Cellules souches

Le développement de l’œuf humain suit un processus de division cellulaire appelé segmentation qui passe par un stade morula (en forme de mure) formée de blastomère bien séparés puis elle se compacte pour donner naissance à unblastocyste. Le blastocyste humain au jour J5-J6 est une sphère formée d’une assise cellulaire périphérique le trophectoderme entourant une cavité le blastocœle lequel contient un massif de cellules appelé bouton embryonnaire (BE).

Les blastomères de la morula présentent des molécules d’adhérence appelées E-cadhérines distribuées sur toutes leur surface ; à la compaction les cellules périphériques s’aplatissent et adoptent un système de jonctions intercellulaires classique : tight jonction apicale, jonction adhérente et desmosomes. La pompe à sodium (Na/K) se situe dès lors en face basale des cellules permettant ainsi la formation du blastocœle et de son contenu.

Les cellules du bouton embryonnaires à J5-J6 sont pluripotentes (hPESC) car elles peuvent engendrer tous les types cellulaires adultes en culture. A J6-J7 elles sont qualifiées de cellules naïves (hESC naïves). Les deux chromosomes X de ces cellules sont actifs ; dès la formation de l’épiblaste sous le bouton embryonnaire ces cellules sont qualifiées de cellules ESC engagées ou primed (hESC primed) renfermant un chromosome X actif et un autre inactif.

Les cellules embryonnaires sont caractérisées par des marqueurs. Dans le BE ce sont les facteurs de transcription OCT4, SOX2 et NANOG, dans le trophectoderme au-dessus du BE ce sont CDX2 et GATA3. Des travaux suggèrent que le BE et l’épiblaste sécrètent en direction des blastomères environnants le facteur de croissance FGF4 qui en se fixant sur le récepteur FGFR2 serait responsable du maintien du trophectoderme et de l’endoderme primitifs. La voie HIPPO est active dans le BE pluripotent. L’inactivation de la voie HIPPO dans les cellules du trophectoderme permet l’apparition d’un facteur TEAD4 plusYAP/TAZ dans le noyau de ces dernières, ils inhibent l’expression des facteurs de transcription responsables de la pluripotence. Le trophectoderme contient des cellules souches trophoblastiques (hTSC), capables de s’autorenouveler et de donner en culture du cytotrophoblaste, du syncytiotrophoblaste et du trophoblaste interstitiel. Le terme trophectoderme désigne les cellules polaires initiales situées au-dessus du BE. Le terme trophoblaste est souvent employé à sa place. Après s’être débarrassé de la zone pellucide, le contact du trophoblaste avec l’épithélium de l’endomètre au moment de l’implantation à J9, amorce sa différenciation en ses principaux sous-types cités précédemment.

Par ailleurs, plusieurs groupes ont récemment décrit des protocoles pour la reprogrammation directe des cellules somatiques humaines en cellules pluripotentes naïves (iPSC naïve). La dérivation de iPSC naïves à partir de cellules spécifiques au patient et leur différenciation ultérieure en hTSC pourrait fournir une voie pour découvrir les origines génétiques des pathologies courantes affectant la lignée trophoblastique, telles que la fausse couche, la prééclampsie et la restriction de croissance fœtale.