THE DIVERSITY OF CELL TYPES IN THE HUMAN SPINAL CORD REVEALED
UN INVENTAIRE MOLÉCULAIRE POUR MIEUX COMPRENDRE DES PATHOLOGIES COMME LES DOULEURS CHRONIQUES OU LA SCLÉROSE LATÉRALE AMYOTROPHIQUE...
La moelle épinière des mammifères fonctionne comme une communauté de types de cellules pour accomplir le traitement sensoriel, le contrôle autonome, ou encore les fonctions motrices. A l'inverse, le dysfonctionnement de ces cellules suite à une lésion de la moelle épinière ou à des états pathologiques peut entraîner des dysfonctions conduisant notamment aux douleurs chroniques, à des troubles sphinctériens, ainsi qu’à la paralysie et dans le pire des cas la mort. Bien que la recherche biomédicale ait fait de grands progrès dans la compréhension de la diversité cellulaire de la moelle épinière dans les modèles animaux, il est crucial de caractériser directement la biologie humaine pour découvrir les caractéristiques spécialisées de la fonction de base des types cellulaires spinaux pour mieux comprendre les pathologies humaines.
Un travail collaboratif international mené par l’équipe du Dr Ariel Levine du NIH aux Etats Unis et plusieurs équipes américaines, canadiennes, et françaises du CHRU Montpellier (Départements Neurochirurgie/transplantation d'organes, Hôpital Gui de Chauliac) et de l’IGF (équipe animée par Emmanuel Bourinet) présente une étude à paraitre dans la revue Neuron qui est la première taxonomie cellulaire de la moelle épinière humaine adulte en utilisant notamment une technologie de séquençage d’ARN sur noyaux cellulaires isolés. Ce travail a pu être réalisé, en particulier, grâce à une technique développée au CHU de Montpellier de prélèvements chirurgicaux de moelles épinières sur des donneurs d’organes dans le cadre des procédures de greffes selon l’Agence de la Biomédecine, grâce à la mise en place d’un protocole unique en Europe. Concrètement, le travail à paraitre décrit la grande diversité des types cellulaires de la moelle épinière humaine dont les cellules gliales et neuronales qui sont organisés principalement en fonction de leur emplacement anatomique. Afin de démontrer le potentiel de cette ressource pour la compréhension des maladies humaines, un accent particulier est mis sur l’analyse du transcriptome des motoneurones spinaux qui sont sujets à la dégénérescence dans la sclérose latérale amyotrophique (SLA) plus communément connue sous le nom de maladie Charcot. Le constat du travail est que, par rapport à tous les autres neurones spinaux, les motoneurones humains sont définis par des gènes liés à la taille des cellules, à la structure du cytosquelette et à la SLA, soutenant ainsi un modèle de répertoire moléculaire spécialisé des motoneurones qui sous-tend leur vulnérabilité sélective à la maladie chez l’homme. La publication s’accompagne d’une ressource web en accès libre pour le public et toute la communauté médicale et scientifique internationale, dans l'espoir qu'elle catalysera de futures découvertes sur la biologie et les maladies de la moelle épinière humaine.
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MOLECULAR INSIGHTS TOWARD UNDERSTANDING PATHOLOGIES SUCH AS CHRONIC PAIN OR AMYOTROPHIC LATERAL SCLEROSIS...
The mammalian spinal cord functions as a community of cell types to perform sensory processing, autonomic control, or motor functions. Conversely, dysfunction of these cells in spinal cord injuries or pathological conditions can lead to dysfunctions including chronic pain, sphincter disorders, and paralysis and in the worst-case death. Although biomedical research has made great progresse strides in understanding the cellular diversity of the spinal cord in animal models, direct characterization of human biology to uncover the specialized features of the basic function of spinal cell types is crucial to better understand human pathologies.
An international collaboration led by Dr Ariel Levine's team from the NIH in the USA and several american, canadian and french teams from the CHRU of Montpellier (Departments of Neurosurgery/Organ transplant) and the IGF (team headed by Emmanuel Bourinet) presents a study to be published in the journal Neuron that is the first cellular taxonomy of the adult human spinal cord using RNA sequencing technology on isolated cell nuclei. This work was possible thanks to a technique developed at the Montpellier University Hospital for the surgical removal of spinal cord from organ donors as part of transplant procedures according to the Biomedicine Agency, a procedure unique in Europe. In concrete terms, the work describes the great diversity of cell types in the human spinal cord, including glial and neuronal cells, which are organized mainly according to their anatomical location. In order to demonstrate the potential of this resource for the understanding of human disease, particular emphasis is placed on the analysis of the transcriptome of spinal motor neurons that are subject to degeneration in amyotrophic lateral sclerosis (ALS) more commonly known as Charcot disease. The finding of the work is that, relative to all other spinal neurons, human motor neurons are defined by genes related to cell size, cytoskeletal structure and ALS, supporting a model of a specialized molecular repertoire of motor neurons that underlies their selective vulnerability to disease in humans. The publication is accompanied by an open access web resource for the public and the entire international medical and scientific community, in the hope that it will catalyze future discoveries on human spinal cord biology and disease.
