De nouveaux facteurs découverts qui orchestrent la formation des reins
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le 11 mai 2020
Au cours du développement embryonnaire, la population de cellules souches progénitrices, qui entre dans le programme de formation des néphrons, l’unité fonctionnelle des reins, évolue par un processus complexe de différenciation qui met en jeu plusieurs voies de signalisation cellulaire. Les chercheurs de l’équipe d’Andreas Schedl viennent de démontrer, chez la souris, le rôle majeur de 2 protéines de la famille des R-spondines, RSPO1 et RSPO3, activateurs de la voie WNT/β-caténine, dans le maintien et la différenciation de la niche néphrogénique. Cette découverte clé suggère que des mutations dans ces gènes pourraient prédisposer à des maladies rénales humaines. Ces travaux ont été publiés en ligne le 29 avril dans la revue eLife.
Les néphrons sont des structures hautement spécialisées qui constituent les éléments fonctionnels de nos reins. Ils remplissent de multiples fonctions telles que la filtration du sang, l'excrétion des déchets et la rétention de minéraux essentiels, de l'eau et des vitamines. Le nombre de néphrons est déterminé au cours du développement et varie fortement d'un individu à l'autre. Un faible nombre de néphrons représente un facteur de risque majeur de maladie rénale chronique, qui affecte des millions de personnes dans le monde et provoque plus de décès que le cancer du sein ou de la prostate. Il est donc très important de comprendre le processus de formation des néphrons et d'identifier les facteurs impliqués dans leur développement. Les néphrons sont issus de la différenciation d'une population de cellules souches progénitrices. A la naissance, le stock de ces progéniteurs est épuisé, le nombre de néphrons est défini et la néphrogénèse s’arrête.
Les signaux moléculaires orchestrant la production des néphrons sont partiellement identifiés, et il été démontré que la voie de signalisation WNT/β-caténine promeut la prolifération des cellules progénitrices et l'induction des néphrons. Dans cette étude, les chercheurs ont analysé le rôle des R-spondines, une famille de molécules de signalisation sécrétées qui sont produites dans la niche néphrogénique du rein. En utilisant des modèles génétiques de souris, ils démontrent que les R-spondines RSPO1 et RSPO3 sont indispensables au maintien de la niche néphrogénique tout au long du développement du rein en stimulant la division cellulaire et en inhibant la mort des progéniteurs du néphron. Ils démontrent également que RSPO1 et RSPO3 régulent la différenciation des progéniteurs et la génération de néphrons matures. De plus, étonnamment, ces travaux indiquent que l’activité des R-spondines semble être largement indépendante de ses récepteurs connus, les LGR (récepteurs couplés aux protéines G) , ce qui suggère que ces protéines agissent par le biais d'adaptateurs moléculaires alternatifs qui restent à découvrir. Dans son ensemble, cette étude identifie les R-spondines comme des composants cruciaux de la voie WNT/β-caténine pendant la néphrogénèse. Leur rôle identifié ici chez la souris pourrait être conservé chez l’homme et leurs mutations prédisposer à des maladies rénales. Ces découvertes pourraient avoir des implications importantes pour la médecine régénérative dans les cas de maladies rénales.
Titre: R-spondin signalling is essential for the maintenance and differentiation of mouse nephron progenitors.
Auteurs : Valerie PI Vidal, Fariba Jian Motamedi, Samah Rekima, Elodie P Gregoire, Emmanuelle Szenker-Ravi, Marc Leushacke, Bruno Reversade, Marie-Christine Chaboissier, Andreas Schedl
Institut de Biologie Valrose (iBV) - Université Côte d'Azur, CNRS, Inserm Institute of Medical Biology, A*STAR, Singapore, Singapore
Contacts : Andreas Schedl, DR1 Inserm Molecular programs controlling development and tissue homeostasis - Equipe LABEX SIGNALIFE Institut de Biologie Valrose (iBV) Centre de Biochimie, 2ème étage, UFR Sciences 06108 Nice Cedex 2 Tel : 04 89 15 07 30- mail : Andreas.SCHEDL@univ-cotedazur.fr - http://ibv.unice.fr/research-team/schedl/
Vue de la zone néphrogénique d’un rein d’embryon de souris: Par une technique d’immuno-marquage, les cellules souches progénitrices du rein sont colorées en rouge. Ces cellules se différencient pour former les néphrons qui sont en blanc. Les cellules qui formeront les tubes collecteurs du rein sont colorées en vert, les noyaux de toutes les cellules sont bleus.
