Dans le cadre d’un projet de collaboration entre la Faculté de médecine vétérinaire et le Centre interdisciplinaire de bioinformatique de l’Université de Leipzig, les changements dans l’expression des gènes dans les glandes sébacées ont été cartographiés spatialement pour la première fois. L’étude documente à haute résolution les changements dans l’expression des gènes au cours de la synthèse du sébum et identifie de nouveaux candidats pour la modulation de la production de sébum. Les chercheurs ont publié leurs résultats dans le prestigieux Journal de chimie biologique.
La dérégulation de la glande sébacée est un facteur clé dans le développement de l’acné et joue également un rôle dans d’autres affections cutanées.
Les glandes sébacées sont essentielles au maintien de la structure et du fonctionnement de la peau. Dans un processus appelé sécrétion holocrine, les cellules situées à la périphérie de la glande accumulent de grandes quantités de molécules lipidiques, sont transportées vers le centre de la glande et finissent par se rompre, libérant une sécrétion huileuse (sébum) qui protège la surface de la peau et la maintient souple. . Chez l’homme et la plupart des mammifères, le sébum a d’autres fonctions importantes mais largement inexplorées, telles que la protection contre l’apoptose induite par les UVB (mort cellulaire) ou la contribution à la réponse immunitaire innée de la peau. La production de sébum peut affecter le métabolisme énergétique dans tout le corps. La dérégulation de la glande sébacée est un facteur clé dans le développement de l’acné et joue également un rôle dans d’autres affections cutanées telles que l’eczéma, une inflammation chronique et prurigineuse des couches supérieures de la peau et le psoriasis. Des études récentes indiquent également que la production de sébum peut avoir des effets immunomodulateurs importants et influencer le métabolisme énergétique de l’organisme tout entier. La modulation de la sécrétion de sébum peut donc constituer une cible thérapeutique intéressante non seulement pour les maladies cutanées, mais également pour les maladies infectieuses et métaboliques.
“Outre leur importance pour la santé de la peau, les glandes sébacées constituent un modèle attrayant et accessible pour comprendre les processus biologiques fondamentaux tels que la synthèse des lipides, le fonctionnement des cellules souches ou le développement des tumeurs”, a déclaré Marlon R. Schneider. Il dirige l’Institut de physiologie vétérinaire de Université de Leipzig et a lancé et supervisé l’étude.
Centre interdisciplinaire de bioinformatique de l’Université de Leipzig
Examen de la structure histologique des glandes sébacées (coloration à l’hématoxyline-éosine). La zone du carré blanc est agrandie à droite. Les groupes générés par l’analyse de biologie moléculaire et de bioinformatique (cercles colorés ; gauche et centre) représentent l’expression génique spécifique dans ce domaine. Ils ont été transférés dans le tissu d’origine et démontrent le développement continu des cellules de la glande sébacée grâce à une modulation consécutive des fonctions cellulaires (à droite).
Hans Binder, ancien directeur du Centre interdisciplinaire de bioinformatique de l’Université de Leipzig, a souligné l’importance d’un outil bioinformatique en ligne développé en parallèle : « La méthode est fortement axée sur les données. Les chercheurs du monde entier peuvent utiliser cet outil pour rechercher et analyser nos données de manière indépendante.
La combinaison de différentes méthodes permet une compréhension complète et nouvelle de la dynamique de l’expression génique qui sous-tend la différenciation des glandes sébacées. Les données suggèrent un développement continu des cellules sébacées grâce à une modulation consécutive des fonctions cellulaires pouvant être liées à des ensembles de gènes spécifiques. L’étude identifie de nouveaux acteurs dans la production de sébum, offrant de nouvelles façons de moduler la production de sébum et pointant vers de futures approches expérimentales de pertinence médicale.
Prochaine cible : affections cutanées et déchirures
Dans l’étape suivante, les modifications de l’expression des gènes dans la glande sébacée en relation avec certaines affections cutanées seront caractérisées plus en détail. Surtout pour l’eczéma et le psoriasis, mais aussi pour les tumeurs des glandes sébacées. Ces investigations utiliseront la prochaine étape de développement de la méthode d’analyse du transcriptome spatial, qui permet d’obtenir des résultats au niveau d’une seule cellule.
Marie Schmidt
Maria Schmidt, la première auteure de l’étude, a expliqué l’importance de la méthode : « En 2020, la prestigieuse revue Nature a nommé l’expression génique spatialement résolue sa méthode de l’année. En tant que combinaison de biologie moléculaire et de microscopie, elle s’appuie fortement sur les données et, en combinaison avec une bioinformatique sophistiquée, ouvre de nouvelles perspectives sur l’organisation des processus vitaux dans l’espace et dans le temps à une résolution cellulaire.
Outre les glandes sébacées de la peau, il existe des glandes sébacées spécialisées qui remplissent des fonctions très spécifiques dans l’organisme. Les glandes de Meibomius situées le long du bord des paupières, par exemple, produisent une substance huileuse qui forme la couche lipidique (phase grasse) du film lacrymal. Cela empêche les larmes de s’évaporer. Lorsque cette couche lipidique est perturbée, cela provoque une inflammation et une sécheresse oculaire. Une cartographie similaire des changements d’expression des gènes dans la glande de Meibomius est en voie d’achèvement.
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