#trendsincellbiology #cancer #métastase Plasticité phénotypique lors de la colonisation métastatique

Différenciation, dédifférenciation, transdifférenciation et différenciation bloquée. Les cellules souches se différencient en cellules progénitrices, qui se différencient en cellules spécialisées. Lors d'un dommage ou d'une transformation oncogène, les cellules spécialisées peuvent revenir à un état semblable à un progéniteur, un processus appelé dédifférenciation. La transdifférenciation décrit le passage d'un type cellulaire différencié à un autre. 

 

La plupart des décès liés au cancer solide résultent de métastases, un processus en plusieurs étapes dans lequel les cellules cancéreuses sortent du site primaire, pénètrent dans la circulation sanguine, extravasent et colonisent des organes distants. La colonisation est facilitée par la sélection clonale et la grande plasticité phénotypique des cellules cancéreuses qui crée une commutation réversible des états cellulaires. La plasticité des cellules cancéreuses conduit à l'hétérogénéité et à la forme physique intratumorale, produisant des cellules avec des programmes moléculaires et cellulaires qui facilitent la survie et la colonisation. Alors que la plasticité des cellules cancéreuses est parfois limitée au processus de transition épithéliale-mésenchymateuse (EMT), des études récentes ont élargi sa définition. La plasticité résulte à la fois de facteurs cellulaires intrinsèques et extrinsèques cellulaires et constitue un obstacle majeur à des thérapies anticancéreuses efficaces. Ici, nous discutons de la notion multiforme de plasticité des cellules cancéreuses associée à la colonisation métastatique. Charly Jehanno, et al, dans Trends in Cell Biology, publication en ligne en avant-première, 25 avril 2022

Source iconographique, légendaire et rédactionnelle : Science Direct / Préparation post : NZ

#trendsinecologyandevolution #différenciationcellulaire Évolution de la Différenciation Cellulaire : Des Hypothèses aux Modèles

Différences Clé entre Multicellularité Clonale et Agrégative

Les organismes à multicellularité clonale se développent de manière à former un goulet d’étranglement monocellulaire (A) et ; ainsi, les cellules formant un organisme pleinement développé possèdent la même identité génétique (ce sont des « clones »). En revanche, les organismes multicellulaires agrégatifs se développent par agrégations de cellules individuelles (B), menant à un groupe chimérique. Il a été décrit que cette multicellularité clonale présente un nombre plus élevé de types cellulaires en comparaison de la multicellularité agrégative (C). Une autre caractéristique importante au sein de la multicellularité clonale est que plus les organismes sont complexes, plus de types cellulaires on y dénombre. (D). (…) 

La différenciation cellulaire est l’une des caractéristiques de la multicellularité complexe, permettant aux organismes individuels de capitaliser la diversité fonctionnelle selon les types cellulaires. L’évolution de la multicellularité représente une transition évolutionnaire capitale qui a permis l’augmentation du niveau de complexité dans des lignées multiples, processus qui repose sur l’intégration fonctionnelle des types cellulaires chez un individu. De multiples hypothèses ont été proposées pour expliquer les origines de la différenciation cellulaire; mais nous ne savons toujours pas vraiment ce qui fait qu’un type cellulaire donné se distingue des autres, et de quelle façon naît cette différenciation. Ici, nous décrivons comment l’utilisation des réseaux Booléens (BNs) peut aider à intégrer des résultats empiriques en construisant un cadre conceptuel cohérent, et mettons l’accent sur certains des problèmes de longue date lorsqu’il s’agit d’interprétations de données et de modèles comportementaux. Pedro Márquez-Zacarías, et al, dans Trends in Ecology and Evolution, publication en ligne en avant-première, 20 août 2020

Source iconographique, légendaire et rédactionnelle : Science Direct

#Cell #facteurdetranscription #différenciation Convergence Phénotypique : des Facteurs de Transcription Distincts Soumettent à Régulation des Dispositifs de Terminaison de Différenciation Communs

Neuronal diversity in the Drosophila optic lobes = Diversité neuronale des lobes optiques chez Drosophila
Single-cell type RNA-Seq and single-cell RNA-Seq = Séquençage d'ARN chez un type cellulaire unique et Séquençage d'ARN au niveau d'une cellule unique
Regulation of neurotransmitter identity and phenotype convergence = Régulation de sécrétion de neurotransmetteur selon son identité et convergence phénotypique 

Les facteurs de transcription soumettent à régulation les caractéristiques moléculaires, morphologiques, et physiologiques des neurones ; ils sont en outre à l’origine de leur impressionnante diversité en termes de types cellulaires. Afin d’enrichir nos connaissances relatives aux principes généraux du mode de fonctionnement des facteurs de transcription opérant lesdites régulations au niveau des différents types cellulaires, nous avons appliqué à grande échelle une méthode de séquençage de l’ARN au niveau d’une cellule unique pour caractériser l’immense diversité cellulaire des lobes optiques chez Drosophila. Nous avons séquencé 55 000 cellules individuellement, et les avons réparties en 52 groupes. Nous avons validé et annoté un grand nombre de groupes à l’aide de la technique FACS, qui permet le tri de types cellulaires individuels et de groupes de gènes spécifiques. Afin d’identifier les facteurs de transcription responsables de l’induction de la terminaison des caractéristiques de différenciation, nous avons généré un modèle de « forêt d’arbres décisionnels », et avons montré que les facteurs de transcription Apterous et Traffic-jam sont requis dans la plupart des neurones cholinergiques et glutamatergiques, respectivement. En fait, les mêmes caractères terminaux sont souvent soumis à régulation par différents facteurs de transcription dans différents types cellulaires, fournissant ce faisant un argument montrant l’existence d’une grande convergence phénotypique. Nos données permettent d’approfondir notre compréhension des spécificités développementales et fonctionnelles des structures cérébrales les plus complexes. Nikolaos Konstantinides, et al, dans Cell, publication en ligne en avant-première, 18 juin 2018

Source iconographique, légendaire et rédactionnelle : Science Direct / Traduction et adaptation : NZ

#Cell #leucémieaigüemyéloïde #dihydroorotatedehydrogenase L’inhibition de la Dihydroorotate Déhydrogénase empêche le blocage de la différenciation dans la leucémie aigüe myéloïde

L’inhibition d’un enzyme métabolique impliqué dans la biosynthèse de la pyrimidine induit la différenciation des cellules leucémiques, identifiant ce faisant une potentielle approche thérapeutique pour le traitement de toute une série de leucémies aiguës myéloïdes (…). 

Alors qu’il existe de sous-types génétiques disparates de leucémies aiguës myéloïdes [(LAM)s], une caractéristique commune et partagée par tous est l’arrêt de la maturation des myéloblastes leucémiques à un stade immature et automatiquement renouvelé de développement. Les thérapies venant à bout de l’interruption de l’interruption de la différenciation représentent une stratégie de traitement puissante. Nous avons tiré parti de l’observation selon laquelle la majorité des LAMs ont en commun l’expression de HoxA9 - malgré leur hétérogénéité génétique -, gène normalement soumis à régulation négative au cours de la différenciation myéloïde. Nous avons, à l’aide d’un modèle HoxA9 conditionnel, effectué un criblage phénotypique à haut débit et défini les composés qui viennent à bout du blocage de la différenciation. L’identification cible a mené à l’imprévue découverte du mécanisme suivant : l’inhibition de l’enzyme dihydroorotate déhydrogénase (DHODH) permet la différenciation myéloïde chez les modèles humains et murins de LAM. In vivo, les inhibiteurs de la DHODH réduisent la charge en cellules leucémiques, diminuent les niveaux de cellules leucémiques initiatrices, et améliorent la survie. Ces données démontrent le rôle de DHODH comme régulateur métabolique de la différenciation et soulignent son inhibition comme stratégie pour contrer le blocage de la différentiation dans la LAM. David B. Sykes, et al, dans Cell, publication en ligne en avant-première, 15 septembre 1016

Source rédactionnelle, iconographique & légendaire: Science Direct / Traduction et adaptation : NZ

#trendsinendocrinology&metabolism #diabètedetype1 #pancréas #thérapiecellulaire différenciationcellulaire #reprogrammationcellulaire #Pancréas : Eclairage nouveau sur remplacement et régénération

Les cellules béta sont regroupées sous la forme de petits îlots au sein du pancréas (Îlots de Langhernans). Bien qu'elles n'occupent au total qu'un volume de quelques mm3, ces cellules assurent la totalité de la sécrétion d'insuline. Leur destruction est à l'origine du diabète de type 1.
Source iconographique et légendaire: Dossier de presse Inserm, 3 septembre 2009  

La transplantation d’îlots représente une thérapie cellulaire efficace du diabète de type 1 (T1D) mais son application clinique est limitée du fait de la pénurie de donneurs. Après une décennie de recherche de sources alternatives de cellules, les objectifs sont maintenant braqués sur deux d’entre elles. Il s’agit des cellules souches pluripotentes (CSPi) (par le truchement de la différenciation dirigée) et des cellules pancréatiques non-endocrines (par le truchement de la différenciation dirigée ou la reprogrammation). Ici, nous passons en revue les processus dans ces deux domaines - incluant l’initiation d’essais cliniques de phase I/II utilisant des progéniteurs dérivés de cellules souches embryonnaires humaines (hESc) - , les avancées dans le domaine de la différenciation des hESc in vitro, les éclairages nouveaux concernant la plasticité développementale du pancréas, et les approches révolutionnaires dans l’induction de la conversion en cellule β à partir du compartiment non endocrine sans manipulation génétique. Juan Domínguez-Bendala et al, dans Trends in Endocrinology & Metabolism, publication en ligne en avant-première, 7 janvier 2016

Source : Science Direct / Traduction et adaptation : NZ 

#Cell #ADN #ARN #embryon #blastocyste #méthylation #déméthylation #différenciation #dédifférenciation #séquençage #bisulfitedesodium #transcriptome #méthylome La dynamique de déméthylation de l’ADN dans la lignée germinale humaine prénatale

Des profils de méthylomes et transcritomes d’ADN ont été repérés dans les lignées de cellules germinales prénatales en développement ;  la constatation étant que changements globaux d’expression génique ne correspondent pas avec les changements globaux de méthylation de l’ADN.

La déméthylation globale de l’ADN chez les êtres humains est un processus fondamental survenant au cours de la pré-implantation des embryons et au cours de la dédifférenciation à un stade inférieur de cellules souches pluripotentes ayant déjà amorcé leur différenciation (cellules souches pluripotentes [PSC] - pluripotent stem cells dans le texte). Cependant, l’étendue de la reprogrammation de la méthylation de l’ADN dans les cellules de la lignée germinale humaine reste inconnue.

Ici, nous avons entrepris un séquençage sur génome entier après traitement au bisulfite de sodium (WGBS – whole genome bisulfite sequencing dans le texte) et un séquençage ARN ([RNA-seq], RNA-sequencing dans le texte) de cellules germinales prénatales de 53 à 137 jours de développement. Nous avons découvert que le transcriptome et le methylome de la lignée germinale humaine est distincte à la fois des  PSCs et de la masse cellulaire interne ([ICM] – inner cell mass dans le texte) des blastocystes humains. Nous avons utilisé cette source d’information pour suivre la déméthylation globale de l’ADN avec réversion vers un état non différencié des PSCs en phase de différenciation, nous avons mis au jour des points chauds de bas taux de méthylation des transposons protégés de la déméthylation au niveau de la lignée germinale et de l’ICM. Prise dans son ensemble, la lignée germinale humaine représente un outil valable de suivi in vivo de l’épigénome des cellules ayant subi une déméthylation globale de l’ADN. Sofia Gkountela, et al, dans Cell, publication en ligne en avant-première, 21 mai 2015

Source iconographique, légendaire et rédactionnelle: Science Direct / Traduction et adaptation : NZ