Les niches des cellules souches cardiaques sont caractérisées

L’IDÉE SELON laquelle notre coeur bat grâce aux mêmes cellules du jour de notre naissance jusqu’à celui de notre mort appartient désormais au passé : de nombreuses publications ont rapporté l’existence de cellules souches cardiaques, capables de conduire au remplacement des cardiomyocytes « usés » par le temps ou la maladie. Cependant, l’organisation des niches qui abritent ces cellules indifférenciées au sein du muscle cardiaque était jusqu’à présent inconnue.

Urbanek et coll. ont entrepris la caractérisation de ce microenvironnement en utilisant le modèle expérimental de la souris.

Les structures localisées aux oreillettes sont plus grosses.

Sur chaque myocarde étudié, les chercheurs ont identifié une cinquantaine de structures elliptiques discrètes renfermant des cellules souches. Ces structures sont réparties dans l’ensemble du muscle cardiaque, mais celles localisées dans les oreillettes sont deux fois plus volumineuses que celles identifiées au niveau des ventricules.

Urbanek et coll. ont ensuite montré que les cellules souches cardiaques interagissent avec leurs cellules de soutien (myocytes et fibroblastes) grâce à deux types de protéines, des connexines et des cadhérines. Les connexines permettent la formation de jonctions communicantes par lesquelles transitent de petites molécules impliquées dans la communication cellulaire. Les cadhérines sont quant à elles des molécules qui participent à l’ancrage des cellules souches à leur microenvironnement et qui, par ailleurs, favorisent le dialogue entre les cellules souches et leurs cellules nourricières.

Les chercheurs ont également pu établir que les cellules souches cardiaques encore parfaitement indifférenciées expriment l’intégrine alpha-4, une molécule d’adhésion impliquée dans la fixation des cellules aux fibronectines et à la laminine de la matrice extracellulaire.

Des cellules de rechange.

L’équipe a poursuivi son étude en analysant la division et le renouvellement des cellules contenues par ces niches. Il est apparu que les cellules souches cardiaques de souris se divisent préférentiellement selon le mode asymétrique : dans 62 % des cas, les cellules souches se divisent pour donner une cellule souche et une cellule précurseur engagée dans une voie de différenciation. Ce mode de division permet de conserver un pool de cellules indifférenciées tout en fournissant des cellules « de rechange » à l’organisme. De manière alternative (dans 38 % des cas), les cellules souches cardiaques se divisent de manière symétrique, donnant naissance à deux cellules souches ou à deux cellules précurseurs.

K. Urbanek et coll., « Proc Natl Acad Sci USA », édition en ligne avancée.