Oxygène et dynamique mitochondriale guident la phase terminale de formation des plaquettes

04 mai 2021

L’équipe d’Isabelle Dusanter-Fourt et Evelyne Lauret (Unité Inserm U1016 / CNRS / Université de Paris) de l’Institut Cochin, en collaboration avec l’équipe de Dominique Baruch (Unité Inserm 1140 / Université de Paris), a identifié dans un article paru dans la revue Blood Advances le rôle essentiel des variations en oxygène et de la dynamique mitochondriale dans le déclenchement des dernières étapes de formation des plaquettes à partir de leurs précurseurs immédiats, les mégacaryocytes.

Les résultats

Les plaquettes sanguines sont essentielles au processus de coagulation et au contrôle de la circulation sanguine. Elles se forment et sont relâchées dans le flux sanguin à partir de leurs précurseurs, les mégacaryocytes (MKs) qui, eux sont localisés dans la moelle osseuse (milieu intramédullaire), accolés à la paroi externe des vaisseaux. Ce processus requiert d’importants remaniements du cytosquelette des MKs pour permettre la formation de longs prolongements cellulaires qui émergeront dans la lumière vasculaire, et à partir desquels seront relarguées des centaines de plaquettes par MK.

Les auteurs ont fait l’hypothèse d’un rôle des niveaux d’oxygène et espèces réactives à l’oxygène (ROS) dans ce processus, compte tenu de la faible teneur en oxygène du milieu intramédullaire par rapport au sang circulant, et de l’existence d’une production plaquettaire accrue en aval de la circulation pulmonaire.

Les auteurs ont observé qu’une brève augmentation de l’oxygène ou des niveaux d’espèces réactives à l’oxygène des MKs, suffisent à augmenter fortement la première étape de déformation des MKs observée en microscopie optique ou en microscopie à fluorescence. Cette déformation corrèle avec le recrutement et activation d’une enzyme de fission aux mitochondries, déclenchant leur fission, avec la formation de nombreuses et petites mitochondries, suivie de l’augmentation de production de ROS mitochondriaux.  Si l’élimination des ROS mitochondriaux bloque les premières déformations des MK périvasculaires, l’activation de la fission mitochondriale par expression de forme activée de l’enzyme induit une augmentation des ROS mitochondriaux, en parallèle à l’augmentation de la proportion de MK se déformant.

Ces observations soutiennent l’existence d’une boucle d’auto-amplification initiée par les modifications de teneur en oxygène du microenvironnement des MK différenciés, entre milieu intra- et extra-vasculaire, ce qui entraine les changements d’activités et de dynamique mitochondriales nécessaires à l’initiation des modifications du cytosquelette caractérisant la formation des plaquettes.

Les résultats de cette étude suggèrent d’ajouter les régulateurs de l’activité mitochondriale à la liste des cibles possibles dont le dérèglement contribue à l’émergence de thrombocytopénies (dérèglements de la production des plaquettes) d’origine inconnue.

Légende

Une boucle d’auto-amplification relie la dynamique mitochondriale et la production de ROS des mégacaryocytes périvasculaires, au déclenchement des premières étapes de déformation conduisant à la formation des plaquettes dans le sang.

En savoir plus

Mitochondrial dynamics and reactive oxygen species initiate thrombopoiesis from mature megakaryocytes

Institut Cochin

Contact chercheur : isabelle.dusanter@inserm.fr


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