Des chercheurs découvrent un nouveau type de cellule qui contrôle la formation et la croissance de nouveaux vaisseaux sanguins
Un code moléculaire stimule les cellules pionnières à construire des vaisseaux sanguins dans l'organisme
Les maladies cardiovasculaires, notamment les accidents vasculaires cérébraux et les infarctus du myocarde, sont les principales causes de mortalité dans le monde, avec plus de 18 millions de décès par an. Une équipe de chercheurs du KIT a identifié un nouveau type de cellule dans les vaisseaux sanguins, responsable de la croissance vasculaire. Cette découverte pourrait permettre d'élaborer de nouvelles stratégies thérapeutiques pour traiter les maladies cardiovasculaires ischémiques, c'est-à-dire les maladies causées par une diminution ou une absence de flux sanguin. Nature Communications.
Image d'une cellule pionnière active (au centre de l'image). Le vert indique le noyau de la cellule endothéliale, le gris le contour des vaisseaux sanguins.
Zoological Institute, KIT
Dans notre corps, un vaste réseau de vaisseaux sanguins distribue le sang dans nos organes et veille ainsi à ce que les cellules actives reçoivent suffisamment d'oxygène et de nutriments pour fonctionner et maintenir le rythme cardiaque et les activités cérébrales, par exemple. L'occlusion des vaisseaux sanguins, qui compromet l'apport d'oxygène, peut entraîner la mort des cellules neuronales ou cardiaques, ce qui aboutit à un accident vasculaire cérébral ou à une crise cardiaque. La revascularisation, c'est-à-dire le rétablissement de la perfusion vasculaire et la promotion de la régénération des tissus, nécessite des vaisseaux sanguins fonctionnels, mais la manière de revasculariser efficacement les organes reste une question clinique non résolue.
Chaque organe remplissant une fonction physiologique différente, les schémas de ramification vasculaire diffèrent d'un organe à l'autre. Le développement de ces structures vasculaires uniques, dites organo-typiques, est depuis longtemps un mystère.
D'un point de vue thérapeutique, on pense que la compréhension du contrôle moléculaire de la croissance et de la structuration vasculaires, spécifique à chaque organe, pourrait ouvrir la voie au développement de stratégies de médecine personnalisée pour lutter contre les maladies cardiovasculaires, les maladies neurodégénératives et le cancer.
Les cellules pionnières se déplacent à l'intérieur des parois des vaisseaux
Des scientifiques du KIT dirigés par le professeur Ferdinand le Noble, chef du département de biologie cellulaire et développementale et directeur de l'Institut zoologique du KIT, ont découvert qu'un élément crucial contribuant à la variabilité de la ramification vasculaire en fonction de l'organe implique l'activation d'un nouveau type de cellule vasculaire qu'ils ont baptisé cellule endothéliale de la pointe L ou cellule pionnière. Les cellules pionnières résident dans la couche interne qui tapisse les vaisseaux sanguins, l'endothélium.
En utilisant des techniques d'imagerie de pointe, les scientifiques ont découvert que les cellules pionnières se déplacent à l'intérieur de la paroi du vaisseau. Lorsqu'elles entrent en contact avec des signaux spécifiques produits par les cellules de l'organe environnant, les cellules pionnières commencent à fabriquer de nouveaux vaisseaux sanguins. Pour déterminer quelles sont les cellules qui produisent ces signaux et comment ces signaux sont détectés pour promouvoir la différenciation des cellules pionnières, les scientifiques ont utilisé une technique récemment mise au point, le séquençage de cellules uniques.
Un cocktail moléculaire codifie le moment et le lieu de la formation des vaisseaux sanguins
Laetitia Preau, premier auteur de l'article, explique : "Le séquençage de cellules individuelles combine le séquençage détaillé de l'ARN de cellules individuelles avec des analyses bio-informatiques et permet l'identification précise de sous-types de cellules et des molécules que ces cellules produisent pour la communication intercellulaire. Grâce à cette technique, nous avons découvert que la configuration vasculaire est codée par un ensemble distinct de molécules qui ne peuvent être détectées que par un sous-ensemble de cellules endothéliales pour favoriser la croissance des vaisseaux."
Les cellules du tissu produisent un ensemble de molécules spécifiques à l'organe qui codent les instructions pour la formation d'un nouveau vaisseau sanguin à cet endroit et à ce moment précis. Une fois que la cellule pionnière potentielle détecte et déchiffre ce code moléculaire spécifique dérivé du tissu, elle entame le processus de croissance vasculaire.
Fondements de nouvelles approches thérapeutiques
Il s'est avéré que plusieurs molécules de code de croissance vasculaire spécifiques d'organes sont ciblables par des médicaments, c'est-à-dire qu'elles réagissent à des produits chimiques ajoutés de l'extérieur. Le professeur Ferdinand le Noble déclare : "Pour explorer les pistes thérapeutiques, nous collaborons avec des chimistes, des ingénieurs tissulaires et des spécialistes de l'intelligence artificielle à la plateforme 3ROCKIT du Centre des technologies de la santé récemment créé à l'Institut de technologie de Karlsruhe (KITHealthTech). Nous espérons identifier de nouvelles molécules intelligentes pour cibler le processus de croissance vasculaire qui pourraient bénéficier aux patients souffrant de maladies cardiovasculaires ischémiques, telles que l'infarctus du myocarde et l'accident vasculaire cérébral, ainsi que de certaines formes de cancer".
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
Publication originale
Laetitia Préau, Anna Lischke, Melanie Merkel, Neslihan Oegel, Maria Weissenbruch, Andria Michael, Hongryeol Park, Dietmar Gradl, Christian Kupatt, Ferdinand le Noble; "Parenchymal cues define Vegfa-driven venous angiogenesis by activating a sprouting competent venous endothelial subtype"; Nature Communications, Volume 15, 2024-4-10
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