Download the press release - Institut Curie

curie.fr

Download the press release - Institut Curie

27 avril 2006

C O M M U N I Q U E D E P R E S S E

Biologie du développement

L’intégrine, une protéine qui « donne des ailes aux cellules »

Le système nerveux est indispensable au fonctionnement des muscles et de tous les organes du corps.

Dans l’intestin, il contrôle la progression des aliments au cours de la digestion.

A l’Institut Curie, des chercheurs du CNRS viennent de montrer le rôle essentiel d’une protéine présente à

la surface des cellules, l’intégrine ß1, dans la formation du système nerveux intestinal chez les embryons.

Sans cette protéine, les cellules du futur système nerveux intestinal ont une capacité migratoire réduite et

par conséquent ne colonisent pas entièrement l’intestin. Cette anomalie ressemble à la maladie de

Hirschsprung chez l’homme, une malformation congénitale rare.

Quand les cellules tumorales acquièrent la capacité de migrer dans l’organisme, il y a risque de formation

de métastases. La découverte des chercheurs CNRS de l’Institut Curie pourrait permettre de mieux

comprendre comment les tumeurs deviennent invasives.

Cette découverte, publiée dans la revue Development de mai 2006, devrait permettre d’améliorer les

connaissances sur le développement de la maladie de Hirschsprung et sur l’invasion tissulaire dans les

cancers.

Tout commence par la formation d’un œuf issu de la fusion d’un ovule et d’un spermatozoïde. Puis l’œuf se

divise : d’une cellule, on passe à deux, puis à quatre... L’embryon fait son nid dans la paroi utérine et la grande

aventure commence.

Au cours de ce processus, les cellules ne font pas que se multiplier, elles se spécialisent : certaines apprennent à

devenir des cellules nerveuses, d’autres des cellules musculaires ou sanguines... Elles se déplacent au sein de

l’embryon et elles s’associent en organes.

Progressivement, l’embryon devient fœtus.

A un moment donné de son développement, l’embryon

se creuse sur toute sa longueur jusqu’à ce qu’un tube

se forme. Ce tube dit « neural » est à l’origine de toutes

les cellules du système nerveux : le système nerveux

central qui correspond au cerveau et à la moelle

épinière et le système nerveux périphérique qui

regroupe toutes les cellules nerveuses du reste de

l’organisme.

Le système nerveux périphérique provient d’une

population particulière de cellules situées dans la

région dorsale du tube neural, la crête neurale. Les

cellules de cette crête quittent le tube neural, migrent

dans l’embryon et envahissent les différents tissus. Par

exemple, celles qui donnent le système nerveux

intestinal migrent vers l’intestin en formation, puis le

colonisent en progressant vers son extrémité

postérieure, le futur rectum.

C’est seulement après avoir envahi l’intestin tout entier

qu’elles acquièrent toutes les spécificités propres aux

cellules nerveuses de l’intestin. Chez le nouveau-né et

l’adulte, ces cellules contrôlent la progression et

l’absorption des aliments dans l’intestin au cours de la

digestion.

Le développement embryonnaire, « miroir

inversé » de la cancérogenèse

De nombreux points communs existent entre la formation

d’un embryon et le développement d’un cancer, deux

processus qui se caractérisent par le passage d’une

cellule unique à un groupe de plusieurs cellules.

Ainsi, à l'image d'une tumeur en pleine croissance, les

cellules de l'œuf fécondé connaissent un rythme soutenu

de divisions. Elles migrent ensuite pour former les futurs

organes, tandis que des cellules cancéreuses échappées

de leur tumeur d'origine engendreront des métastases.

Ces similitudes font du développement embryonnaire une

« image-miroir » de la transformation tumorale. La

rencontre entre chercheurs en cancérologie et

spécialistes de la biologie du développement a déjà

permis de montrer que ce sont souvent les mêmes gènes

qui interviennent dans le développement d’un embryon et

dans l’apparition d’une tumeur.

D’ici 2008, un nouveau pôle de recherche international

dédié à la biologie et génétique du développement verra

le jour à l’Institut Curie. Ce nouveau tournant devrait

permettre de faire avancer plus rapidement les

connaissances sur la formation des cancers, et

consécutivement le développement de nouvelles

stratégies thérapeutiques.


La migration des cellules dans la formation du système nerveux

Marie Breau dans le groupe de Sylvie Dufour 1 étudie la formation du système nerveux de l’intestin dans des

embryons de souris et tout particulièrement le rôle des intégrines 2 . Ces protéines situées à la surface des cellules,

leur permettent de s’ancrer à leur environnement.

Partant du constat que les souris n’exprimant pas le gène de l’intégrine ß1 ne survivent pas, elle a « éteint » ce

gène uniquement dans les cellules de la crête neurale des embryons de souris pour en étudier les conséquences.

Sans intégrine ß1 à leur surface, les cellules précurseurs du futur système nerveux ne parviennent pas à coloniser

entièrement l’intestin. Elles s’arrêtent au milieu du côlon car leur capacité de migration est fortement réduite. Les

souris ainsi « mutées » ne possèdent pas de système nerveux dans la partie la plus postérieure de l’intestin. Cette

anomalie ressemble à la maladie de Hirschsprung chez l’homme, un défaut congénital rare qui touche 1 nouveauné

sur 5000 (voir « pour en savoir plus »).

Quand les cellules tumorales s’échappent…

La colonisation de l’intestin d’embryon par les cellules issues de la crête neurale présente de nombreux points

communs avec le développement de métastases chez les patients atteints de cancer. En effet, certaines cellules

cancéreuses n’arrêtent pas leur progression à la seule invasion du tissu d’origine : elles se propagent dans

l’organisme.

Tant que les cellules restent groupées, la tumeur est localisée et par la même maîtrisable. Un traitement local

(chirurgie, radiothérapie) conduit alors à la guérison du patient. En revanche, lorsque les cellules acquièrent la

capacité de disséminer dans l’organisme, la tumeur est alors considérée comme métastatique et son éradication

rendue plus complexe.

Ce modèle de souris développé par les chercheurs de l’Institut Curie devrait permettre de mieux comprendre

comment se forment les métastases, un enjeu essentiel pour améliorer la prise en charge des cancers.

De plus, les intégrines, déjà connues pour leur implication dans la transformation des cancers localisés en cancers

invasifs, apparaissent comme des cibles possibles pour des traitements contre le cancer.

Il apparaît donc doublement important de décrypter les mécanismes impliquant les intégrines dans les processus

d’invasion tissulaire.

Pour en savoir plus : la maladie de Hirschsprung

La maladie de Hirschsprung est une des plus fréquentes malformations du tube digestif avec environ 1 cas pour 5 000

naissances. Elle survient plus souvent chez les garçons que chez les filles et se manifeste essentiellement chez les

nouveau-nés entre 3 et 5 mois.

Cette maladie congénitale est due à l'absence partielle ou totale de ganglions nerveux qui permettent le bon

fonctionnement des muscles de l'intestin. Cette pathologie qui atteint le côlon (gros intestin), la dernière partie du côlon,

précédant le rectum, ou le rectum (segment situé entre le côlon et l'anus) se caractérise par une paralysie intestinale,

diffuse ou localisée. Le brassage des aliments et l'absorption des nutriments, c'est-à-dire des éléments contenus dans les

aliments, sont impossibles, ce qui entraîne une augmentation de volume de l'intestin. Il existe différents degrés de gravité

de la maladie selon le nombre de ganglions manquants.

Référence

« Lack of ß1 integrins in enteric neural crest cells leads to a Hirschsprung-like phenotype »

MA. Breau 1 , T. Pietri 1 , O. Eder 1 , M. Blanche 1 , C. Brakebusch 2 , R. Fässler 2 , JP. Thiery 1 , S. Dufour 1

1 UMR144 CNRS/Institut Curie, 2 Max Planck Institute of Biochemistry, Department of Molecular Medicine, Martinsried, Allemagne.

Development. Mai 2006, Vol. 133.

Contacts presse :

Institut Curie Catherine Goupillon/Céline Giustranti Tél. 01 44 32 40 63/64 service.presse@curie.fr

CNRS Martine Hasler Tél. 01 44 96 46 35 martine.hasler@cnrs-dir.fr

1

Equipe « Morphogenèse cellulaire et progression tumorale » dirigée par Jean Paul Thiery – UMR 144 CNRS/Institut Curie « Compartimentation et dynamique cellulaires »

2

Les intégrines appartiennent à une grande famille de protéines impliquées dans la transmission des signaux qui contrôlent la prolifération, la survie, la migration et la

différenciation à l’intérieur des cellules.


La marche des cellules de la crête neurale dans l’intestin

1 2

1. 2. Dans ces intestins d’embryons de

souris, le marquage bleu permet d’observer

la migration des cellules de la crête

neurale. A gauche, ces cellules ont envahi

tout l’intestin. En revanche à droite, les

cellules de la crête neurale ne possèdent

pas d’intégrine ß1 et leur migration

s’arrête au milieu du colon, avant d’avoir

colonisé tout l’intestin.

3. 4. Dans ces intestins de souriceau à gauche, le

côlon s’est développé normalement, alors qu’à droite

en l’absence d’intégrine ß1 dans les cellules de la

crête neurale, une partie du côlon est déformée :

l’absence de système nerveux empêche la progression

des aliments et le colon se distend.

3 4

Quand les cellules restent unies…

6

Les cellules du système nerveux de l’intestin

ont « l’âme vagabonde » : laissées libre de leur

mouvement, elles ont tendance à se déplacer et

à former des réseaux.

Ainsi sur les figures 5 ; des cellules du système nerveux

(ici des cellules gliales ou des neurones) en culture

forment des réseaux de cellules dispersées.

En l’absence d’intégrine ß1 à leur surface (7), ces

cellules restent groupées.

5

7

8. 9. Un fragment d’intestin d’embryon de souris a

été mis en présence d’une molécule incitant les

cellules du système nerveux au déplacement.

Dans le fragment normal, à gauche, les cellules

migrent hors de l’intestin.

Par contre dans la forme mutante, à droite, les

cellules du système nerveux restent à l’intérieur

du morceau d’intestin.

Crédits images : Marie Breau / Institut Curie

8

9

Images disponibles au Service de presse de l’Institut Curie

Cécile Charré : 01 44 32 40 51 - service.presse@curie.fr

More magazines by this user
Similar magazines