CELLULES SOUCHES

CELLULES SOUCHES
I - Différents types des cellules souches
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Cellules souches embryonnaires (ES)
Cellules souches Somatiques (adulte) (CSA)
Cellules souches Germinales (GSC)
Cellules souches cancéreuses (CSC)
II - Définition et caractéristiques
Cellule indifférenciée ayant la capacité de se diviser à l’identique (auto-renouvèlement) de manière
indéfinie et de produire des cellules différenciées (différenciation).
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La cellule souche peut être quiescente (être dans un état de repos dans l’attente d’un signal pour se
diviser).
Entre la cellule qui commence à se différencier et la cellule différenciée on a des cellules
d’amplification transitoire (progéniteurs).
Plus ça va, plus le nombre de divisions diminue.
A. Auto renouvellement
Capacité d’une cellule à se diviser à l’identique et ceci pendant une période indéfinie.
 Conduit à la formation d’un clone cellulaire.
La multiplication des cellules souches sans différenciation permet d’entretenir un pool de cellules
souches primitives.
B. Potentiel de différenciation
Les cellules souches sont caractérisées par des stades de maturations différentes qui déterminent
leur potentiel de différenciation.
Ces stades de maturation sont fortement liés au développement.
On identifie des cellules :
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Totipotentes
Pluripotentes
Multipotentes
Unipotentes
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C. Cellules souches
1. Cellules totipotentes
Cellules pouvant donner toutes les lignées cellulaires y compris les annexes embryonnaires.
Ces cellules sont capables de donner naissance à un individu entier.
Chez les mammifères, cellules issues des premières divisions de l’œuf fécondé, c'est-à-dire du
zygote au stade Blastomère (8 cellules au 4ème jour).
2. Cellules pluripotentes
Cellules pouvant donner toutes les lignées cellulaires constituant un individu, mais pas les annexes
embryonnaires.
Elles sont incapables d’engendrer un organisme dans sa totalité.
Elles sont capables de se différencier en plus de 200 types cellulaires.
Cellules souches embryonnaires (ES) (embryon de 5 à 7 jours)
Cellules souches de la lignée germinale (embryon de 5 à 10 semaines)
3. Cellules multipotentes
Cellules pouvant donner les différents types de cellules spécialisées d’un lignage cellulaire donné.
Elles sont présentes dans tout l’organisme adulte mas très peu nombreuses.
Elles sont présentes dans le sang du cordon ombilical.
Exemple : Cas des cellules hématopoïétiques qui vont créer les globules rouges, blancs, lymphocytes
et certaines structures vasculaires et cellules mésenchymateuses
Cas des cellules capables de créer les neurones que les cellules de soutient nerveuses.
Elles sont dites multipotentes car elles donnent différentes lignées cellulaires.
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4. Cellules unipotentes
Elles ne peuvent former qu’une seule sorte de cellules différenciées.
Ce sont des cellules différenciées qui conservent la propriété de s’auto-renouveler.
Elles sont présentes dans les tissus adultes, peu nombreuses.
Exemple :
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Myoblaste (cellules satellites)
Hapétocytes
Kératinocytes (dans la peau).
III - Cellules souches adultes (somatiques)
A. Généralités
Ce sont des cellules somatiques.
Elles produisent les cellules matures des tissus
Elles ont un rôle essentiel dans :
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Renouvellement cellulaire (= réservoir)
Réparation des tissus endommagés
On a une population hétérogène (spécificité liée au tissu)
On a une différenciation dans les types cellulaires de leur tissu de résidence
B. Plasticité des cellules souches adultes
Les CSA peuvent donner des types cellulaires différents du tissu d’origine = phénomène de plasticité.
IV - Destin cellulaire
A. Facteurs intervenants dans le destin cellulaire
1. Facteurs intrinsèques
Il y a des programmes d’expression géniques
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Télomères
Méthylation de l’ADN
Statut de la chromatine
Facteurs de transcription
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2. Facteurs extrinsèques
Facteurs du microenvironnement (niche)
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MEC
Facteurs solubles
Autres cellules souches
Cellules de la niche
B. Division cellulaires symétrique et asymétrique
Le type de division contrôle le nombre de cellules souches.
La division asymétrique est indispensable pour permettre d’assurer les 2 fonctions des cellules
souches :
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Auto-renouvellement du pool
Différenciation
C. La niche
Ou microenvironnement.
C’est un site histologique spécifique dans lequel on retrouve les cellules souches.
Composants : séparés par des CS par une membrane basale.
Les cellules souches hématopoïétiques sont souvent associées aux cellules mésenchymateuses
La matrice extra cellulaire intervient aussi.
Ainsi que des facteurs solubles (circulation sanguine).
La niche interagit fortement avec les cellules souches
C’est un milieu permettant la survie des CS.
Elle permet aussi la régulation du devenir des CS :
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Quiescence
Division symétrique (prolifération)
Division asymétrique (différenciation)
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Hématopoïèse
Les progéniteurs
Premier stade du processus de différenciation des cellules souches
Morphologiquement identiques aux cellules souches
Capacité de renouvellement (cellules souches) mais plus faible
Acquisition de nouveaux marqueurs (CD34…)
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Les précurseurs
Lymphoblastes, érythroblastes, monoblastes…
Premières cellules morphologiquement identifiables (frottis médullaires) → cellules polymorphes
Maturation + multiplication
Perte de la capacité de renouvellement
Puis maturation : obtention des différentes cellules du sang
Réparation des cellules souches du muscle squelettique
Cellule satellite :
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Cellule souche adulte capable de proliférer et se différencier en cellules musculaires
squelettiques
Régénération tissulaire
Dystrophie musculaire : mutation de la dystrophine, limitation de la régénération : forte musculaire
et/ou remplacement du muscle par du tissu conjonctif/adipeux.
V – Reprogrammation cellulaire : les iPS
iPS : Induction of pluripotent stem cells
Cellules crées par les chercheurs, donc non physiologiques.
Production de cellules couches pluripotentes à partir de cellules souches adultes somatiques.
On a réexpression forcée du programme d’expression génique à partir de quelques facteurs de
transcription clés.
C’est un enjeu majeur car permettrait d’éviter le recours aux CS embryonnaires.
Cellules MUSE
Multi-lineage differentiating stress enduring cell
Cellules souches pluripotentes adultesw
Localisations : moelle osseuse, tissu adipeux, derme
Propriétés : auto renouvellement et capables de produire toutes les cellules d’un organisme : cellules
endodermiques, ectodermiques et mésodermiques in vitro.
Enjeux : médecine régénératrice
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