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La régénération d’un membre amputé suivie cellule par cellule

Pour la première fois, une équipe de l’Institut de génomique fonctionnelle de Lyon a pu observer cellule par cellule la régénération d’un membre coupé d’un petit crustacé appelé Parhyale.

Crabes, poulpes, salamandres et beaucoup d’autres animaux ont la fabuleuse capacité de faire repousser un membre lorsqu’il est sévèrement blessé ou amputé. Les cellules dédiées à la création des nouveaux tissus chez ces espèces sont les cellules "progénitrices". Elles sont différentes selon leur vocation : régénération de muscles, ou des nerfs et de l’épiderme.

Frederike Alwes, Camille Enjolras et Michalis Averof, chercheurs à l’Institut de Génomique Fonctionnelle de Lyon, ont suivi pour la première fois, cellule par cellule, la régénération d’un membre de Parhyale coupé. Ils ont pu observer le comportement réel des cellules et des tissus pendant la régénération : le mouvement de chaque cellule, leurs divisions et leurs descendances.
 

Observer la danse des cellules

Imaginez que vous essayez de comprendre une danse complexe avec un grand nombre de danseurs. Mais vous ne disposez que d’une série de photographies. Les chercheurs rencontrent les mêmes difficultés : ils doivent déduire le processus de régénération à partir d’images statiques sur une longue durée, souvent de plusieurs semaines ; les cellules impliquées sont trop nombreuses (des dizaines de milliers) ; et tout cela se déroule chez un animal qui bouge.

Le succès de l’équipe de Michalis Averof s’appuie sur le fait que le membre de leur modèle expérimental, le petit crustacé Parhyale, peut se régénérer assez rapidement (en une semaine), qu’il dispose d’un nombre restreint de cellules (quelques centaines), et que son membre est entouré d’une cuticule transparente que les chercheurs utilisent comme une "camisole de force" pour l’immobiliser.

L’équipe prévoit maintenant d’étendre son étude de la régénération de l’épiderme aux autres types de cellules progénitrices, qui permettent de régénérer les muscles, les tendons et les nerfs. Leur objectif est d'élaborer une description complète de la construction du membre régénéré.

 

Figure : Membre régénéré du crustacé Parhyale hawaiensis avant la mue qui va le libérer et lui permettre de devenir fonctionnel.  © Frederike Alwes

Membre régénéré du crustacé Parhyale hawaiensis avant la mue qui va le libérer et lui permettre de devenir fonctionnel © Frederike Alwes

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Publié le 28 octobre 2016 Mis à jour le 8 novembre 2016