Les cellules indifférenciées désignent des cellules qui ne se sont pas encore développées en un type cellulaire particulier. Les cellules souches indifférenciées sont les cellules les plus fondamentales en biologie, dont dérivent toutes les autres cellules. Les toutes premières cellules d’un embryon sont considérées comme indifférenciées.[1]
Les cellules souches sont fondamentalement des cellules indifférenciées qui possèdent la capacité unique de produire de nombreux types différents de lignées cellulaires. Par définition même, les grandes cellules de carcinome indifférencié ne présentent ni différenciation glandulaire ni différenciation épidermoïde.[2]
Cellules indifférenciées : les éléments constitutifs de la vie et de la médecine
Le terme est l’opposé des cellules différenciées et est généralement utilisé pour décrire des tissus ou des cellules qui n’ont pas utilisé la signalisation cellulaire paracrine pour se spécialiser dans une fonction ou des structures particulières comme les cellules souches adultes. Les cellules cancéreuses indifférenciées sont dangereuses et se développent et se propagent souvent rapidement.[3]
Les cellules indifférenciées, souvent appelées cellules souches, occupent une position unique dans la hiérarchie du développement cellulaire. Contrairement aux cellules spécialisées qui remplissent des fonctions précises, les cellules indifférenciées ont le potentiel de se développer en différents types de cellules. Cette caractéristique les rend indispensables tant dans les processus naturels du développement que dans les interventions artificielles comme la médecine régénérative.
Types de cellules indifférenciées
- Cellules totipotentes : Ces cellules ont la capacité de se différencier en n’importe quel type cellulaire, y compris les tissus extra-embryonnaires tels que le placenta. Le zygote est un exemple classique de cellule totipotente.
- Cellules pluripotentes : ces cellules peuvent se différencier en chacun des trois feuillets embryonnaires, l’ectoderme, le mésoderme et l’endoderme, mais pas en tissus extra-embryonnaires. Les cellules souches embryonnaires sont pluripotentes.
- Cellules multipotentes : Ces cellules peuvent se différencier en un ensemble limité de types cellulaires au sein d’un tissu ou d’un organe donné. Les cellules souches hématopoïétiques, par exemple, peuvent se transformer en différents types de cellules sanguines, mais pas en d’autres tissus.
- Cellules oligopotentes : Ces cellules peuvent se différencier en quelques types cellulaires étroitement apparentés. Par exemple, les cellules souches lymphoïdes ou myéloïdes peuvent donner naissance à différents types de lymphocytes ou de myélocytes, respectivement.
- Cellules unipotentes : Ces cellules ne peuvent se différencier qu’en un seul type cellulaire, mais peuvent s’auto-renouveler. Les cellules souches spermatogoniales en sont un exemple.
Rôles dans le développement et le maintien des tissus
- Embryogenèse : Les cellules indifférenciées sont essentielles au cours du développement embryonnaire, donnant naissance aux différents types cellulaires qui constituent l’organisme.
- Homéostasie et réparation : dans les tissus adultes, les cellules souches résidentes servent de réserve pour le remplacement cellulaire, maintenant l’homéostasie tissulaire et facilitant la réparation après une lésion.
Applications dans les soins de santé régénératifs
- Thérapies par cellules souches : les cellules indifférenciées peuvent être induites à devenir des cellules spécialisées pouvant être utilisées pour remplacer des tissus endommagés ou perdus.
- Ingénierie tissulaire : ces cellules jouent un rôle essentiel dans la création d’organes ou de tissus artificiels pouvant être utilisés pour la transplantation.
- Modélisation des maladies et essais de médicaments : La différenciation in vitro des cellules souches peut être utilisée pour modéliser des maladies et tester des médicaments potentiels.
Préoccupations éthiques et de sécurité liées aux cellules indifférenciées
- Source des cellules: En particulier lorsqu’il s’agit de cellules souches embryonnaires, des préoccupations éthiques se posent concernant la destruction des embryons.
- Tumorigénicité : Le potentiel des cellules indifférenciées à former des tumeurs constitue une préoccupation majeure de sécurité dans les applications cliniques.
Recherche actuelle et objectifs futurs
- Amélioration des protocoles de différenciation : des recherches sont en cours afin de mettre au point des méthodes plus efficaces et mieux contrôlées pour orienter la différenciation des cellules indifférenciées.
- Médecine personnalisée : Le développement de cellules souches pluripotentes induites à partir de patients individuels offre des perspectives prometteuses pour des traitements personnalisés.
Les cellules indifférenciées jouent un rôle fondamental dans le développement, le maintien des tissus et le traitement de pathologies telles que le diabète de type 1 et l’insuffisance rénale. Comprendre leurs propriétés et la manière de contrôler leurs voies de différenciation sera essentiel pour faire progresser la science médicale et les soins de santé.
Références cliniques publiées
[1] ^ Hu, Kexiang, Feihu Zhao, et Qingkang Wang. 2013. Caractérisation mécanique de cellules souches humaines indifférenciées vivantes et mortes dérivées du tissu adipeux à l’aide de la microscopie à force atomique. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers. Part H, Journal of engineering in medicine, no. 12 (septembre 17). doi:10.1177/0954411913503064. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24044923
[2] ^ Louthrenoo, W, S Boonyaratavej, R Sittiwangkul et W Sukitawut. 1998. Maladie indifférenciée du tissu conjonctif anti-Ro/SSA positive chez une mère dont le nouveau-né présente un bloc cardiaque congénital complet : rapport de cas. Journal of the Medical Association of Thailand = Chotmaihet thangphaet, no 8. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9737117
[3] ^ Watthanaworawit, Wanitda, Paul Turner, Claudia Turner, Ampai Tanganuchitcharnchai, Allen L Richards, Kevin M Bourzac, Stuart D Blacksell et François Nosten. 2013. A évaluation prospective des tests PCR en temps réel pour la détection d’Orientia tsutsugamushi et de Rickettsia spp. pour le diagnostic précoce des infections à rickettsies pendant la phase aiguë d’une maladie fébrile indifférenciée. The American journal of tropical medicine and hygiene, n° 2 (juin 3). doi:10.4269/ajtmh.12-0600. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23732256.
