Journées du Collège 2003 – Dourdan VIII – 20-22 Mars – Microenvironnement des cellules précurseurs myogéniques humaines : interactions avec les macrophages

Microenvironnement des cellules précurseurs myogéniques humaines : interactions avec les macrophages

Sonnet C, Chazaud B, Lafuste P, Bassez G, Poron F, Authier FJ, Dreyfus PA, Gherardi RK.
E.Mail : corinne.sonnet@creteil.inserm.fr

Le muscle strié squelettique adulte peut régénérer après une lésion grâce aux propriétés des cellules myogéniques précurseurs (mpc) ou cellules satellites. Cette particularité amène à utiliser les mpc dans les thérapies cellulaires autologues des muscles striés squelettiques et cardiaques. Cependant, après transplantation, on observe une mort rapide et massive des cellules greffées qui reflète très probablement une privation aiguë en facteurs de survie des mpc. En effet, la régénération musculaire est soutenue par des facteurs environnementaux apportés à la fois par les cellules stromales et les monocytes/macrophages. Le macrophage, reconnu comme organisateur de l’homéostasie tissulaire, pourrait exercer dans le muscle un rôle de support stromal comme dans d’autres tissus. Au-delà de l’activité de phagocytose, les macrophages jouent probablement un rôle crucial dans la définition des signaux qui régissent la prolifération et la différenciation des mpc.

Notre projet est l’identification in vitro des interactions fonctionnelles entre les mpc humaines et les monocytes/macrophages, le type de cellules stromales le plus représenté au site d’une régénération musculaire, afin de caractériser le support stromal des mpc.

Les essais de chimiotactisme classique ou transendothélial ont montré que les mpc attirent les monocytes circulants de façon sélective et spécifique. Le chimiotactisme est maximal dès la sortie de quiescence des mpc puis diminue progressivement au cours de leur différenciation. Une stratégie de détection basée sur un DNA macroarray et validée par RT-PCR, immunolocalisation, ELISA et tests d’inhibition spécifique, a permis d’identifier cinq systèmes moléculaires à l’origine de l’effet chimiotactique des mpc : MCP-1, MDC, Fractalkine , VEGF et système de l’urokinase. Les monocytes différenciés en macrophages possèdent une activité chimiotactique constitutive plus faible que celle des mpc, mais attirent les monocytes de façon plus importante dans les études d’interstimulation, suggérant une boucle d’amplification initiée par les mpc et progressivement relayée par les macrophages.

Les cocultures mpc:macrophages montrent une stimulation forte et dose-dépendante de la croissance des mpc par les macrophages. La croissance des mpc est plus forte en cas de contacts directs avec les macrophages qu’en cas de cocultures avec séparation des deux types cellulaires par un filtre. L’effet du contact n’est pas lié à une augmentation de la prolifération des mpc, suggérant l’intervention d’une modulation de l’apoptose habituelle des mpc en culture. L’incorporation de thymidine tritiée, la détection d’ADN oligosomal et le marquage avec l’annexine V ont permis d’établir que les macrophages stimulent la prolifération des mpc par des facteurs solubles et inhibent leur apoptose par contact direct.

L’ensemble de ces résultats suggère que dès qu’ils sont activés, les précurseurs myogéniques orchestrent la mise en place du support stromal nécessaire à leur croissance. In vivo, nous avons montré que les cellules satellites ont une position microanatomique privilégiée, étant situées à proximité immédiate des capillaires. Cette localisation semble compatible avec un recrutement des monocytes circulants initiés par les cellules satellites activées ou mpc.

Nous cherchons actuellement à identifier les molécules responsables de l’effet antiapoptotique des contact des macrophages sur les mpc. Les deux types cellulaires expriment les couples moléculaires VCAM-1/VLA-4 et fractalkine/CX3CR1, impliqués dans des processus antiapoptotiques, notamment par les macrophages. En outre, l’interaction entre leucocytes recrutés et cellules satellites impliquant VCAM-1:VLA-4 a été montrée et le blocage des intégrines b1 induit l’apoptose des mpc. La mise en évidence du rôle de ces molécules dans l’établissement des signaux antiapoptotiques, ainsi que l’identification des voies de signalisation intracellulaires impliquées (Akt, ERK, SAPK…) sont en cours d’étude.