Tokyo, Japon — En ce qui concerne les types de cellules, les cellules souches ont un potentiel illimité — littéralement. Ces cellules auto-renouvelables, capables de donner naissance à n’importe quel type de cellule dans le corps, résident dans des microenvironnements spécialisés appelés niches. Aujourd’hui, des chercheurs japonais ont apporté de nouvelles connaissances sur la dynamique de la niche des cellules souches neurales, la maison des cellules souches dans le cerveau.

Dans une nouvelle étude publiée dans Inflammation et régénérationdes chercheurs de l’Université médicale et dentaire de Tokyo (TMDU) ont étudié les effets des conditions hypoxiques (faible teneur en oxygène) sur la niche des cellules souches neurales au cours du développement.

Les cellules souches et progénitrices neurales (NPSC) donnent naissance aux cellules du cerveau et du système nerveux. Les NSPC sont connus pour résider dans une niche hypoxique, ce qui signifie que les niveaux d’oxygène dans la niche sont inférieurs à ceux des tissus environnants. Cependant, la composition de ce créneau et la manière dont les NSPC s’y maintiennent ne sont pas tout à fait claires. L’équipe de recherche dirigée par TMDU a entrepris d’étudier les effets des conditions de faible teneur en oxygène dans la niche des cellules souches neurales à l’aide d’un modèle de culture cellulaire de NSPC isolés du cerveau antérieur de souris embryonnaires. Ils ont cultivé ces cellules dans des neurosphères, ou des grappes de cellules souches flottantes, dans des conditions de faible teneur en oxygène et d’oxygène normal.

« Les résultats ont été frappants, avec une augmentation significative de la formation de neurosphères observée dans des conditions hypoxiques par rapport aux conditions normoxiques », déclare le co-auteur principal de l’étude Taichi Kashiwagi. « Cela nous a amenés à explorer quels facteurs jouent un rôle dans le maintien et la prolifération des NSPC dans des conditions hypoxiques. »

Les chercheurs ont évalué une protéine appelée facteur de croissance endothélial vasculaire-A (VEGF-A) comme candidat potentiel. Lorsque l’équipe de recherche a ajouté le VEGF-A aux cultures NSPC, la formation de neurosphères a été considérablement augmentée. À l’inverse, le blocage du VEGF-A avec un inhibiteur médicamenteux a diminué l’augmentation de la formation de neurosphères dans des conditions de faible teneur en oxygène. De plus, l’expression du VEGF-A s’est avérée être régulée positivement dans les NSPC dans des conditions de faible teneur en oxygène.

« Nous avons constaté que les NSPC traités avec le VEGF-A présentaient des taux de mort cellulaire plus faibles et une prolifération cellulaire accrue », explique l’auteur principal Tetsuya Taga. « VEGF-A est un facteur qui semble contribuer au maintien du NSPC dans des conditions de faible teneur en oxygène. »

Ces résultats indiquent que les NSPC aident à maintenir leur propre population grâce à la libération de VEGF-A dans des conditions hypoxiques. Bien que d’autres facteurs puissent également contribuer au maintien du NSPC, ces résultats jettent un nouvel éclairage sur la composition de la niche des cellules souches neurales au cours du développement et peuvent servir de base à d’autres études sur l’auto-organisation de la niche hypoxique.