Des contacts étroits entre les neurones sensoriels et les mélanocytes

Les troubles de la pigmentation sont liés à une sécrétion insuffisante ou anormale de mélanine par des mélanocytes lésés ou en nombre insuffisant. Dans la plupart de ces troubles, les changements de mélanine ne sont pas uniformément répartis, mais localisés et persistants. L’un des principaux exemples sont les tâches pigmentaires, qui sont d’origine congénitale ou liées à l’âge. Les lentigos sont décrits comme des tâches pigmentaires, dues à l’exposition cumulative d’année en année aux rayonnements solaires. Cependant, les mécanismes sous-jacents au développement et à la persistance de ces tâches restent encore largement méconnus.

Au niveau de la peau, les mélanocytes sont au contact des neurones sensoriels cutanés, dont le rôle dans l’environnement direct des mélanocytes n’a été que peu étudié jusque-là. En effet, les outils de recherche et les modèles pour étudier les relations entre les neurones et les mélanocytes restaient jusqu’à récemment très limités. Contrairement à la peau humaine, les mélanocytes de la peau des souris sont uniquement localisés dans les follicules pileux. Les modèles de peau artificielle et les explants de peau humaine ne contiennent quant à eux pas de neurones. Le développement récent des cellules souches humaines, et notamment des cellules souches pluripotentes induites) a ouvert de nouvelles possibilités pour aborder ces thématiques de recherche.

Dans cette nouvelle étude, les chercheurs se sont intéressés à la relation entre les neurones et les mélanocytes, en utilisant d’une part de la peau humaine et d’autre part des cultures cellulaires. Ils ont tout d’abord observé l’interaction physique entre les neurones sensoriels et les mélanocytes dans la peau humaine. Ils ont montré qu’un contact plus étroit entre les mélanocytes et les neurones nociceptifs était associé à une plus forte coloration de la peau que l’échantillon cutané contrôle.

Les chercheurs ont ensuite analysé de près l’interaction entre les neurones et les mélanocytes, grâce à des cocultures de neurones sensoriels humains (dérivés de cellules souches pluripotentes induites) et de mélanocytes. Les mélanocytes ainsi cocultivés avec les neurones avaient une survie et une pigmentation accrues. La coculture avec les neurones sensoriels humains induisait significativement la morphogenèse et la pigmentation des mélanocytes humains. Un résultat similaire a été observé en cultivant les mélanocytes dans le milieu de culture des neurones sensoriels, avec une induction forte et spécifique de la survie des mélanocytes.

Pour aller plus loin, les chercheurs ont procédé à des analyses protéomiques et identifié le RGMB dans le milieu de culture des neurones sensoriels. Le RGMB (Repulsive Guidance Molecule B) est une protéine, qui induit la morphogenèse et la production de mélanine par les mélanocytes, démontrant que le RGMB est un facteur de stimulation des mélanocytes, sécrété par les neurones sensoriels. L’analyse du transcriptome suggère que la machinerie de transport du mélanosome pourrait être contrôlée par le RGMB. Les mélanocytes produiraient des vésicules, en réponse au traitement par le RGMB.

Cette nouvelle étude a permis la découverte du rôle important des neurones sensoriels dans la modulation des mélanocytes humains, au travers de la sécrétion d’un facteur clé, le RGMB. A l’avenir, le RGMB pourrait faire l’objet de nouvelles études pour évaluer son action non seulement dans la régulation des mélanocytes, mais aussi d’autres cellules de la peau. Ce facteur pourrait représenter un maillon important dans le développement de nouvelles thérapies pour la prise en charge de maladies neuro-cutanées ou de troubles de la pigmentation cutanée.