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Des chercheurs construisent un atlas moléculaire de la glande thyroïde

Publié le 17 décembre 2020 Mis à jour le 17 décembre 2020

Tous les vertébrés possèdent une glande thyroïde. Avec cette universalité, cette glande peut sembler simple, jusqu'à ce qu’on y regarde de plus près. Des chercheurs de l’IRIBHM se penchent sur cette complexité.

Les hormones thyroïdiennes contrôlent presque tous les aspects de la vie quotidienne d'une personne : son le métabolisme, son rythme cardiaque, ses fonctions sexuelles et même son humeur. Les hormones sont produites, stockées et libérées par la glande thyroïde. L'architecture de la glande est simple, elle est constituée des petites unités fonctionnelles sphériques, appelées follicules thyroïdiens, composés d’une seule couche de cellules épithéliales appelées cellules folliculaires thyroïdiennes ou thyrocytes.

Tous les vertébrés possèdent une glande thyroïde. Chez l'homme et les autres mammifères, la glande est un organe compact en forme de papillon situé à la base du cou. Chez les poissons, les follicules thyroïdiens reposent librement sur un vaisseau sanguin relié au cœur, comme des perles sur un fil (photo).

Avec cette universalité, la glande thyroïde peut sembler simple, jusqu'à ce que l'on commence à y regarder de plus près.

Pour examiner la glande de plus près, une équipe de chercheurs de l'Institut de recherche interdisciplinaire en biologie humaine et moléculaire (IRIBHM), a étudié les niveaux d'expression génique individuels non seulement des cellules thyroïdienne mais également ceux de cellules adjacentes aux follicules thyroïdiens chez le poisson-zèbre. Les travaux ont été dirigés par Pierre Gillotay et supervisés par le Dr Sabine Costagliola et le Dr Sumeet Pal Singh.

La recherche a été publiée dans EMBO reports.

En utilisant le séquençage d'ARN unicellulaire (RNA-Seq), l'équipe a pu mettre en évidence la diversité des types cellulaires entourant la glande thyroïdienne : vaisseaux sanguins et lymphatiques, fibroblastes et cellules immunitaires, en particulier composées de macrophages. Ces cellules interagissent avec les thyrocytes et, potentiellement, les contrôlent.

Lorsque les auteurs ont examiné attentivement les cellules thyroïdiennes, ils ont constaté que celles-ci n'étaient pas toutes égales. En effet, ces cellules présentaient une variabilité dans l'expression de plusieurs gènes.

Division du travail? 

Pour valider leurs résultats, ils se sont concentrés sur un facteur de transcription (un gène qui régule l'expression de plusieurs autres gènes), appelé pax2a. Pour visualiser l'expression de ce gène, ils ont voulu insérer une protéine fluorescente au niveau de la localisation génomique de pax2a. Pour ce faire, ils ont utilisé la technique CRISPR/Cas9, une méthode qui a remporté le prix Nobel de chimie pour 2020. De façon remarquable, ils ont identifié des cellules thyroïdiennes avec une expression élevée et faible de pax2a au sein de même follicules, juxtaposées les unes aux autres. En outre, ces deux sous-populations de thyrocytes différaient dans l'expression des gènes liés à la production et à la transformation des hormones thyroïdiennes. Ainsi, les auteurs ont postulé que les thyrocytes pourraient être subdivisés deux sous-populations, l’une fonctionnelle et l’autre au repos.

La population au repos pourrait agir comme une réserve cellulaire, appelée à intervenir en cas de besoin. Elle pourrait également être essentielle à la régénération de la thyroïde, car ce tissu manque de cellules souches adultes chez le poisson-zèbre.

Cependant, l'hypothèse d'une telle division du travail reste à tester expérimentalement - un objectif que les auteurs souhaitent atteindre à l'avenir.