Pax3 contrôle l'hétérogénéité des cellules souches musculaires et la réponse adaptative pendant la réparation tissulaire

Pax3 drives muscle stem cells heterogeinity and adaptive response during tissue repair

• Auteur / Autrice : Virginia Zoglio
• Direction : Frederic Relaix, Joana Esteves de lima
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Biologie cellulaire et moléculaire
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2021
• Etablissement(s) : Paris 12
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Sciences de la Vie et de la Santé
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : IMRB - Institut Mondor de Recherche Biomédicale

Mots clés

Mots clés libres

Pax3

Cellule satellite

Dioxine

Pax3

Satellite cells

Dioxin

Résumé

Bien que l'effet délétère de la pollution sur la santé humaine soit clairement établi, son impact systémique sur les différents types de cellules de l'organisme reste une lacune majeure de nos connaissances de la biologie du stress environnemental. Nous avons récemment montré que l'exposition généralisée (systémique) à la dioxine, un polluant hautement toxique, entraîne des réponses différentes de sous- populations de cellules souches musculaires. Nous avons identifié un nouveau mécanisme de réponse au stress en réponse à la pollution, distinct des réponses canoniques au stress cellulaire précédemment identifiées lié à l'expression du facteur de transcription PAX3. Nous avons par ailleurs identifié un nouveau mécanisme de protection contre le stress environnemental assuré par la transition vers un état cellulaire ''alerté'' que nous avons caractérisé au niveau moléculaire. Nous avons maintenant l'intention d'élargir ces résultats en (a) testant les effets de différents types de pollution, dont une plateforme qui modélise l'atmosphère polluée des mégalopoles ou des installations intérieures, en (b) construisant un atlas des réponses de pollution dans différents types de cellules de divers organes et enfin en (c) disséquant les mécanismes moléculaires qui régissent la résistance au stress environnementales. La compréhension de l' impact moléculaire et cellulaire liés à l'exposition à la pollution, et l'identification de mécanismes de résistance propres à chaque organe et à chaque cellule, permettra de développer des approches innovantes au service de la médecine préventive ou des thérapies.

Environmental health is a global public emergency. While it is known that pollution has a deleterious effect on human populations, its impact on different cell types throughout the body constitutes a major gap in our knowledge of pollution impact on human health. We have recently shown that generalized (systemic) exposure to dioxin, a highly toxic pollutant, leads to differential responses of subpopulations of a single stem cell type (namely muscle stem cells). We identified a novel stress response mechanism in response to pollution distinct from previously identified canonical cellular stress responses. Importantly, this includes partial loss of muscle stem cells that do not express the factor PAX3, in contrast to selective resistance of the subpopulation of PAX3-positive muscle stem cells. Protection from environmental stress is mediated by transitioning to an ''alerted'' cellular status that we managed to characterize at a molecular level. We now aim to expand these findings by (a) testing the effects of different pollution schemes, including a platform that models the polluted atmosphere of megacities or indoor facilities, (b) constructing an atlas of pollution responses in different cell type of various organs (known as ''single cell'' analysis), (c) dissecting the molecular mechanisms that govern resistance to environmental stress. Understanding common, organ- specific, and cell-specific deregulation/malfunction/resistance, will unveil mechanisms to combat the pollution effects. Manipulating these mechanisms will subsequently constitute a new molecular tool in the service of preventive medicine or therapies.