Les cellules souches établissent des contacts avec les nerfs dans la régénération tissulaire et la progression du cancer

Des chercheurs de l'Université de Zurich montrent que différentes populations de cellules souches sont innervées de différentes manières. L'innervation peut donc être cruciale pour une bonne régénération tissulaire. Ils démontrent également que les cellules souches cancéreuses établissent également des contacts avec les nerfs. Le ciblage de l'innervation tumorale pourrait ainsi conduire à de nouvelles thérapies contre le cancer.

Les cellules souches peuvent générer une variété de tissus spécifiques et sont de plus en plus utilisées pour des applications cliniques telles que le remplacement des os ou du cartilage. Cependant, les cellules souches sont également présentes dans les tissus cancéreux et participent à la progression du cancer et aux métastases. Les nerfs sont fondamentaux pour réguler les processus physiologiques et régénératifs impliquant les cellules souches. Cependant, on sait peu de choses sur les interactions entre les cellules souches et les neurones dans les tissus en régénération et dans les cancers.

Comparaison des types de cellules souches dans la régénération tissulaire

Une équipe de chercheurs dirigée par Thimios Mitsiadis, professeur à l'Institut de biologie buccale de l'Université de Zurich, vient de publier deux études qui expliquent comment les cellules souches favorisent la croissance neuronale dans la régénération tissulaire et la progression du cancer. La première étude a comparé l'interaction des neurones avec deux populations différentes de cellules souches humaines, à savoir les cellules souches de la pulpe dentaire et les cellules souches de la moelle osseuse. Les deux peuvent se différencier en différents types cellulaires tels que les cellules osseuses, cartilagineuses et adipeuses. Les cellules souches de la moelle osseuse humaine sont isolées des os squelettiques et constituent la norme de référence pour les approches de régénération osseuse. Les dents extraites sont à l'origine des cellules souches de la pulpe dentaire, qui représentent une alternative prometteuse.

Les cellules souches dentaires sont très innervées

En utilisant la technologie «d'organe sur puce», qui repose sur de petits appareils tridimensionnels imitant les fonctions de base des organes et tissus humains, les chercheurs ont démontré que les deux types de cellules souches favorisaient la croissance neuronale. Les cellules souches de la pulpe dentaire, cependant, ont donné de meilleurs résultats par rapport aux cellules souches de la moelle osseuse: elles ont induit des neurones plus allongés, formé des réseaux neuronaux denses et établi des contacts étroits avec les nerfs.

«Les cellules souches dentaires produisent des molécules spécifiques qui sont fondamentales pour la croissance et l'attraction des neurones. Par conséquent, les cellules souches sont abondamment innervées », explique Mitsiadis. La formation de tels réseaux étendus et l'établissement de nombreux contacts suggèrent que les cellules souches dentaires créent des connexions fonctionnelles avec les nerfs du visage.

Par conséquent, ces cellules pourraient représenter un choix intéressant pour la régénération de tissus faciaux fonctionnels et correctement innervés. »

Pierfrancesco Pagella, co-auteur et chef de groupe junior

Les cellules souches cancéreuses recrutent également des neurones

Dans la deuxième étude, les chercheurs ont examiné l'interaction entre les nerfs et les cellules souches cancéreuses trouvées dans l'améloblastome, une tumeur agressive de la bouche. Ils ont d'abord démontré que les améloblastomes ont des propriétés de cellules souches et sont innervés par les neurones faciaux. Lorsque les cellules d'améloblastome ont été isolées et placées dans des dispositifs «d'organe sur puce», elles ont conservé non seulement leurs propriétés de cellules souches mais aussi attiré les nerfs et établi un contact avec elles.

«Il semble que les nerfs soient fondamentaux pour la survie et la fonction des cellules souches cancéreuses», explique Pagella. «Ces résultats créent de nouvelles possibilités pour le traitement du cancer en utilisant des médicaments qui modifient la communication entre les neurones et les cellules souches cancéreuses. Nous espérons que cela ouvre des voies imprévues vers des thérapies efficaces contre le cancer », ajoute Mitsiadis. « La combinaison d'outils moléculaires et d'imagerie avancés et de la technologie » d'organe sur puce « offre une opportunité passionnante de révéler les fonctions cachées des neurones et leurs interactions avec divers types de cellules souches, dans des conditions saines et pathologiques. »