Les cellules souches épithéliales de la peau Epithelial stem cells in the skin

La peau est la première ligne de défense qui protège le corps de la déshydratation, des blessures et des infections. Les annexes de la peau, comme les poils et les glandes sébacées, ont aussi un effet protecteur. La peau est constituée de deux couches tissulaires : la plus superficielle est l’épiderme et la couche intermédiaire est le derme (Figure 1B). Les cellules de l’épiderme, les kératinocytes, sont des cellules spécialisées exprimant une grande variété de filaments intermédiaires appelés kératines, qui confèrent à la peau ses propriétés de résistance mécanique et d’imperméabilité ((→) m/s 2002, n° 1, p. 45). Chez les mammifères, l’épiderme se renouvelle continuellement. La desquamation des cellules à la surface de la peau doit naturellement être compensée par le renouvellement de l’épiderme, assuré par les kératinocytes de la couche basale qui se divisent activement et se différencient en cellules de la couche cornée. Ces activités de renouvellement et de réparation de l’épiderme impliquent l’existence de cellules souches (CS). Les CS sont définies par leur propriété d’autorenouvellement, c’est-à-dire qu’au moins une des cellules filles possèdent les mêmes caractéristiques que la CS initiale, et par leur capacité de différenciation en cellules matures qui composent leur tissu d’origine (Figure 1A) ((→) m/s 2004, n° 3, p. 265). Il est généralement admis que l’épiderme interfolliculaire (EIF) et le follicule pileux comportent leurs propres CS spécialisées capables de maintenir le développement du tissu indépendamment l’un de l’autre. Contrairement aux CS du follicule pileux, qui sont confinées dans une niche appelée bulge [1] (Figure 1C) ((→) m/s 2003, n° 6-7, p. 683), les CS de l’EIF résident le long de la membrane basale de l’épiderme. La couche basale de l’épiderme est composée d’une population hétérogène de cellules proliférant et se différenciant (Figure 1B). La capacité de prolifération et de régénération tissulaire des CS épidermiques a été démontrée par leur culture in vitro suivie par leur transplantation chez les patients atteints de brûlures étendues. Des kératinocytes isolés de l’EIF sont capables de former en culture trois types de clones ayant différents potentiels prolifératifs [2]. Les holoclones, dérivant probablement d’une CS épidermique, représentent les colonies non différenciées ayant le plus fort potentiel de prolifération et pouvant être amplifiés à long terme. Les méroclones, dérivant de cellules en voie de différenciation, ont un potentiel de prolifération intermédiaire et les paraclones, provenant de cellules différenciées, ne survivent pas en culture. En 1975, Howard Green et al. ont défini les conditions de culture des CS de l’EIF permettant ainsi l’amplification de kératinocytes à partir de zones saines chez des patients sévèrement brûlés, et par la suite leur greffe. En Europe, l’équipe de Yann Barrandon [3] a été une pionnière dans l’isolement des CS de patients sévèrement brûlés, suivie par leur expansion et par la transplantation de couches d’épithélium stratifié produites in vitro. Leurs résultats apportent la preuve que les CS adultes constituent une source idéale pour une application thérapeutique. Un autre aspect de l’utilisation des CS adultes en culture est la thérapie génique pour traiter des maladies épidermiques héréditaires. Par exemple, des CS épidermiques de patients souffrant d’épidermolyse jonctionnelle ont été isolées et corrigées par transduction du gène déficient codant pour la laminine 5. La régénération folliculaire, quant à elle, se fait par vagues successives associant une phase de croissance (anagène), une phase de régression (catagène) et une phase de repos (télogène) (Figure 1C). De nombreuses avancées ont été réalisées dans la caractérisation des CS du follicule pileux chez la souris. Il est maintenant possible de les extraire de leur niche par cytométrie de flux, soit grâce à l’utilisation …