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Actualités | Découverte majeure : les cellules gonadotropes hypophysaires apparaissent au cours de deux périodes distinctes du développement
Actualités | Découverte majeure : les cellules gonadotropes hypophysaires apparaissent au cours de deux périodes distinctes du développement
Une étude du Francis Crick Institute, au Royaume-Uni, renouvelle la compréhension de l’origine développementale des cellules gonadotropes. L’équipe a confirmé que ces cellules hypophysaires, qui régulent la puberté et la fonction reproductive, n’apparaissent pas toutes pendant le développement embryonnaire comme on le pensait. La plupart proviennent d’une seconde vague de développement après la naissance, durant une étape clé appelée minipuberté.
Les cellules gonadotropes se trouvent dans l’hypophyse, une glande petite mais essentielle située au centre du cerveau. Leurs hormones stimulent la maturation des ovaires ou des testicules et déclenchent la production d’ovocytes ou de spermatozoïdes. Les scientifiques ont longtemps pensé que ces cellules se formaient principalement pendant le développement embryonnaire, mais cette étude remet cette hypothèse en cause.
Les cellules souches postnatales assurent l’essentiel du travail
L’équipe du Crick avait déjà identifié dans l’hypophyse des cellules souches propres à ce tissu, capables de s’autorenouveler et de se différencier en plusieurs types de cellules hypophysaires. Leur rôle dans l’organisme vivant restait toutefois incertain.
Dans cette étude publiée dans Nature Communications, les scientifiques ont utilisé un marquage génétique pour suivre ces cellules souches chez la souris. De la naissance jusqu’à l’âge d’un an, elles se sont différenciées presque exclusivement en cellules gonadotropes plutôt qu’en d’autres cellules hypophysaires. Ce processus a commencé peu après la naissance et s’est poursuivi jusqu’avant la puberté, pendant la minipuberté chez la souris.
L’étude a également montré que les cellules gonadotropes embryonnaires et postnatales occupent des régions différentes de l’hypophyse. Les cellules embryonnaires restent en place toute la vie, tandis que les cellules postnatales se répartissent progressivement dans plusieurs régions, ce qui suggère des fonctions et des devenirs distincts.
Qu’est-ce qui active ces cellules souches ?
Si les cellules gonadotropes ne sont pas produites pendant le développement embryonnaire, quels signaux incitent les cellules souches à le devenir après la naissance ? L’équipe a testé plusieurs interventions hormonales :
Elle a d’abord bloqué la gonadolibérine (GnRH), une hormone cérébrale qui active la fonction gonadotrope. Bien que les testicules et les ovaires aient diminué de volume, les cellules souches ont continué à se différencier normalement en cellules gonadotropes, ce qui montre que la GnRH n’est pas le principal déclencheur.
Le blocage des hormones sexuelles telles que la testostérone ou l’ablation des gonades n’ont pas non plus eu d’effet manifeste. L’équipe suppose donc que des changements physiologiques survenant après la séparation d’avec la mère — peut-être la naissance elle-même — déclenchent cette modification du devenir cellulaire.
La minipuberté : une nouvelle fenêtre d’intervention
Cette découverte a des implications pour la recherche fondamentale et pourrait modifier la prise en charge clinique des troubles du développement pubertaire.
Les personnes atteintes d’hypogonadisme hypogonadotrope congénital (HHC), par exemple, ne peuvent pas sécréter de GnRH ; les cellules gonadotropes ne sont donc pas activées et la puberté est retardée ou absente. Comme les souris, les humains connaissent après la naissance une minipuberté, brève période durant laquelle l’hypophyse s’active et le développement commence.
Les chercheurs pensent que les humains pourraient également posséder deux populations de cellules gonadotropes : l’une produite pendant le développement embryonnaire et l’autre issue de cellules souches après la naissance. Si cela se confirme, les cliniciens pourraient évaluer la production de cellules souches peu après la naissance, anticiper les troubles pubertaires et intervenir avant que la période normale du développement pubertaire ne soit dépassée.
Avis des spécialistes : un changement majeur de perspective
« Nous savons depuis longtemps que ces cellules souches existent dans l’hypophyse, mais nous ne parvenions pas à déterminer leur véritable fonction. Nous avons enfin utilisé les bons outils au bon moment pour révéler leur rôle majeur. »
— Dre Karine Rizzoti, chercheuse principale, laboratoire de biologie des cellules souches et de génétique du développement, Crick Institute
« Notre étude montre que les cellules gonadotropes ne sont pas toutes produites en même temps pendant le développement embryonnaire, ce qui signifie qu’une intervention clinique pourrait être possible à des périodes plus souples. »
— Dr Daniel Sheridan, ancien doctorant au Crick Institute et premier auteur
« Maintenant que nous savons que les cellules gonadotropes ont deux origines distinctes, nous pouvons rechercher quelle population est affectée dans des maladies telles que le HHC. »
— Professeur Robin Lovell-Badge, responsable principal de groupe, laboratoire de biologie des cellules souches et de génétique du développement, Crick Institute
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