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Mise au point de cellules souches iPS… à partir de cheveux de patients schizophrènes

18 juin 2013 - 15h22 | Par INSERM (Salle de presse) | Biologie cellulaire, développement et évolution

Grâce à un simple cheveu, des chercheurs de l’Inserm (dirigés par Daniel Aberdam, Unité Inserm 976 «Dermato-Oncologie, immunologie et cellules souches») en collaboration avec une équipe israélienne du Technion ont réussi à mettre au point un modèle original de cellules souches iPS[1] pour mieux comprendre la schizophrénie. Ce « retour en arrière » du cheveu à la cellule souche, a permis de conserver l’empreinte éventuelle des défauts cellulaires des patients schizophrènes et de remonter à leurs origines. Lorsque ces cellules iPS sont ensuite retransformées en neurones, un défaut très précoce de maturation et de connexion entre les neurones notamment dopaminergiques associé à une perturbation mitochondriale a été mis en évidence.

La schizophrénie est une pathologie mentale multifactorielle qui altère en autres la fonction et l’interconnexion des neurones dopaminergiques et glutaminergiques, ainsi que leur activité mitochondriale. Une des hypothèses dominantes suggère qu’un des facteurs déclenchant de la schizophrénie serait un trouble maternel (stress, infection) au cours du premier trimestre de la grossesse, lors de la formation du neuroectoderme, tissu embryonnaire à l’origine des cellules du cerveau et de la peau.

Pour vérifier ces deux hypothèses et mettre au point un modèle cellulaire capable de cribler de nouvelles molécules médicamenteuses, l’idée des chercheurs a été de transformer des cellules de cheveux de patients en cellules pluripotentes induites ou iPSC (c’est-à-dire des cellules immatures capables de redonner n’importe quelle sorte de cellules de l’organisme en culture), puis de les différencier en neurones.

L’hypothèse était que les cellules de cheveux ont une même origine neuroectodermale que les neurones et qu’ainsi d’éventuels défauts acquis au cours du développement du neuroectoderme seraient préservés.

Pour cela, des cellules de cheveux de trois patients atteints de schizophrénie et de deux patients sains ont été reprogrammées en souches pluripotentes induites.

« Le cheveu a été choisi pour sa facilité de prélèvement et parce que les kératinocytes folliculaires présentent une origine commune avec les neurones. » précise Daniel Aberdam

. Cette technique est bien moins traumatisante que la biopsie de peau sous anesthésie locale utilisée en routine pour la production d’iPSC « Une fois que nous étions en possession de ces cellules, nous pouvions les étudier et les retransformer en tout type cellulaire pour comprendre ce qui n’allait pas et où cela n’allait pas. » Compte tenu des données existantes, il était particulièrement intéressant de voir ce qui pouvait dysfonctionner au niveau des neurones et de leur activité mitochondriale.

Une fois ces cellules IPS obtenues, les chercheurs les ont donc poussées à devenir soit des neurones spécialisés dans la transmission des informations via la dopamine soit via le glutamate. D’après leurs observations, les neurones dopaminergiques ont montré une capacité sévèrement détériorée à terminer leur différenciation, tandis que les cellules glutaminergiques n’ont pas pu arriver à maturité.

De plus, les chercheurs montrent que la sensibilité des mitochondries à la dopamine est perturbée chez les patients, ce qui entraîne une fonction respiratoire altérée des neurones dopaminergiques et glutaminergiques.

Ces données montrent que le modèle cellulaire, même s’il ne mime pas la complexité cérébrale,  reproduit certains défauts observés sur des échantillons de patients et peut servir au criblage de molécules thérapeutiques dans la schizophrénie.

Diapositive1-1


[1]  Les cellules pluripotentes induites (IPS)  sont obtenue en transformant une cellule adulte spécialisée (ici cellule de cheveu) en cellule immature capable de redonner n’importe quelle sorte de cellules de l’organisme

POUR CITER CET ARTICLE :
Salle de Presse Inserm Mise au point de cellules souches iPS… à partir de cheveux de patients schizophrènes Lien : http://presse.inserm.fr/mise-au-point-de-cellules-souches-ips-a-partir-de-cheveux-de-patients-schizophrenes/8512/
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Contact Chercheur

Daniel Aberdam

InsermUMR-S976 « DERMATO-ONCOLOGIE, IMMUNOLOGIE ET CELLULES SOUCHES »
Tel: 01 53 72 20 71/ 06 16 36 76 11
daniel.aberdam@inserm.fr

Voir les sources

Source :

Abnormal neuronal differentiation and mitochondrial dysfunction in hair follicle-derived induced pluripotent stem cells of schizophrenia patients
O Robicsek1, R Karry1, I Petit2,3, N Salman-Kesner2, F-J Müller4, E Klein1, D Aberdam2,3 and D Ben-Shachar1
Molecular Psychiatry June 2013; http://dx.doi.org/10.1038/mp.2013.67

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