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19 de avril, 2023
Une étude établit un lien entre les cellules souches « piégées » et l’apparition de cheveux blancs

Une nouvelle étude menée par des chercheurs de la NYU Grossman School of Medicine a révélé que certaines cellules souches possèdent la capacité unique de se déplacer entre les compartiments de croissance des follicules pileux, mais restent « coincées » à mesure que les gens vieillissent, perdant ainsi la capacité de mûrir et de maintenir la couleur des cheveux.

L’étude s’est concentrée sur les cellules présentes dans la peau des souris et également trouvées chez l’homme, appelées cellules souches mélanocytaires ou MCSC. La couleur des cheveux est contrôlée par le signal que les pools de MCSC non fonctionnels mais qui se multiplient constamment dans les follicules pileux reçoivent pour devenir des cellules matures qui produisent les pigments protéiques responsables de la couleur.

Publiée dans la revue Nature le 19 avril, la nouvelle étude a démontré que les MCSC sont incroyablement plastiques. Cela signifie que pendant la croissance normale des cheveux, ces cellules se déplacent continuellement le long de l’axe de maturité lorsqu’elles transitent entre les compartiments en développement du follicule pileux. C’est à l’intérieur de ces compartiments que les CSMC sont exposés à différents niveaux de signaux protéiques qui influencent la maturité.

Plus précisément, l’équipe de recherche a découvert que les MCSC se transforment entre leur état de cellules souches le plus primitif et le prochain stade de maturation, l’état d’amplification transitoire, en fonction de leur emplacement.

Les chercheurs ont noté qu’à mesure que les cheveux vieillissent, tombent et poussent à plusieurs reprises, un nombre croissant de MCSC sont « coincés » dans le compartiment des cellules souches appelé bulbe pileux. Ils y restent, ne mûrissent pas à l’état d’amplification transitoire et ne retournent pas à leur emplacement d’origine dans le compartiment germinatif, où les protéines WNT les propulseraient à se régénérer en cellules pigmentaires.

« Notre étude contribue à notre compréhension de base du fonctionnement des cellules souches mélanocytaires dans la coloration des cheveux », a déclaré le chercheur principal de l’étude, Qi Sun, PhD, chercheur postdoctoral à NYU Langone Health. « Les mécanismes nouvellement découverts soulèvent la possibilité que la même fixation des cellules souches mélanocytaires puisse exister chez l’homme. Si c’est le cas, cela présente une voie potentielle pour inverser ou empêcher le blanchiment des cheveux humains en aidant les cellules piégées à se déplacer à nouveau entre les compartiments en développement du follicule pileux.

Les chercheurs affirment que la plasticité des MCSC n’est pas présente dans d’autres cellules souches auto-régénératrices, telles que celles qui composent le follicule pileux lui-même, qui sont connues pour ne se déplacer que dans une direction le long d’une période établie à mesure qu’elles mûrissent. Par exemple, les cellules du follicule pileux en amplification transitoire ne reviennent jamais à leur état de cellules souches d’origine. Cela aide à expliquer, en partie, pourquoi les cheveux peuvent continuer à pousser même lorsque la pigmentation échoue, dit le Dr Sun.

Des travaux antérieurs menés par la même équipe de recherche de la NYU Grossman School of Medicine ont démontré que le signal WNT était nécessaire pour stimuler les MCSC à mûrir et à produire des pigments. Cette étude a également montré que les MCSC étaient exposés à des signaux de signalisation WNT plusieurs milliards de fois moins dans le bulbe pileux du follicule pileux que dans le compartiment germinal, qui est situé directement sous le bulbe.

Dans les expériences les plus récentes sur des rats, dont les cheveux ont été physiquement vieillis par épilation forcée et régénération, le nombre de follicules pileux avec des MCSC logés dans le bulbe pileux est passé de 15% avant le démarrage à près de la moitié après vieillissement forcé. Ces cellules sont restées incapables de se régénérer ou de mûrir en mélanocytes producteurs de pigments.

Les chercheurs ont découvert que les MCSC piégés perturbaient leur comportement régénératif lorsqu’ils cessaient d’être exposés à des signaux de signalisation WNT importants et perdaient donc leur capacité à produire des pigments dans de nouveaux follicules pileux, qui continuaient de croître.

D’autre part, d’autres CSMC qui ont continué à se déplacer entre le bulbe pileux et le compartiment germinatif des cheveux ont conservé leur capacité à se régénérer sous forme de cellules souches mélanocytaires, ont mûri en mélanocytes et ont produit des pigments tout au long de la période d’étude de deux ans.

« La perte de la fonction caméléon dans les cellules souches mélanocytaires peut être responsable du blanchiment et de la perte de couleur des cheveux », a déclaré l’investigateur principal de l’étude, Mayumi Ito, PhD, professeur au département de dermatologie Ronald O. Perelman et au département de biologie cellulaire de NYU Langone Health.

« Ces résultats suggèrent que la mobilité des cellules souches mélanocytaires et leur différenciation réversible sont essentielles pour garder les cheveux sains et colorés », a déclaré le Dr Ito.

Le Dr Ito dit que l’équipe a l’intention d’étudier des moyens de restaurer la mobilité des CSMC ou de les ramener physiquement dans leur compartiment germinal, où ils peuvent produire des pigments.

Pour l’étude, les chercheurs ont utilisé des techniques récentes d’imagerie intravitale 3D et de séquençage de scRNA pour suivre les cellules en temps quasi réel à mesure qu’elles vieillissaient et se déplaçaient dans chaque follicule pileux.

L’étude a été financée par des subventions des National Institutes of Health P30CA016087, S10OD021747, R01AR059768, R01AR074995 et U54CA263001 des États-Unis, ainsi que par des subventions du ministère de la Défense W81XWH2110435 et W81XWH2110510.

En plus du Dr Sun et du Dr Ito, les autres chercheurs de NYU Langone impliqués dans cette étude sont les co-chercheurs Wendy Lee, Hai Hu, Tatsuya Ogawa, Sophie De Leon, Ioanna Katehis, Chae Ho Lim, Makoto Takeo, Michael Cammer et Denise Gay. Les autres co-chercheurs de l’étude sont M. Mark Taketo de l’Université de Kyoto au Japon et Sarah Millar de l’École de médecine Icahn du Mont Sinaï à New York.

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