Certains phospholipides -des lipides complexes- jouent un rôle clé dans l'adhésion des cellules épithéliales. Cette équipe de scientifiques de la Tokyo University of Science (TUS) montre que l’un d’entre eux, le bisphosphate de phosphatidylinositol (phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate ou PIP2) est essentiel à l'adhésion entre cellules épithéliales et au maintien de l'identité cellulaire. La recherche publiée dans la revue Nature Communications, qui montre que la perte de ces protéines de surface cellulaire -et de certains phospholipides- entraine la perte de l’identité cellulaire, décrypte un nouveau mécanisme de transformation et de migration des cellules épithéliales pouvant entraîner la fibrose ou le cancer.
Les phospholipides sont ainsi désignés comme des cibles possibles pour prévenir ces déviances cellulaires, notamment leur séparation et leur migration qui peuvent mener à la métastase.
Les scientifiques rappellent que dans les organismes multicellulaires, les cellules du corps adhèrent les unes aux autres pour former des tissus qui remplissent différentes fonctions physiologiques. Les cellules épithéliales forment notre peau et nos muqueuses, telles que la muqueuse intestinale, et qui protègent nos organes internes. Pour maintenir l'intégrité de l’organisme et son fonctionnement, correctement, les cellules épithéliales doivent rester attachées les unes aux autres. Ces jonctions cellulaires sont permises et caractérisées par des protéines, qui contribuent également au maintien de l'identité cellulaire. La perte de ces protéines favorise la transformation de cellules épithéliales saines en cellules mésenchymateuses qui peuvent ensuite former une fibrose ou déclencher le cancer. Comme ces cellules cancéreuses ne sont plus liées les unes aux autres, elles migrent dans la circulation sanguine et forment des métastases.
Le rôle clé des phospholipides dans la liaison et l'identité cellulaire
Les lipides jouent-ils également un rôle dans l’identité et la liaison des cellules épithéliales ? L'un de ces lipides forme un phospholipide appelé phosphatidylinositol bisphosphate (PIP2), explique l’auteur principal, le Dr Nakamura, professeur agrégé à la TUS : PIP2 est crucial pour la formation de molécules de signalisation qui régulent la prolifération, la survie et la migration des cellules. Des niveaux plus élevés de PIP2 sont trouvés dans la couche épidermique de la peau, l’équipe a donc émis l’hypothèse que ce phospholipide contribuait aux propriétés et à la caractérisation des cellules épithéliales.
L'étude : à l’aide de toute une série de techniques analytiques, notamment la chromatographie, la spectroscopie de masse, l'immunofluorescence, l'expression rétrovirale et la PCR quantitative en temps réel, l’équipe confirme que :
- PIP2 joue un rôle essentiel dans la détermination de l'identité épithéliale. Lorsque PIP2 est éliminé des membranes cellulaires, les cellules épithéliales perdent leurs propriétés ;
- des cellules cancéreuses non épithéliales acquièrent des propriétés de type cellule épithéliale lorsque PIP2 est « ajouté » à leurs membranes plasmiques ;
- PIP2 semble réguler ces propriétés épithéliales en recrutant une protéine, Par3, qui guide les vésicules de manière intracellulaire, vers la membrane plasmique. Une fois dans la membrane plasmique, Par3 facilite la formation de jonctions adhérentes entre cellules épithéliales, ce qui les empêche de « dégénérer » ou de migrer.
Le phospholipide PIP2 apparait ainsi comme une cible prometteuse pour stopper la progression du cancer : c’est une toute nouvelle voie qui s’ouvre pour le développement de médicaments anticancéreux, dont le principe serait de préserver l’identité et de consolider la liaison des cellules épithéliales.
Lire aussi: Nature Communications 9 May, 2022 DOI: 10.1038/s41467-022-30061-9 Plasma membrane phosphatidylinositol (4,5)-bisphosphate is critical for determination of epithelial characteristics
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