Implication du stress mitochondrial dans la régulation homéostatique de la prolifération des cellules souches germinales chez C. elegans

Le corps humain est formé de plusieurs types de cellules classifiées principalement selon leur fonction. Parmi les grands types, on distingue les cellules souches qui ont la capacité de se multiplier et se spécialiser en d'autres types de cellules appelées cellules différenciées. Ces phénomènes de multiplication et de spécialisation sont régulés par un grand nombre de signaux envoyés par l'environnement de la cellule. Une dérégulation de ces signaux pourrait entrainer une multiplication anarchique des cellules et conduire à des tumeurs pouvant donner suite à des pathologies graves comme le Cancer.

Au sein du laboratoire Narbonne, nous cherchons à identifier tous les signaux impliqués dans la multiplication des cellules souches, et vérifions l'effet de la modification de ces signaux sur la formation des tumeurs. Pour cela, nous utilisons un petit vers exceptionnel appelé C. elegans qui comme l'humain a des cellules souches qui se multiplient et se divisent en réponse à des signaux similaires. C. elegans possède des cellules souches dites germinales car elles se différencient pour  former spécifiquement les gamètes mâles et femelles du vers. Des études précédentes au sein de notre laboratoire ont montré que la prolifération des cellules souches germinales de C. elegans est arrêtée lorsqu'une voie de réponse au stress appelée P38MAPK est activées dans les cellules de la gaine gonadique; et lorsque cette voie ne peut s'activer, pour des raisons de mutation génétique par exemple, la multiplication des cellules continue et il y a formation d'une tumeur. La gaine gonadique est le tissu qui entourent les cellules germinales. A la suite à ces observations, nous avons recherché des signaux de stress dans les cellules de la gaine gonadique et nous avons découvert un état de fission des mitochondries, lorsque la multiplication des cellules souches germinales est arrêtée. Les mitochondries sont des organites cellulaires normalement interconnectées, dont la fission peut témoigner d'un important stress dans la cellule. Ce qui nous laisse penser qu'un stress dont la nature est encore inconnue pourrait empêcher la multiplication des cellules souches germinales. Une série d'expériences impliquant des approches moléculaires et génétiques seront menées pour vérifier cette hypothèse. De plus, La nature du stress perçu sera identifiée et les différents évènements qui permettent de traduire le signal de stress en arrêt de la prolifération des cellules souches seront identifiées. Plus tard, les signaux de multiplication cellulaire ou d'arrêt identifiés dans cette étude pourront être utilisés pour orienter la prévention ou thérapie contre la formation des tumeurs, cancers et autres pathologies liées

Directeur de recherche : Patrick Narbonne