Etudes de nouveaux paramètres environnementaux sur la plasticité des cellules souches embryonnaires murines (mESC)

Abstract

Les cellules souches embryonnaires (ESCs) sont dérivées d'embryons au stade blastocyste. Elles sont caractérisées par la capacité de se diviser et de maintenir un phénotype indifférencié et en présence de stimuli, de se différencier en cellules spécialisées dérivées des trois feuillets embryonnaires, c'est la pluripotence. Elles sont un outil puissant pour modéliser des maladies génétiques à des fins de découvertes en recherche fondamentale et aussi dans un but d’applications cliniques. Les mESCs sont maintenues pluripotentes in vitro en présence de LIF (Leukemia Inhibitor Factor), une cytokine de la famille des Interleukines 6 (IL6) présentant des effets pléiotropes en fonction du type et de la maturité cellulaire. Le retrait de LIF conduit à la différenciation hétérogène des mESCs dont une partie meurt par apoptose. Lors du retrait de LIF, les cellules entrent séquentiellement dans des phases d'engagement réversible (jusqu'à 36h après retrait du LIF) et irréversible, au cours desquelles la re-stimulation par le LIF induit des effets différents. Afin de mieux caractériser cet effet de LIF, nous avons mis au point un « test de plasticité » in vitro et avons étudié l'impact de paramètres environnementaux qui pourraient moduler cette plasticité dans les mESCs. Nous avons montré que la MMP1 (Matrix Metalloproteinase 1), qui peut remplacer le LIF dans le maintien de la pluripotence, est moins efficace pour le maintien de la plasticité cellulaire des mESCs. Nous avons aussi montré que les mESCs restent pluripotentes et plastiques à 3% d'O2, in vitro, et qu’elles se caractérisent par un nouvel équilibre d'expression des gènes et des protéines en comparaison à 20% d'O2.