Les cellules des vaisseaux sanguins répondent au manque d'oxygène via plus d'une centaine de facteurs
Quand les cellules manquent d'oxygène, elles activent un vaste programme génétique. Des chercheurs ont maintenant cartographié en détail quels facteurs interviennent dans les cellules des vaisseaux sanguins, et le résultat est plus complexe qu'attendu.
Le manque d'oxygène, ou hypoxie (apport insuffisant en oxygène aux tissus), est un mécanisme récurrent dans le vieillissement et la maladie. Les vaisseaux sanguins vieillis sont moins bien perfusés, et certaines tumeurs se développent dans des tissus pauvres en oxygène. Jusqu'à présent, on supposait que la réponse à l'hypoxie était presque entièrement pilotée par un petit groupe de protéines appelées facteurs HIF (des facteurs de transcription sensibles à l'oxygène qui régulent l'activité des gènes).
Les chercheurs ont utilisé une nouvelle technique, le MOA-seq, pour cartographier avec haute résolution les sites de liaison des facteurs de transcription à l'ADN dans des cellules endothéliales de veine ombilicale humaine en situation d'hypoxie. Ils ont identifié des milliers de sites sur le génome modifiés en réponse au manque d'oxygène, regroupés en dix profils temporels dotés chacun de sa propre dynamique.
Plus d'une centaine de facteurs candidats
Sur ces dix groupes, seulement la moitié étaient directement liés à HIF1A, le facteur HIF le mieux connu. Les cinq autres groupes pointaient vers plus d'une centaine de facteurs de transcription supplémentaires, agissant indépendamment de la voie HIF. Cela suggère que la réponse génétique à l'hypoxie forme un réseau à plusieurs niveaux, et non un simple interrupteur.
Dans le contexte du vieillissement, ce constat est pertinent. La perfusion des tissus diminue avec l'âge. Si la réponse génétique à ce déficit en oxygène est plus complexe que supposé, les conséquences biologiques pour les tissus vieillissants le sont probablement aussi. L'étude n'apporte pas de réponses directes sur le vieillissement, mais offre une cartographie plus détaillée du mécanisme sous-jacent.
Une nouvelle technique comme clé de voûte
La méthode MOA-seq se distingue par une mesure de la liaison des facteurs de transcription à une résolution inférieure à 30 paires de bases, plus fine que les techniques antérieures. Cela permet de distinguer des sites de liaison qui se chevauchent. L'étude, publiée dans eLife, a été menée sur des cellules en culture et n'a pas encore été validée sur des tissus vivants ni sur des modèles animaux.
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