus en temps réel, un progrès significatif sur les instantanés des tissus statiques utilisés dans la plupart des études antérieures.
Si nous voulons comprendre comment les organes se forment, nous devons surveiller le processus au fur et à mesure. Essayer de le comprendre à partir d'images statiques, c'est comme apprendre les règles du basket-ball à partir d'une poignée de captures d'écran – vous manquez toute la chorégraphie. »
Dr Maik Bischoff, premier et co-correspondant auteur de l'étude
Le travail a des implications de grande envergure. Comprendre comment les cellules mobiles se coordonnent pour la moisissure des tissus pourraient offrir de nouvelles perspectives sur la façon dont les organes se forment et ce qui peut mal tourner avec les troubles du développement. En raison des cellules cancéreuses, un autre exemple de cellules mésenchymateuses, étudier comment ces cellules se déplacent et communiquer pourraient également aider les scientifiques à apprendre comment les tumeurs se développent et se propagent.
« Les cellules mésenchymateuses sont souvent négligées dans le développement d'organes, mais elles sont incroyablement dynamiques et influentes », a déclaré le Dr Mark Peifer, auteur senior et co-correspondant, professeur de biologie et membre du Lineberger Comprehensive Cancer Center à UNC-Chapel Hill. « En les regardant en direct, nous découvrons comment les cellules communiquent et coopérez pour construire des structures complexes – et ce qui se passe lorsque cela se passe mal. »
L'équipe de recherche comprenait également Jenevieve Norton et Sarah Clark, chercheurs post-baccalauréat du laboratoire de Peifer.
