Les vésicules extracellulaires (VE) sont de minuscules bulles libérées par les cellules, agissant comme des vaisseaux cargo à travers lesquels les cellules échangent des signaux et communiquent ainsi. Un article récemment publié dans la revue Rapports de cellules a démontré que cette forme d’échange cellulaire joue également un rôle clé dans le développement du cerveau.
Nos résultats soulignent le rôle central des EV dans la signalisation intercellulaire au cours du développement cérébral, soulignant leur potentiel en tant que médiateurs d'interactions cellulaires complexes et en tant que cibles pour de futures stratégies thérapeutiques.
Dr Silvia Cappello, chercheuse principale, chef du groupe de recherche au Centre biomédical de la LMU et membre du pôle d'excellence SyNergy
L'équipe a étudié les vésicules extracellulaires dans divers systèmes modèles, notamment des cellules souches neurales, des neurones, des astrocytes, des organoïdes cérébraux et des sphéroïdes à motifs, tous dérivés de cellules souches pluripotentes. Les chercheurs ont ainsi obtenu de nouvelles informations sur la manière dont les petites bulles de transport influencent le développement du cerveau.
Communication spécifique et composition protéique dynamique
L'une des principales conclusions de l'étude est que les vésicules extracellulaires facilitent la communication spécialisée entre différents types de cellules. « Nous avons démontré que les cellules réceptrices absorbent la charge de différentes cellules donneuses, pour lesquelles elles ont des schémas d'absorption uniques », explique Cappello. Cela met en évidence la spécificité de la communication médiée par les vésicules extracellulaires.
Les chercheurs ont également découvert que la composition protéique des vésicules change au cours du développement du cerveau et varie selon les populations cellulaires et les régions cérébrales. « Cette variabilité suggère une biogenèse étroitement régulée des vésicules, essentielle à leurs fonctions spécifiques au type de cellule », explique Cappello.
Transport vers le noyau cellulaire
Grâce à des techniques d’imagerie en direct à haute résolution, l’équipe a également pu montrer que des vésicules extracellulaires pénètrent dans le noyau des cellules progénitrices neurales lors de la division cellulaire. « Cette découverte est particulièrement enthousiasmante, car elle indique que les vésicules extracellulaires influencent des processus cellulaires cruciaux non seulement dans le cytoplasme, mais aussi au niveau nucléaire. » Comme l’a révélé l’étude, la cargaison transportée comprend des protéines, mais aussi des facteurs de transcription, tels que YAP1, qui sont directement transférés aux cellules réceptrices et induisent des changements transcriptionnels rapides. Un exemple particulièrement intéressant est le facteur de transcription YAP1, qui est directement transporté dans le noyau des cellules réceptrices, où il induit des changements transcriptionnels.
« Cette capacité des vésicules extracellulaires à transporter des signaux moléculaires spécifiques vers le noyau cellulaire ouvre de nouvelles perspectives pour notre compréhension des interactions cellulaires complexes dans le cerveau », explique Cappello.
Selon les auteurs, ces résultats soulignent le rôle central des VE dans le développement du cerveau et pourraient ouvrir la voie à de nouvelles approches thérapeutiques pour le traitement des maladies neurologiques à long terme.
