Investigation of the role of microtubule-nucleus interactions in the regulation of human hematopoietic stem cell differentiation
Etude du rôle des interactions entre microtubules et noyau dans la régulation de la différenciation des cellules souches hématopoïétiques humaines
par Guntulu Gökçe AGSU sous la direction de Manuel THÉRY et de Emmanuelle FABRE
Thèse de doctorat en Hématologie
ED 561 Hématologie, oncogenèse et biothérapies

Soutenue le vendredi 26 novembre 2021 à Université Paris Cité

Sujets
  • Cellules souches hématopoïétiques
  • Chromatine
  • Cytosquelette
  • Enveloppe nucléaire
  • Transduction du signal cellulaire

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Mots clés
Cellules souches hématopoïétiques, Mécanotransduction, Cytosquelette, Envelope nucléaire, Architecture de la chromatine
Resumé
À la fois capable de s'auto-renouveler et de se dupliquer, les cellules souches hématopoïétiques (CSH) jouent un rôle fondamental pour l'hématopoïèse ce qui nécessite un mécanisme de différenciation précisément contrôlé. Tout échec de l'hématopoïèse entraîne des pathologies graves pouvant aller jusqu'au décès. Mais à ce jour, la biologie cellulaire de la différenciation des CSH reste encore mal connue. En effet, un nouvel mécanisme de mécanotransduction a été identifié lorsqu'une CSH se différencie en une progénitrice myéloïde, un processus également connu sous le nom de myélopoïèse. Au cours de la myélopoïèse, le réseau de microtubules forme des faisceaux le long de l'enveloppe nucléaire et déforme activement le noyau, ce qui entraîne des invaginations nucléaires. Ces invaginations nucléaires sont dépendantes des microtubules et irréversibles. Le noyau est connu pour être l'organite le plus rigide, mais il est fortement déformé par ses propres structures cytosquelettiques au cours de la myélopoïèse. Par conséquent, cette étude s'est concentrée sur la pertinence fonctionnelle des déformations nucléaires dans l'hématopoïèse. En résumé, cette étude montre que dans les CSH (1) l'architecture de la chromatine et l'envelope nucléaire se remodèlent en fonction des forces initiées par les microtubules, (2) par un mécanisme actuellement inconnu, les microtubules ciblent et initient spécifiquement la déméthylation des genes myéloïdes (3) les invaginations nucléaires porte une significance biologique pour l'acquisition de l'identité myéloïde. La connaissance des événements de mécanotransduction dans les cellules non adhérentes est actuellement très limitée et nécessite des recherches plus approfondies. La compréhension de ce mécanisme pourrait nous permettre de découvrir le premier mécanisme basé sur la mécanotransduction contrôlant la différenciation des CSH et nous aider à mieux maitriser la différenciation des CSH, une question essentielle en biologie des cellules souches et en thérapie cellulaire contre les cancers du sang.