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Des cellules qui contrôlent la formation des graisses
Une étude dirigée par des chercheurs de l'EPFL, l’ETH et la Swiss Stem Cell Foundation a révélé un nouveau type de cellule qui réside dans les dépôts de graisse corporelle où il peut activement supprimer la formation de cellules graisseuses. Cette découverte a été faite en utilisant la transcriptomique à cellule unique et ouvre de toutes nouvelles voies pour lutter contre l'obésité et les maladies connexes comme le diabète.
Les cellules adipeuses, ou adipocytes, sont au centre de l'équilibre nutritionnel et métabolique. L'adipogenèse – la formation de cellules adipeuses matures à partir de leurs cellules précurseurs – a été liée à l'obésité et aux problèmes de santé qui lui sont associés, comme les maladies cardio-vasculaires et le diabète de type 2.
Mais déterminer l'identité et les propriétés moléculaires des précurseurs des cellules adipeuses s'est avéré très difficile. A côté des adipocytes et des cellules sanguines, le tissu adipeux contient en effet un grand nombre de cellules stromales qu'il est difficile de distinguer en utilisant les approches traditionnelles, telles que le marquage génétique.
Dans une nouvelle étude publiée dans Nature, des scientifiques du laboratoire de Bart Deplancke à l'EPFL, de celui de Christian Wolfrum à l'EPFZ, et de la Swiss Stem Cell Foundation dirigée par Gianni Soldati ont utilisé une technique à haute résolution appelée « transcriptomique à cellule unique » pour caractériser, pour la première fois, les différents types de cellules stromales qui résident dans les dépôts adipeux matures.
Cette technique fournit un instantané unique des gènes qui sont exprimés dans une cellule pour des milliers de cellules à la fois. Puisque les cellules de la même sous-population partagent des profils d'expression similaires, les données obtenues peuvent être utilisées pour grouper les cellules en fonction de leur similarité moléculaire.
En recourant à cette approche, les scientifiques ont d'abord identifié plusieurs sous-populations de cellules stromales dans les tissus adipeux de souris. Ensuite, l'équipe de recherche a isolé ces sous-populations et étudié leur comportent cellulaire. De manière surprenante, ils ont découvert non seulement que l'une de ces sous-populations ne se différencie pas en adipocytes, mais supprime également activement l'adipogenèse d'autres cellules précurseurs grâce à un mécanisme de sécrétion. Les chercheurs ont donc nommé cette nouvelle sous-population « Aregs », pour « adipogenesis-regulatory cells » (cellules régulatrices de l’adipogenèse).
Les scientifiques ont poursuivi en examinant la graisse humaine, dans laquelle ils ont découvert la présence d'une population analogue de cellules inhibitrices de l'adipogenèse. Ces découvertes suscitent l'espoir que les Aregs, ou leur mécanisme d'action, puissent être exploitées pour moduler la plasticité du tissu adipeux humain. A long terme, cela pourrait améliorer notre capacité à contrôler l'obésité et la sensibilité à l'insuline, et ainsi traiter des maladies métaboliques, y compris le diabète de type 2.
« Notre étude montre qu'il subsiste de nombreux types de cellules humaines qui attendent d'être découvertes », dit Christian Wolfrum. « Plusieurs parmi celles-ci pourraient s'avérer très importantes, aussi pour des raisons médicales, telles que les Aregs que nous avons découvertes dans cette étude. »
« Contrôler la formation des cellules adipeuses est important non seulement pour améliorer la santé métabolique », dit Bart Deplancke. « Cela pourrait s'avérer significatif aussi pour ralentir le vieillissement puisque certains tissus, comme la moelle osseuse et les muscles, accumulent des cellules adipeuses avec le temps, ce qui affecte négativement leur fonction. De ce fait, notre découverte a des implications biomédicales étendues, et nous sommes impatients d'en apprendre davantage au sujet de ces intrigantes cellules. »
Autres contributions
Human Frontier Science Program
Fonds National Suisse
Kristian Gerhard Jebsen Foundation for Metabolic Research
EPFL
ETHZ
Swiss Stem Cell Foundation
Petra C. Schwalie, Hua Dong, Magda Zachara, Julie Russeil, Daniel Alpern, Nassila Akchiche, Christian Caprara, Wenfei Sun, Kai-Uwe Schlaudraff, Gianni Soldati, Christian Wolfrum, Bart Deplancke. A stromal cell population that inhibits adipogenesis in mammalian fat depots. Nature 20 June 2018. DOI: 10.1038/s41586-018-0226-8