Souris chauves, ondes de poil et cellules souches

Chauves et femmes à barbe de tous les pays, l’espoir renaît car nous comprenons enfin ce qui fait pousser un poil.

Et tout cela grâce à un formidable modèle animal : les souris au gène Msx2 déficient. La figure ci-contre montre l’évolution du pelage de deux de ces souris. Sur la photo A, la photo est prise avec un mois d’écart, sur la photo B, on suit l’évolution du pelage pendant 80 jours.

Comme vous pouvez le voir, ces souris deviennent cycliquement chauves, de façon non homogène ! Sur la figure B, on voit bien ce qui se passe. L’évolution du pelage donne l’illusion d’une propagation d’une onde de poils. Cette onde est initiée au niveau de la tête (premier cadre rouge sur la photo B), puis la calvitie se propage vers la queue de la souris. Celle-ci reste alors complètement chauve pendant 15 jours, puis les poils se remettent à pousser sur tout le corps en partant de la tête (on le voit assez bien sur l’avant dernière photo).

Le poil pousse donc de manière cyclique et coordonnée sur cette souris.

Le caractère cyclique de la pousse du poil état déjà bien connu (voir par exemple un site d’épilation laser sur le sujet). Le cycle de vie du poil comporte trois phases :

  • la phase anagène, qui correspond à la phase de croissance du poil
  • la phase catagène, qui correspond à une phase pendant laquelle le poil arrête de pousser mais est toujours présent
  • la phase télogène, qui correspond à une phase de repos une fois que le poil est tombé

Les souris mutantes ci-dessus ont en fait une phase anagène très courte comparée aux phases catagène et télogène.

Ce que l’on sait moins en général est que le poil est un organe comme un autre, issu de la différentiation de cellules souches. Comme il faut bien que le poil pousse tout au long de la vie, il y a une réserve de cellules souches à la base de chaque poil. Ces cellules souches sont des cellules souches adultes (à ne pas confondre avec les cellules souches embryonnaires ou les cellules souches iPS) , i.e. des cellules maintenues dans un état non différencié dans l’organisme adulte et pouvant ensuite se différencier en fonction des signaux extérieurs - cet ensemble de signaux extérieurs régulant la différentiation des cellules souches est ce qu’on appelle dans le jargon la niche.

On voit bien sur les souris déficientes en Msx2 que les poils ne poussent pas aléatoirement, mais à une période fixée dans le temps et dans l’espace. On peut donc penser que ce cycle est contrôlé, notamment par des expressions génétiques particulières (un peu à l’image d’autres rythmes biologiques comme le rythme circadien). On connaissait déjà un ensemble de gènes (dans la voie Wnt) qui, exprimés localement, activent la différentiation des cellules souches et donc la pousse du poil. On savait aussi que certaines conditions hormonales pouvaient réguler la pousse de poil : par exemple les souris enceintes et allaitantes se bloquent en phase télogène, i.e. tout poil tombé pendant une grossesse ne repoussera pas avant la fin de l’allaitement.

Au début de l’année, l’équipe du Pr. Cheng-Ming Chuong a publié dans Nature une étude de la coordination de la perte de poil chez les souris et a identifié une composante manquante du cycle du poil, le facteur qui contrôle la phase de repos télogène. Ils ont utilisé les souris Msx-2 : l’intérêt de ces souris est qu’il est très facile à l’oeil nu de voir quelles régions du corps sont dans la phase télogène, et donc on peut facilement analyser quels gènes sont spécifiquement activés dans ces régions sans poils. Et c’est ainsi qu’ils ont découvert qu’une protéine appelée Bmp-2 était responsable de la phase télogène. En particulier, on peut “arrêter” la propagation de l’onde de poils chez la souris en implantant sous la peau des billes imprégnées de Bmp-2. C’est une découverte capitale pour la compréhension de la régulation de la pousse des poils, qui a amené l’équipe de Chuong à proposer un nouveau modèle/redécoupage de cycle pileux, résumé sur la figure ci-dessous.

L’autre point très intéressant est que Bmp-2 est produit par les cellules adipeuses sous la peau, ce qui est cohérent avec le fait que graisse sous-cutanée et les poils sont deux organes permettant de réguler la température du corps (méfiez-vous donc des liposuccions qui risquent de vous transformer en gorille …. ) . Bmp-2, avenir de l’épilation ? Cellules souches reprogrammées, avenir du traitement de la calvitie ? Les questions sont posées :P .

Références

:

‘Cyclic alopecia’ in Msx2mutants: defects in hair cycling and hair shaft differentiation, Ma et al,Development 130, 379-389 (2003)

Cyclic dermal BMP signalling regulates stem cell activation during hair regeneration, Plikus et al, Nature 451, 340-344 (17 January 2008)

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4 commentaires à “Souris chauves, ondes de poil et cellules souches”

  1. all a dit:

    Très intéressant

  2. Timothée a dit:

    Bmp-2 est assez polyvalente dans son genre…

    C’est à la base, si je me souviens bien, une “Bone morphogenetic protein”, chargée de la différenciation des osteoclastes (avec Bmp-7), ainsi que pas mal d’autres choses…

    On sait si la Bmp-2 impliquée dans les poils est la même que celle des os, ou si il y a des complexes qui se forment, des variants d’épissage, … ?

  3. Tom Roud a dit:

    @ all : merci
    @ Timothée : Bmp-2 n’est probablement qu’une protéine contrôlant ce processus dans un contexte particulier (la croissance du poil). Il y a peut-être des protéines exprimées constitutivement qui modulent son action afin de la rendre spécifique. C’est un peu toujours le cas dans ces problèmes de développement : on recycle dans un contexte précis des voies plus générales. Par exemple on sait que la voie Wnt , impliquée ici dans la phase anagène, est utilisée dans beaucoup de processus (dont la somitogenèse par exemple).

    Sinon, pour information, ils n’ont aucune idée du mécanisme d’oscillation de ce cycle pileux.

  4. blop a dit:

    C’était un jour de beau temps,
    Dieu était de bonne humeur,
    Il avait créé la femme nue,
    Quelle grossière erreur,
    Voyant ce fruit fragile,
    A la merci des chacals,
    Il eut une idée lumineuse
    Le poil!

    Au départ sur terre c’était Byzance
    Tout l’monde m’a brossé dans mon sens
    L’argent rentrait dans la touffe
    J’ai donc coté mes poils en bourse
    Puis j’ai connu Marie-Chantal
    Elle avait la bouche en cul d’poêle
    On s’est quittés, à un poil de l’épouser
    Le jour où elle a voulu m’dé-co-lo-rer

    Toutes ces bourgeoises qui s’épilent
    Ça m’rase, ça m’barbe ça m’horripile
    Je suis l’ennemi public
    Celui qu’on torture au rasoir bic
    Toutes ces bourgeoises qui s’épilent
    Ça m’rase, ça m’barbe, ça m’horripile
    Dans un monde aseptisé
    J’suis poilitiquement incorrect

    Un jour j’suis passé d’mode, quel supplice
    J’ai eu des démélés d’justice
    J’rasais les murs j’étais clandestin
    Traqué dans les moindres recoins
    (coin-coin)
    J’voulais pas finir comme fourniture
    Pour perruque ou brosse à chaussure
    Par charter j’ai fui l’capitalisme
    En Afrique où j’ai eu l’poiludisme

    Toutes ces bourgeoises qui s’épilent
    Ça m’rase, ça m’barbe, ça m’horripile
    Je suis l’ennemi public
    Celui qu’on torture au rasoir bic
    Toutes ces bourgeoises qui s’épilent
    Ça m’rase, ça m’barbe, ça m’horripile
    Dans un monde aseptisé
    J’suis poilitiquement incorrect

    Bien trop malade j’ai du partir (hep)
    On aurait dit un poil à frire
    Mais j’ai trouvé mon bonheur, c’est l’principoil
    Dans une communauté au Népal (poil-poil)
    J’ai fondé mon paradis fiscal
    Sur une baba cool en sandale
    Mais avis à tous les cranes d’œuf
    Je s’rai de retooouuuuuuuuuuuuuur…

    …en 2069

    http://www.youtube.com/watch?v=qXqEEb6tlHw

    (heureusement Tom Roud est anonyme sur son blog :-)

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