Pourquoi les structures hématopoïétiques se "cachent-elles" dans les os?

Au cours de leur évolution, les cellules souches sanguines ont « trouvé » un endroit inaccessible aux rayons ultraviolets.

Que savons-nous du système hématopoïétique? À l'école, nous avons appris que les cellules sanguines se forment dans la moelle osseuse rouge, présente dans les os du bassin, les côtes, le sternum, les os crâniens et tubulaires longs, ainsi qu'à l'intérieur des vertèbres. Les structures de la moelle osseuse sont représentées par des cellules souches qui produisent d'autres nouvelles cellules: les érythrocytes, ainsi que les précurseurs plaquettaires (mégacaryocytes) et les immunocytes. Mais que savons-nous du mécanisme de l'hématopoïèse et pourquoi se produit-elle à l'intérieur de l'os? Après tout, chez les poissons, par exemple, des structures similaires sont situées à l'intérieur des reins.

Des scientifiques de Harvard ont suggéré que le système hématopoïétique de divers représentants de la faune se formait dans la zone la plus protégée du soleil durant leur développement. Le Dr Friedrich G. Kapp et ses collègues ont observé que chez les poissons, des structures similaires sont recouvertes d'une autre couche cellulaire, constituée de mélanocytes. Ces cellules sécrètent la mélanine, un pigment capable de neutraliser les rayons ultraviolets. Les mélanocytes peuvent être présents presque partout, même si leur présence n'est connue que dans la peau. En effet, sans ces cellules, nous ne serions pas en mesure de protéger notre peau des effets néfastes des rayons ultraviolets. Par conséquent, l'ADN de la peau serait endommagé, ce qui entraînerait le développement de tumeurs malignes ou la mort de structures. Il est fort probable que la couche de mélanocytes chez les poissons serve également de protection au système hématopoïétique.

Un article publié dans Nature décrit une expérience intéressante. Des poissons débarrassés de leurs cellules pigmentaires ont été exposés à des rayons ultraviolets: le nombre de structures souches a diminué chez eux, comparativement à ceux possédant une couche de mélanocytes. Cependant, les poissons normaux pourraient également être vulnérables si la lumière ultraviolette les frappait par en dessous, et non par en haut: la partie inférieure des reins n'est pas protégée par des mélanocytes.

Après une analyse approfondie de l'évolution des poissons, les scientifiques sont arrivés à la conclusion qu'une couche de mélanocytes est indispensable à la protection du système hématopoïétique. Cette protection est particulièrement évidente lors de l'observation du développement d'une grenouille. Au stade têtard, les structures de la tige effectuent la transition « reins-moelle osseuse »: à tous les stades du développement, le système hématopoïétique continue d'être protégé des rayons ultraviolets.

Bien sûr, la cavité osseuse interne n'est pas le seul endroit isolé où les cellules peuvent se protéger du soleil. Mais il ne faut pas oublier les autres conditions nécessaires à une hématopoïèse normale. Il est fort probable qu'à un certain stade de l'évolution – par exemple, lorsque les vertébrés ont colonisé la terre – le système hématopoïétique ait « quitté » les reins pour s'installer dans la moelle osseuse, où il a depuis lors trouvé refuge.

Informations obtenues sur le site https://phys.org/news/2018-06-blood-cells-bones.html