La niche hématopoïétique chez la Drosophile et le contrôle de la differenciation des cellules sanguines – drosohemoniche

Notre programme de recherche bénéficie des techniques les plus récentes de génétique de la Drosophile et des ressources disponibles incluant : la microdissection laser des cellules de la LG, la nouvelle technique de « TU-tagging». Le séquençage à haut débit des différents populations d’ARNs.

L’étude au niveau moléculaire des réseaux de régulation impliqués dans le maintien d’une niche fonctionnelle et la caractérisation des communications cellulaires impliquées dans le contrôle de l’hématopoïèse chez la Drosophile devraient permettre une meilleure compréhension d’un aspect fondamental de l’immunité innée, le contrôle de la quiescence/prolifération des cellules hématopoïétiques en contexte normal et suite au parasitisme par un microenvironnement.

En parallèle aux études menées sur le rôle d’EBF2 dans la niche hématopoïétique chez les vertébrés, notre programme de recherche devrait apporter un éclairage nouveau sur l’émergence et la diversification, au cours de l’évolution, des microenvironnements spécifiques des cellules souches hématopoïétiques.

Pennetier D., Oyallon J., Morin-Poulard I., Dejean S., Vincent A. and Crozatier. M*(2012). Size control of the Drosophila hematopoietic niche by bone morphogenetic protein signaling reveals parallels with mammals. PNAS, 109 (9): 3389-3394.

Les cellules souches des organes adultes jouent un rôle essentiel dans le maintien tissulaire. Le microenvironnement (niche) joue un rôle décisif dans le maintien et la fonction des cellules souches. Des études génétiques et moléculaires chez la souris ont permis de découvrir de nombreuses voies de signalisation impliquées dans la communication entre les cellules souches et leur niche. Cependant nos connaissances sur la plasticité de la niche hématopoïétique et sa fonction restent très fragmentaires. La découverte de la niche hématopoïétique appelée PSC dans l’organe hématopoïétique (la glande lymphatique) larvaire de la Drosophile a permis d’utiliser cet organisme model pour décortiquer les mécanismes contrôlant l’hématopoïèse et la fonction de la niche. Le PSC est un model de choix pour étudier comment différentes voies de signalisation et des réseaux de régulation sont intégrés pour maintenir les progéniteurs multipotents. De façon non surprenante the nombre de laboratoires excellents étudiant l’hématopoïèse chez la Drosophile a très rapidement augmenté au cours de ces dernières années. Nos études précédentes ont montré que facteur de transcription Collier (Col), l’orthologue drosophile d’ Early B-Cell factor (EBF) mammifère spécifie le PSC. Nous avons ensuite montré que le PSC agit de façon non cellulaire autonome pour maintenir la voie de signalisation JAK/STAT activée dans les prohemocytes empêchant ainsi leur différentiation prématurée. Ces études ont révélé que chez la Drosophile comme chez les vertebrés, l’ homéostasie des hémocytes est dépendante d’interactions entre les progéniteurs hématopoïétiques et leur microenvironnement. Nos résultats les plus récents (ANR prodrohemo) ont permis de mettre en évidence un nouveau mode de régulation de la voie de signalisation JAK/STAT dans les prohémocytes, une hétérogénéité inattendue dans ces progéniteurs et le rôle clé de la voie de signalisation Dpp/BMP dans le maintien de la taille du PSC. La voie de signalisation BMP a été précédemment décrite comme contrôlant le nombre d’ostéoblastes qui sont un des composants majeurs de la niche hématopoïétique présente dans la moelle osseuse des mammifères. L’observation récente qu’EBF2 est exprimé et est requis dans les ostéoblastes immatures, une composante de la niche des cellules hématopoïétiques souches (HSC) renforce le parallèle entre le PSC de Drosophile et la niche des HSC chez les mammifères.
Les objectifs de notre programme de recherche comprennent :
-Une dissection moléculaire des processus impliqués dans la maintenance et la fonction du PSC en condition physiologique et après parasitisme
-Une caractérisation moléculaires des prohémocytes et le rôle de la voie JAK/STAT
-Une vue globale et intégrée des communications réciproques entre le PSC et les prohémocytes.
Méthodologie : Notre programme de recherche bénéficie des techniques les plus récentes de génétique de la Drosophile et des ressources disponibles incluant : la microdissection laser des cellules de la LG, la nouvelle technique de « TU-tagging». Le séquençage à haut débit des différents populations d’ARNs.
Conclusion.
L’étude au niveau moléculaire des réseaux de régulation impliqués dans le maintien d’une niche fonctionnelle et la caractérisation des communications cellulaires impliquées dans le contrôle de l’hématopoïèse chez la Drosophile devraient permettre une meilleure compréhension d’un aspect fondamental de l’immunité innée, le contrôle de la quiescence/prolifération des cellules hématopoïétiques en contexte normal et suite au parasitisme par un microenvironnement. En parallèle aux études menées sur le rôle d’EBF2 dans la niche hématopoïétique chez les vertébrés, notre programme de recherche devrait apporter un éclairage nouveau sur l’émergence et la diversification, au cours de l’évolution, des microenvironnements spécifiques des cellules souches hématopoïétiques.