Une source unique de progéniteurs musculaires A common somitic origin for embryonic muscle progenitors

Les muscles squelettiques de l’adulte sont composés de fibres post-mitotiques plurinucléées possédant des propriétés contractiles. À ces fibres musculaires sont associées des cellules souches musculaires adultes appelées cellules satellites. Ces cellules sont la plupart du temps quiescentes ; elles sont reconnaissables à leur localisation entre la lame basale et le sarcolemme des fibres musculaires ainsi qu’à l’expression de marqueurs moléculaires tels que Pax7 et M-cadhérine (pour revue, voir [1]). Les cellules satellites sont activées à la suite d’une lésion de la fibre musculaire provoquée par une blessure, un effort intense ou au cours de myopathies entraînant la dégénérescence des fibres. Une fois activées, les cellules satellites entrent en prolifération, se différencient et fusionnent pour régénérer les fibres endommagées. Une partie des cellules en prolifération retourne toutefois à l’état quiescent, permettant ainsi le maintien du pool de cellules. Ces cellules souches ont donc un rôle crucial pour la croissance et la régénération musculaire. Cependant, leur origine embryonnaire et leur mise en place au sein des muscles étaient sujettes à controverse [1]. Des expériences anciennes, réalisées dans le groupe de Madeleine Kieny, avaient analysé l’origine embryonnaire des cellules satellites chez l’oiseau [2], grâce à l’utilisation de la technique de transplantation hétérospécifique de tissus d’embryons de caille dans celui de poulet (greffe caille-poule, mise au point par Nicole le Douarin [3]). Cette technique utilise la propriété qu’ont les cellules de caille d’être reconnaissables des cellules de poulet par leur morphologie. Cette différence permet donc d’analyser le devenir des tissus transplantés au cours du développement embryonnaire. Pour tester la capacité des somites (les somites sont des structures embryonnaires mésodermiques segmentaires situées de part et d’autre du tube neural de l’embryon) à donner naissance aux cellules satellites, Armand et al. [2] ont remplacé des somites d’embryons de poulet à 2 jours de développement par des somites de caille du même stade. Ils ont observé que de nombreuses cellules satellites présentes au sein des muscles de poulet chimère au stade foetal présentaient des caractéristiques morphologiques de cellules de caille, démontrant ainsi qu’elles étaient issues des somites greffés. Ces expériences laissaient toutefois plusieurs questions importantes en suspens. Les somites sont des structures embryonnaires transitoires, se différenciant en de nombreux dérivés, dont les muscles du tronc et des membres, mais également le derme du dos, les os et le cartilage du squelette axial, ainsi que certains endothéliums, notamment celui de l’aorte dorsale (pour revue, voir [4]). Les expériences citées ci-dessus ne permettaient pas de déterminer si les cellules satellites dérivaient directement du lignage musculaire ou d’un autre lignage somitique. De plus, l’origine somitique des cellules satellites n’a pu être identifiée avec certitude que pour 60 % des cellules analysées dans ces expériences. Il restait donc à déterminer si les cellules satellites représentaient une population homogène ayant une seule origine embryonnaire, ou constituaient une population hétérogène ayant plusieurs origines. Ces questions revêtent une importance particulière au regard d’observations récentes. Il a été démontré en effet que des cellules dérivées des vaisseaux sanguins, dont l’aorte dorsale embryonnaire, sont capables de contribuer, sous certaines conditions expérimentales, à la formation des muscles chez l’adulte [5, 6]. D’autres études ont mis en évidence les propriétés régénératives ainsi que le potentiel myogénique de populations cellulaires, d’origine embryonnaire incertaine, présentes au sein des muscles de l’adulte. Ainsi, les cellules de la side population musculaire (muSP), définies par leur propriété d’exclusion du colorant Hoechst 33342 et isolées par la technique de tri cellulaire activée par fluorescence (FACS), ont le potentiel de donner naissance à des cellules myogéniques lorsqu’elles sont réinjectées dans un muscle lésé [7]. D’autres cellules résidentes du muscle, exprimant le marqueur de cellules …