Résumé
L'érythropoïèse est un processus qui permet la production de globules rouges à partir de cellules souches de la moelle osseuse. Ce processus complexe finement régulé est généralement divisé en 3 phases successives : l'érythropoïèse précoce, la différenciation érythroïde terminale (TED) et la maturation réticulocytaire. La première phase est la moins bien définie ; l'hétérogénéité des progéniteurs érythroïdes restant à être mieux caractérisée. Cette thèse à articles présente 2 études centrées sur la caractérisation et la régulation des progéniteurs érythroïdes dans l'érythropoïèse humaine normale et pathologique. Nous avons d’abord exploré le mécanisme d'action des glucocorticoïdes dans la lignée érythroïde et la résistance aux stéroïdes chez les patients atteints de l’anémie de Diamond-Blackfan (ADB). Les glucocorticoïdes sont une des principales options thérapeutiques pour traiter ces patients et leur effet dans l’activation de l'érythropoïèse est bien connu. Cependant, les mécanismes moléculaires sous-jacent restent encore relativement incompris. Nous avons découvert que la dexaméthasone (dex), un glucocorticoïde synthétique, augmente la prolifération érythroïde des cellules souches/progénitrices CD34+ dérivées de sangs périphériques d’adultes (SPA), mais pas celles de sangs de cordon (SC). En décryptant l'hétérogénéité d'une population de progéniteurs prédominant uniquement dans les SPA, nous avons identifié une population immature de CFU-E CD71hiCD105med comme principale cible de la dex. L'analyse protéomique a révélé une augmentation spécifique de l’expression de régulateurs du cycle cellulaire dans les CD34+ dérivées de SPA traités avec la dex, notamment du facteur p57kip2, un inhibiteur de la kinase cycline-dépendante Cip/Kip. En accord avec une étude récente, nous avons observé une diminution significative des cellules en phase S dans les CFU-E immatures dérivées de SPA traités avec la dex et avons montré que la diminution de l’expression de p57kip2 atténuait de manière significative l'effet de la dex. De plus, l'expression dérégulée de p57kip2 a été observée dans les progéniteurs érythroïdes de patients ADB présentant une résistance aux stéroïdes. Ces données suggèrent que la dex induit spécifiquement l'expansion des CFU-E immatures CD71hiCD105med par le biais d'un rôle de p57kip2 conservé dans la régulation négative du cycle cellulaire.Nous avons ensuite décrit l'hétérogénéité des progéniteurs érythroïdes via un immunophénotypage caractérisant le continuum des progéniteurs érythroïdes précoces dans la moelle osseuse humaine. En utilisant les marqueurs de surface CD71 et CD105, nous avons divisé les populations de progéniteurs érythroïdes précédemment définies par IL3R, GPA, CD34 et CD36 en sous-groupes et avons effectué leur caractérisation fonctionnelle. Ainsi, nous avons disséqué le continuum des progéniteurs érythroïdes en 4 populations distinctes : EP1, EP2, EP3 et EP4. De plus, nous avons montré que la diminution marquée de l'expression de CD105 pendant la TED pouvait discriminer les 5 stades d'érythroblastes : les pro-érythroblastes, les érythroblastes basophiles précoces et tardif ainsi que poly- et ortho-chromatiques. Cette stratégie permet ainsi la détection plus fine des étapes de la différenciation érythroïde allant du stade BFU-E aux réticulocytes. En appliquant cette stratégie expérimentale à des cellules de moelle osseuse provenant de patients atteints du syndrome myélodysplasique (SMD), nous avons identifié des défauts non encore identifiés à divers stades des progéniteurs érythroïdes.Ainsi, mes résultats ont permis de définir avec une meilleure résolution l'hétérogénéité des progéniteurs érythroïdes ainsi que de mieux comprendre le mécanisme d’action de la dex dans le traitement de l'ADB, contribuant ainsi à une meilleure compréhension de la biologie des progéniteurs érythroïdes dans le contexte des érythropoïèses normale et pathologique.