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Méthode par laquelle les cellules échangent des vésicules pour synchroniser leurs activités.

Méthode par laquelle les cellules échangent des vésicules pour synchroniser leurs activités.
Méthode par laquelle les cellules échangent des vésicules pour synchroniser leurs activités.

Le laboratoire Jun Yamashita décrit PSyC, une nouvelle méthode par laquelle les cellules échangent des vésicules pour synchroniser leurs activités. Crédit : Université de Kyoto

Tout comme une colonie de fourmis ou même des personnes dans un bureau, les cellules du corps doivent travailler ensemble pour accomplir leurs tâches. Dans tous les cas, cette coopération passe par la communication. Les fourmis le font par l’odorat, les gens par le son et, comme le montre une nouvelle étude menée par des chercheurs de CiRA, les cellules le font en faisant passer des vésicules à travers un système appelé synchronie phénotypique des cellules, ou PSyC.

Tous nos corps commencent comme une seule cellule, l’embryon. Cette cellule se divise et, avec le temps, différents sous-ensembles de cellules commencent à former différents tissus et organes. Pour cela, les cellules, notamment celles qui sont proches les unes des autres, doivent communiquer régulièrement afin de coordonner leur activité.

“Les cellules doivent se différencier pour former des tissus et des organes normaux”, a expliqué le professeur CiRA Jun Yamashita, qui a dirigé l’étude. “Nous connaissons les voies de signalisation et les réseaux de gènes pour les cellules individuelles, mais nous ne savons pas grand-chose sur la façon dont les cellules se synchronisent.”

La cellule souche embryonnaire représente l’un des premiers types de cellules au cours de la croissance embryonnaire et est couramment utilisée pour étudier les toutes premières étapes du développement de n’importe quelle partie du corps. Pour découvrir le PSyC, l’équipe de recherche a utilisé un type spécial de cellule souche embryonnaire qu’elle avait conçu.

“Nous avons fabriqué des cellules souches embryonnaires qui ont une protéine kinase A constitutivement active. Cela accélère la différenciation des cellules”, a déclaré Tomohiro Minakawa, qui a proposé le projet et mené la plupart des expériences.

Typiquement, un groupe de cellules souches embryonnaires présente des schémas de développement synchronisés. Cependant, étant donné que ses cellules souches embryonnaires de protéine kinase A montrent une différenciation accélérée, Minakawa et ses collègues s’attendaient à ce que le mélange de ces cellules souches embryonnaires avec des cellules souches embryonnaires régulières perturbe cette synchronicité et résulte en deux groupes avec des taux de différenciation différents.

Ce n’est pourtant pas ce qu’ils ont observé. Alors qu’il y avait initialement une différence dans le taux de différenciation des deux types de cellules, les cellules souches embryonnaires normales ont finalement rattrapé leurs homologues de la protéine kinase A. Ce rattrapage est ce que l’étude appelle PSyC.

“Le PSyC n’était visible que si les cellules étaient à proximité. Mais si nous mettions une certaine distance entre elles, l’effet était perdu”, a noté Minakawa. “Cela suggère que les cellules à proximité communiquent en passant des vésicules entre elles pour effectuer PSyC.”

Pour échanger des produits chimiques et des molécules entre elles, les cellules enfermeront généralement le contenu dans une vésicule extracellulaire, un peu comme mettre une lettre dans une enveloppe. La vésicule extracellulaire est ensuite libérée de la cellule et se lie ou est absorbée par une autre. Ensuite, la vésicule extracellulaire s’ouvre pour libérer son emballage à l’intérieur de la deuxième cellule.

Une analyse plus poussée a révélé que parmi les nombreux types de biomolécules transmises par les vésicules extracellulaires figurait le microARN-132. Cet échange a induit les cellules souches embryonnaires en cellules mésodermiques par PSyC. Pour prouver ce point, les chercheurs ont livré du microARN-132 à l’intérieur des nanoparticules aux cellules, trouvant le même effet.

Yamashita a noté que si leur fonction dans la communication cellulaire n’était pas nouvelle, la découverte que les vésicules extracellulaires synchronisaient l’activité cellulaire l’était.

“Nous savions déjà que les vésicules extracellulaires sont utilisées pour les communications de cellule à cellule. Mais PSyC montre qu’elles peuvent être utilisées pour synchroniser les cellules pour le destin et la différenciation cellulaires”, a-t-il déclaré.


Les cellules souches embryonnaires ont leur propre stratégie pour protéger les extrémités des chromosomes


Plus d’information:
Tomohiro Minakawa et al, Les vésicules extracellulaires synchronisent les phénotypes cellulaires des cellules en différenciation, Journal des vésicules extracellulaires (2021). DOI : 10.1002 / jev2.12147

Fourni par l’Université de Kyoto

Citation: Méthode par laquelle les cellules échangent des vésicules pour synchroniser leurs activités. (2021, 1er octobre récupéré le 1er octobre 2021 à partir de https://phys.org/news/2021-10-method-cells-exchange-vesicles-synchronize.html

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