Science Snaps : combler le fossé entre la réparation nerveuse et la propagation du cancer

Science Snaps : combler le fossé entre la réparation nerveuse et la propagation du cancer
Réparation nerveuse

Les vaisseaux sanguins (bleus) agissent comme des « voies » pour la croissance des cellules de Schwann (vert) et des cellules nerveuses (rouge). Les vaisseaux sanguins (bleus) agissent comme des « voies » pour la croissance des cellules de Schwann (vert) et des cellules nerveuses (rouge). Image de microscopie confocale du laboratoire Alison Lloyd Image reproduite avec l’aimable autorisation d’Alison Lloyd.

Grâce à la dextérité des chirurgiens, il est désormais possible de rattacher des doigts, des orteils et même des membres coupés accidentellement. Ce qui est encore plus impressionnant, c’est la capacité des nerfs à repousser, restaurant au moins une certaine sensation et un certain mouvement aux doigts endommagés dans de nombreux cas.

La repousse nerveuse est un exploit incroyable de l’ingénierie naturelle – un exploit que le professeur Alison Lloyd et son équipe de l’UCL étudient dans les moindres détails depuis plusieurs années, financé en partie par Cancer Research UK.

Vous vous demandez peut-être pourquoi un organisme de bienfaisance contre le cancer financerait la recherche sur la réparation des nerfs. Mais en plus d’aider à comprendre ce processus biologique fondamental, cela aide également à résoudre une énigme vitale et importante : comment le cancer se propage dans le corps.

La dernière étude de l’équipe a révélé comment les cellules impliquées dans la réparation nerveuse, connues sous le nom de cellules de Schwann, utilisent les vaisseaux sanguins comme des «voies ferrées» biologiques pour migrer à travers l’espace laissé lorsqu’un nerf est endommagé. Et il semble que certaines cellules cancéreuses puissent également se déplacer de la même manière.

Poser des pistes

Lorsqu’un nerf est sectionné, un certain nombre de différents types de cellules, y compris des cellules immunitaires et des cellules de réparation connues sous le nom de fibroblastes, affluent dans l’espace résultant, créant une sorte de « bouillie » biologique.

Comme nous l’avons décrit dans cet article de 2011, des cellules auxiliaires spéciales appelées cellules de Schwann sont parmi les premières pionnières à traverser ce bourbier, formant des cordes solides sur lesquelles les brins délicats des cellules nerveuses (axones) peuvent se développer.

Mais ces cellules auxiliaires ont elles-mêmes besoin d’un coup de main. Bien que les tests en laboratoire montrent que les cellules de Schwann ont la capacité de se déplacer, elles ne savent pas dans quelle direction se développer à travers la bouillie moléculaire. Ils finissent donc coincés, incapables d’aller nulle part.

De toute évidence, quelque chose doit créer un chemin pour aider les cellules de Schwann à trouver leur chemin à travers la fracture. Mais quoi?

La solution à cette situation délicate, comme Lloyd l’a maintenant découvert, se présente sous la forme de cellules immunitaires sensibles à l’oxygène appelées macrophages. Publication de leurs découvertes dans la revue Celluleelle et son équipe ont découvert que les macrophages pouvaient détecter de faibles niveaux d’oxygène dans les tissus situés de l’autre côté de la lésion nerveuse, envoyant des signaux qui attirent de nouveaux vaisseaux sanguins pour qu’ils se développent à travers l’espace.

Comme les rails d’un train, ces vaisseaux sanguins agissent comme des guides pour les cellules de Schwann, offrant un chemin fluide à travers le désordre pâteux. Et comme une locomotive tirant ses wagons, les cellules de Schwann emportent avec elles les cellules nerveuses, réparant les dommages et restaurant la fonction nerveuse.

C’est ce processus que l’on peut voir sur l’image ci-dessus, créée en superposant de nombreuses images prises à l’aide d’un microscope confocal : les vaisseaux sanguins sont colorés en bleu, les cellules de Schwann sont vertes tandis que les fragiles axones nerveux sont rouges.

Alors, quel est le lien avec le cancer?

Des indices sur la propagation du cancer

Les résultats du professeur Lloyd mettent en lumière la façon dont tous ces différents types de cellules travaillent ensemble pour réparer les lésions nerveuses. Et leurs recherches pourraient conduire au développement de meilleurs « patchs » basés sur les vaisseaux sanguins pour aider à reconnecter les nerfs sectionnés. Mais ils sont également pertinents pour la façon dont certains cancers se propagent dans le corps.

Pour commencer, cette dernière étude pourrait expliquer comment les tumeurs qui proviennent des cellules de Schwann – principalement les schwannomes et les neurofibromes – commencent à se propager. Au microscope, ces tumeurs ressemblent un peu à des lésions nerveuses non réparées, contenant un désordre de fibroblastes, de vaisseaux sanguins et de cellules immunitaires. Ainsi, une meilleure compréhension de la façon dont les cellules de Schwann se déplacent, à la fois dans les tissus normaux et dans les tumeurs, pourrait indiquer de nouvelles façons de traiter ces maladies à l’avenir.

Ensuite, il y a l’angle plus général. On croit généralement que la plupart des cancers se propagent via le réseau complexe de vaisseaux sanguins qui se faufilent dans le corps. Mais il y a des indices intrigants que certaines cellules cancéreuses – en particulier celles des tumeurs invasives qui se propagent dans ou dans le cerveau, comme le gliome ou le mélanome – pourraient ramper le long des « voies » des vaisseaux sanguins, tout comme le font les cellules de Schwann lorsqu’elles réparent les nerfs. . Nous avons écrit pour la première fois sur ce processus en 2009 dans cet article sur les recherches de nos scientifiques à Oxford, et il y a aussi une autre étude intéressante à ce sujet par une équipe aux États-Unis.

Lloyd soupçonne que les cellules cancéreuses exploitent les processus normaux de réparation nerveuse pour se propager de cette manière. Elle et son équipe recherchent maintenant les signaux moléculaires que les cellules de Schwann utilisent pour se frayer un chemin le long des vaisseaux sanguins, ainsi que pour mieux comprendre comment ces voies biologiques sont établies pendant la réparation et la croissance tumorale.

À leur tour, ces connaissances pourraient un jour aider les médecins à couper ces voies d’évacuation cellulaires, stoppant le cancer dans son élan.

Kat

Référence:

AL Cattin et al. Guide Des Vaisseaux Sanguins Induits Par Des Macrophages Schwann Cell-Mediated Regeneration of Peripheral Nerves. Cellule (2015) sous presse. http://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(15)00898-3