Les cellules, animales, se touchent aussi, pour communiquer entre elles, concluent, contre toute attente, ces scientifiques de l’Université de Californie San Francisco. Ces scientifiques démontrent, sur la mouche drosophile, et dans la revue Science, leur capacité à transmettre et à recevoir des signaux biologiques par contact physique et même à longue distance. Un mode de signalisation cellulaire que l’on croyait jusque-là réservé aux neurones.
Le mécanisme est d’ailleurs similaire à celui qu’utilisent les neurones pour communiquer, explique l’auteur principal, le Dr Thomas B. Kornberg, professeur de biochimie à l’UCSF, qui a mené cette étude sur des tissus vivants de drosophile.
De minces tubes appelés cytomènes: L’équipe montre que les cellules envoient de longs tubes minces de cytoplasme appelés cytonèmes qui peuvent s’étendre sur une longueur de 50 voire 100 cellules avant de toucher les cellules ciblées. Le point de contact entre le cytonème et ses cellules cibles fait ainsi office de passerelle de communications entre les deux cellules. On savait depuis longtemps que les neurones communiquent d’une manière similaire par le transfert de signaux à ces points de contact appelés synapses, et transmettent leur réponse sur de longues distances dans ces longs tubes appelés axones. L’étude révèle que de nombreux types de cellules animales ont la même capacité d’atteindre une autre cellule pour communiquer, en utilisant des protéines de signalisation, à la place des neurotransmetteurs et des impulsions électriques utilisés par les neurones. Jusque-là, on pensait que c’étaient les protéines qui se déplaçaient d’une cellule à l’autre dans le liquide extracellulaire, ici, les scientifiques montrent que ce sont ces « cytonèmes » qui établissent la connexion.
Des sites de contact qui présentent d’ailleurs des caractéristiques similaires aux synapses : Ainsi, sur des mouches génétiquement modifiées pour manquer de ces protéines, les cellules sont incapables de former des cytonèmes ou de communiquer avec succès, la signalisation est bloquée, expliquent les auteurs, suggérant ainsi que le contact physique est nécessaire pour le transfert de signal, l’absorption du signal et la signalisation.
Mais pourquoi n’avait-on pas identifié ces cytonèmes avant ? Car ce sont des structures trop fragiles pour résister aux méthodes traditionnelles de préparation cellulaire, pour l’imagerie, en laboratoire. Ici, les chercheurs ont eu recours à de nouvelles techniques de préparation, de marquage et d’imagerie et ont pu filmer les protéines de signalisation fluorescentes en train de se déplacer le long des cytonèmes.
Les chercheurs ne prétendent pas que les cellules utilisent toujours ce mode de signalisation mais qu’il existe des signaux d’un type spécifique, comme ceux qui partent des cellules souches et qui vont définir la spécialisation des cellules différenciées. Les cellules cancéreuses peuvent également utiliser ce mode de communication avec leurs voisines.
Une découverte qui ouvre un tout nouveau et immense champ de recherche en biologie.
Source:Science 2014; DOI: 10.1126/science.1244624 Cytoneme-Mediated Contact-Dependent Transport of the Drosophila Decapentaplegic Signaling Protein (Visuel NIH)
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