Les différents types de cellules souches

Les cellules souches constituent des éléments clés pour les organismes. Grâce à elles, le développement embryonnaire peut conduire à la formation d’organismes complets à partir de deux cellules initiales. Elles permettent également au corps de se réparer lui-même. Dans cet article, nous explorons les différents types de cellules souches qui existent et leur rôle au sein des organismes. En France, la recherche sur les cellules souches est encadrée par des cadres éthiques et juridiques stricts et supervisée par les instances publiques compétentes.

Il existe deux grandes façons de classifier les cellules souches: selon leur origine et selon leur potentiel. Nous commencerons par celle qui concerne leur origine.

Cellules souches embryonnaires

On les trouve dans la masse cellulaire des embryons âgés de quelques jours, en particulier à l’étape du blastocyste. Ces cellules souches jouent le rôle de générer tous les types de tissus qui forment les organes de l’organisme. Elles disposent du plus grand potentiel car à partir d’elles, il est possible de former tous les types de cellules nécessaires à la constitution d’un organisme fonctionnel et complet.

Tipos de células madre - Células madre embrionarias

Cellules souches adultes

On les retrouve dans les tissus des organismes adultes et elles participent à la réparation tissulaire. Elles sont spécifiques à un organe et ne peuvent produire que des cellules du type du tissu où elles résident. Il existe une grande variété de cellules souches adultes, tout comme il en existe pour les tissus. Par exemple, on les retrouve dans :

  • Les muscles
  • Le cœur
  • Le foie
  • La peau
  • La moelle osseuse
  • Le tube neural
  • La graisse

Elles portent le même nom que le tissu dans lequel elles se trouvent. Par exemple, on parle de cellules souches pancréatiques, cellules souches cardiaques, et ainsi de suite.

Leur capacité de différenciation est plus limitée que celle des cellules souches embryonnaires, puisqu’elles ne peuvent pas former des individus complets. Néanmoins, leur rôle reste d’une importance majeure pour l’existence des organismes.

Le deuxième type de classement des cellules souches se réfère à leur potentiel de différenciation. Voici une explication pour chacun.

Tipos de células madre - Células madre adultas

Totipotentes

Ce sont des cellules embryonnaires et elles possèdent la capacité de former l’embryon, le trophoblaste du placenta qui constitue la couche de cellules qui assiste la nutrition de l’embryon, et le sac vitellin qui assure les fonctions excrétrices, respiratoires et nutritionnelles de l’embryon.

En d’autres termes, ces cellules sont capables de former un organisme adulte dans son ensemble. Seuls l’œuf fécondé, c’est-à-dire l’union de l’ovule et du spermatozoïde, et les cellules filles issues des deux premières divisions, possèdent ce potentiel totipotent. Ce sont les cellules souches ayant le plafond de différenciation le plus élevé. On peut imaginer cette classification des cellules souches comme une pyramide, et celle-ci se situe tout en haut en raison de sa grande capacité de différenciation.

N’hésitez pas à jeter un coup d’œil à cet autre article d’EcologieVerde sur la Biologie cellulaire : qu’est-ce que c’est et son importance.

Pluri potentielles

Également de type embryonnaire, ce sont les résultats de la différenciation des cellules souches totipotentes. À partir de quatre jours de développement, les cellules totipotentes se différencient en pluripotentes dans le blastocyste, qui constitue la deuxième étape du développement embryonnaire. Elles se différencient aussi dans la masse cellulaire interne de l’embryon.

Elles peuvent se différencier en les trois couches germinales de l’embryon, que l’on appelle aussi les lignées cellulaires :

  • Endoderme
  • Mésoderme
  • Ectoderme

Ces cellules présentent une capacité de différenciation moindre par rapport aux totipotentes et ne peuvent pas générer d’organismes complets.

Multi-potentielles

Elles peuvent être embryonnaires ou adultes et représentent des cellules avec une capacité réduite à former différents types de cellules. Comme on peut le voir, à mesure que les cellules souches se différencient davantage, elles perdent leur capacité à générer un éventail plus large de cellules.

Ces cellules multipotentes sont restreintes à la localisation du tissu d’origine. Celles situées dans le muscle ne peuvent produire que des cellules musculaires, celles du tube neural ne peuvent produire que des astrocytes, des neurones et des oligodendrocytes, etc. De plus, elles ne peuvent différencier que des cellules plus spécifiques tant qu’elles restent dans leur même feuillet embryonnaire. Il existe trois feuillets, déjà mentionnés ci-dessus, dont chacun donne naissance à des tissus différents. Du ectoderme dérivent le système nerveux et la peau, du mésoderme les muscles, les gonades, les reins et le système osseux, et de l’endoderme dérivent le système digestif, le foie, les glandes endocrines et les poumons.

L’exemple le plus connu de cellules multipotentes sont les hématopoïétiques. Parmi les caractéristiques de ces cellules multipotentes, on compte :

  • On les trouve dans la moelle osseuse et elles génèrent les multiples cellules sanguines existantes.
  • Elles se construisent à partir d’une cellule mère: au cours d’un long processus composé de précurseurs successifs jusqu’à l’obtention du résultat final, avec des activités particulières à accomplir. Ce processus est appelé hématopoïèse.
  • Parmi ces cellules, on retrouve les basophiles, éosinophiles, lymphocytes B et T, macrophages et érythrocytes.

Il est important de mentionner que l’étude de tous les types de cellules souches a conduit à des avancées considérables dans le domaine médical, où leur connaissance est largement appliquée à des thérapies et au traitement de nombreuses maladies.

Tipos de células madre - Multipotenciales

Unipotentielles

Ce sont les cellules souches les plus spécialisées et elles ne peuvent produire que des cellules d’un seul type. Bien qu’elles ne puissent pas former d’autres types de cellules, elles peuvent s’auto-renouveler. Exemples :

  • Les cellules souches cutanées : situées dans la membrane basale de l’épiderme interfolliculaire et donnent naissance uniquement à des écailles kératinisées.
  • Les cellules souches spermatogoniales : capables uniquement de produire des spermatozoïdes.

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Bibliographie
  • Mata-Miranda, M., Vázquez-Zapién, G. J., & Sánchez-Monroy, V. (2013). Généralités et applications des cellules souches. Perinatologie et reproduction humaine, 27(3), 194-199.
Article pensé et écrit par :
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