Que signifie pluripotence ?

Définition pluripotence:

La pluripotence fait référence à une cellule souche qui a le pouvoir de se différencier dans n'importe laquelle des couches germinatives: endoderme (paroi interne de l'estomac, tube digestif, poumons), mésoderme (muscle), os, sang, appareil génito-urinaire) ou ectoderme (épiderme et système nerveux). Il s'agit d'une potence cellulaire.

Cependant, la pluripotence est un continuum allant de la cellule entièrement pluripotente pouvant former chaque cellule de l'embryon lui-même, c'est-à-dire les cellules souches embryonnaires et la CSPp (voir ci-dessous), à la cellule partiellement pluripotente pouvant se former cellules de toutes les couches germinatives mais ne peuvent pas présenter toutes les caractéristiques d'une cellule complètement pluripotente.


Pluripotence induite:

Les cellules souches pluripotentes induites (CSPI ou IPS) sont un type de cellules souches artificiellement dérivées de cellules non pluripotentes, typiquement une cellule somatique adulte, en induisant une expression "forcée" de certains gènes et facteurs de transcription. Ces facteurs de transcription peuvent jouer un rôle clé dans la détermination du statut de ces cellules et souligner le fait que les cellules somatiques contiennent la même information génétique que le zygote.

La technique d'induction de la pluripotence a été utilisée avec succès en 2006 avec l'utilisation de fibroblastes de souris et de quatre facteurs de transcription (Oct4, Sox2, Klf4 et c-Myc), processus appelé reprogrammation qui lui a valu la Nobel de physiologie ou Médecine 2012 à Shinya Yamanaka avec John Gurdon. Ensuite, l'induction des CSPI humaines à partir de fibroblastes dermiques a été suivie par une méthode similaire à la précédente. Les cellules souches pluripotentes induites ont des caractéristiques similaires aux cellules souches embryonnaires (CSE) et ne nécessitent pas l'utilisation d'embryon. Les similitudes incluent la pluripotence, la morphologie, l'auto-régénération, ce qui implique qu'elles peuvent se répliquer indéfiniment, et l'expression des gènes.

On pense que des facteurs épigénétiques sont également impliqués dans la reprogrammation des cellules somatiques pour induire une pluripotence. En théorie, certains facteurs épigénétiques pourraient en fait nettoyer les marques épigénétiques originales de la cellule somatique dans le but d'acquérir de nouvelles marques épigénétiques en cours d'obtention de la pluripotence. De plus, la chromatine est réorganisée dans les CSPI et ils sont modifiés de la même manière que dans la CSE, où ils sont moins condensés et donc plus accessibles à l'expression. Les modifications de l'euchromatine sont courantes, ce qui est compatible avec la CSE.

En raison de leur grande similitude avec les CSE, les CSPI ont suscité un grand intérêt de la part de la communauté clinique et scientifique. Les PPTE pourraient théoriquement avoir les mêmes implications et les mêmes applications thérapeutiques que le CME, mais sans l'utilisation controversée des embryons dans le processus, un sujet qui génère un grand débat bioéthique. En fait, l'induction de la pluripotence de cellules somatiques dans des cellules dédifférenciées était à l'origine exclamée comme la fin du conflit. Cependant, il a été découvert que les CSPI sont potentiellement tératogènes et que, malgré les progrès réalisés. Leur utilisation n'a jamais été approuvée pour le stade de la recherche clinique aux États-Unis. Pour aggraver les choses, la prolifération de CSPI présente des problèmes en raison des faibles taux de réplication et de la sénescence précoce, ce qui empêche son utilisation en remplacement de la CSE.

De plus, il a été déterminé que l'expression somatique d'une combinaison de facteurs de transcription peut induire directement d'autres destinations de cellules par transdifférenciation. Les chercheurs ont identifié trois facteurs de transcription spécifiques à la lignée neuronale pouvant convertir directement les fibroblastes de souris en neurones pleinement fonctionnels. Ces résultats contredisent le caractère terminal de la différenciation cellulaire et l'intégrité de l'engagement vis-à-vis d'une ligne histologique, et impliquent que, en utilisant les outils appropriés, toutes les cellules sont totipotentes et peuvent former tous les types de tissus.

Parmi les utilisations cliniques possibles de CSPI obtenues auprès de patients, on peut citer la greffe autologue de leurs propres cellules et tissus, ce qui exclut le risque commun de rejet immunologique. Les cellules pluripotentes pourraient potentiellement remplacer les modèles animaux et les modèles in vitro pour une recherche plus appropriée sur les maladies.


Pluripotence native et amorcée:

Des découvertes récentes concernant les épiblastes avant et après implantation ont donné lieu à des propositions de classification de la pluripotence en deux phases distinctes: "naïf" et "amorcé".

Les cellules souches de base couramment utilisées en science, appelées cellules souches embryonnaires (CSE), sont dérivées d'un épiblaste pré-implantatoire; un tel épiblaste est capable de générer le f½tus entier et une cellule d'épiblaste peut contribuer à toutes les lignées cellulaires si elle est injectée dans un autre blastocyste. Par ailleurs, plusieurs différences marquées peuvent être observées entre les épiblastes pré et post-implantation, telles que leur différence de morphologie, dans laquelle l'épiblaste après implantation modifie sa morphologie en une forme en forme de coupe appelée "cylindre d'½uf". ainsi que l'altération chromosomique dans laquelle l'un des chromosomes X est inactivé de façon aléatoire au début du cylindre d'½uf, appelé inactivation de l'X.

Au cours de ce développement, les cellules de l'épiblaste en cylindre d'½uf sont systématiquement ciblées par les facteurs de croissance des fibroblastes, la signalisation Wnt et d'autres facteurs inductifs via le sac vitellin environnant et le tissu du trophoblaste [29], de sorte qu'elles deviennent instructives de manière spécifique en fonction de l'espace. organisation.

Une autre différence majeure observée en ce qui concerne le pouvoir cellulaire est que les cellules souches épiblastiques post-implantation ne peuvent pas contribuer aux chimères du blastocyste, ce qui les distingue des autres cellules souches pluripotentes connues. Les lignées cellulaires dérivées de tels épiblastes post-implantation sont appelées cellules souches dérivées d'épiblastes, qui ont été dérivées pour la première fois en laboratoire en 2007; en dépit de leur nomenclature, les CSE et les EpiSC sont tous deux dérivés d'épiblastes, à des stades de développement différents, et que la pluripotence est toujours intacte dans l'épiblaste post-implantatoire, comme le montre l'expression conservée de Nanog, Fut4 et Oct-4 dans EpiSCs, jusqu'à la somitogenèse et peuvent être inversés à mi-chemin par le biais de l'expression induite de Oct-4.

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