Globules rouges ou cellules immunitaires : un équilibre sous le contrôle de la protéine TIF1ץ

 Des chercheurs de l’unité mixte1 CEA/Inserm/Université Paris-Sud 11/Université Paris Diderot - Paris 7 viennent de montrer que la protéine TIF1ץ joue un rôle essentiel dans le contrôle de l’hématopoïèse, ensemble des mécanismes qui assure le remplacement continu et régulé des différentes cellules sanguines. Au cours de l’hématopoïèse, deux protéines, TAL1 et PU.1, vont favoriser la fabrication des globules rouges et des plaquettes, pour l’une, et des cellules immunitaires, pour l’autre. Cependant le processus permettant, en fonction des besoins de l’organisme, le passage ou commutation2 d’une voix de production à une autre restait un mystère. Un mystère désormais élucidé avec la publication en ligne par la revue Cell Stem Cell, le 7 avril, des travaux des chercheurs qui ont démontré le rôle de la protéine TIF1ץ dans cette commutation. Au-delà de leur intérêt fondamental ces résultats font de TIF1ץ une cible potentielle pour induire la production sélective de ces différents types cellulaires dans les nombreuses situations pathologiques associées à leur altération, comme par exemple l’anémie ou l’aplasie.

La production continue et régulée de toutes les cellules sanguines est initiée à partir d’un petit nombre de cellules présentes dans la moelle osseuse, les cellules souches hématopoïétiques. Deux grands types de cellules vont être fabriqués à partir de ces cellules souches : d’une part les cellules assurant l’oxygénation des tissus et la protection contre les saignements, les globules rouges ou cellules érythroïdes et les plaquettes, et d’autre part les cellules assurant la protection de l’individu contre les agressions extérieures, les cellules myéloïdes et lymphoïdes. 

En fonction des besoins de l’organisme, un choix est fait pour contrôler la production de l’un ou l’autre de ces types cellulaires. Mais comment se fait ce choix ? Deux protéines, TAL1 et PU.1, connues pour réguler l’expression des gènes dans les cellules souches, orientent leur évolution vers un de ces types cellulaires. Ainsi, la protéine TAL1 favorise la production des globules rouges et des plaquettes alors que la protéine PU.1 favorise celle des cellules myéloïdes et lymphoïdes. Cependant le processus permettant, en fonction des besoins de l’organisme, la commutation entre les deux voies de production associées à TAL1 et PU.1 restait un mystère.

Avec leurs travaux publiés dans le numéro d’avril de la revue Cell Stem Cell, les chercheurs viennent de découvrir chez la souris une protéine impliquée dans le fonctionnement coordonné de TAL1 et PU.1 : la protéine TIF1ץ déjà connue chez le poisson zèbre comme indispensable à la production des globules rouges. Paul-Henri Roméo, responsable de cette étude, précise «nous avons montré que TIF1ץ joue un rôle dans la commutation entre les deux voies de production en interagissant physiquement avec TAL1 et PU.1 et régulant leur activité. Lors de l’hématopoïèse, elle est nécessaire à la production des globules rouges et son inactivation se traduit par une augmentation du compartiment myéloïde au détriment du compartiment érythroïde».

Cette étude montre également que la protéine TIF1ץ, en plus de contrôler les types cellulaires issus des cellules souches, intervient dans le maintien du nombre de cellules souches hématopoïétiques. En effet, les souris n’exprimant pas TIF1ץ produisent beaucoup moins de cellules souches hématopoïétiques que les souris normales. « Cette protéine semble donc jouer un double rôle dans le contrôle de l’hématopoïèse, à la fois qualitatif et quantitatif », souligne-Paul Henri Roméo. «Il reste à approfondir les mécanismes de cette régulation».

La découverte des fonctions de TIF1ץ ouvre également de nouvelles voies de recherche dans le domaine médical. «TIF1ץ est une cible potentielle pour moduler la production des globules rouges ou des cellules myéloïdes, régulation importante dans de nombreuses situations pathologiques où la production de l’un ou l’autre de ces compartiments doit être accrue, comme par exemple l’anémie ou l’aplasie », conclue Paul-Henri Roméo.

 

1) Cette unité mixte est regroupée au sein de l’iRCM Institut de radiobiologie cellulaire et moléculaire de la Direction des sciences du vivant du CEA.
2) Passage d’une voie à une autre en fonction des besoins de l’organisme

Référence :
Adult hematopoiesis is regulated by TIF1, a repressor of TAL1 and PU.1 transcriptional activity. Sophie Kusy, Nathalie Gault, Federica Ferri, Daniel Lewandowski, Vilma Barroca, Agnieszka Jaracz-Ros, Regine Losson and Paul-Henri Roméo. Cell Stem Cell, online, 2011

Référence des équipes :
CEA/DSV/iRCM/LRTS, 92265 Fontenay-aux-Roses cedex, France.
Inserm U967, Université Paris Diderot-Paris 7 et Université Paris-Sud 11, 92265 Fontenay-aux-Roses cedex, France.

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