Les scientifiques font une avancée fondamentale dans la compréhension de la biologie des glandes salivaires

Comme les chercheurs l’ont décrit dans Rapports de cellule le 12 avril 2022, le nouveau type de cellule de la glande salivaire appelée “ionocyte” qui fonctionne pour maintenir des concentrations saines de molécules chargées — ions — de potassium, calcium, chlore et autres électrolytes dans la salive. Les scientifiques ont également découvert que ce type d’ionocyte sécrète un facteur de croissance clé (facteur de croissance des fibroblastes 10, ou FGF10), suggérant qu’il a un rôle supplémentaire dans la réparation des glandes salivaires après une blessure.

“Ce sont des cellules uniques, et nous espérons qu’en les étudiant, nous pourrons développer de meilleurs traitements pour les nombreuses conditions médicales qui affectent les glandes salivaires et les glandes apparentées telles que les glandes lacrymales”, déclare la co-auteure principale de l’étude, Helen Makarenkova, PhD, professeure agrégée en le département de médecine moléculaire de Scripps Research.

Les glandes salivaires produisent de la salive, ce qui permet aux animaux d’avaler beaucoup plus facilement de la nourriture. La salive contient également des enzymes qui aident à la digestion, des anticorps et d’autres éléments immunitaires pour protéger contre les infections, et des concentrations finement réglées de différents ions pour maintenir la santé globale des dents et des tissus buccaux. Les glandes salivaires peuvent être endommagées par la radiothérapie liée au cancer dans la région de la tête et du cou et d’autres conditions médicales, y compris les troubles auto-immuns.

“Chaque année, des millions d’Américains sont diagnostiqués avec des affections de la bouche sèche, dont les causes précises ne sont souvent pas claires”, déclare le co-premier auteur de l’étude Olivier Mauduit, PhD, associé de recherche postdoctoral au laboratoire Makarenkova.

L’équipe, en collaboration avec le co-auteur principal Matthew Hoffman, PhD, de l’Institut national de recherche dentaire et craniofaciale, s’est d’abord concentrée sur une protéine de facteur de croissance appelée FGF10, qui est importante pour le développement précoce des glandes salivaires, et est soupçonnée d’avoir une fonction d’entretien et de réparation dans les glandes salivaires adultes. L’objectif des scientifiques était de découvrir le type de cellule qui produit le FGF10 dans les glandes salivaires adultes.

L’équipe a analysé de grands atlas unicellulaires de l’activité des gènes de souris et isolé des cellules exprimant le FGF10 pour une analyse approfondie de l’expression des gènes. De cette façon, ils ont découvert que si les cellules mésenchymateuses appelées fibroblastes produisent du FGF10 chez de très jeunes souris, un type de cellule très différent – un type de cellule épithéliale qui tapisse les canaux salivaires – prend le relais de la production à partir de la deuxième semaine de vie.

Les chercheurs ont montré que cette cellule épithéliale productrice de FGF10 possède des marqueurs moléculaires indiquant qu’il s’agit d’un ionocyte, un type de cellule évolutivement ancien qui maintient des niveaux appropriés d’ions et de molécules apparentées dans les tissus locaux.

Parmi les produits de cet ionocyte, ont-ils observé, figure la protéine régulatrice de la conductance transmembranaire de la fibrose kystique (CFTR). Cette protéine est surtout connue comme la cause de la fibrose kystique, une maladie pulmonaire, lorsqu’elle est absente des poumons par mutation héréditaire. Cependant, il est également connu pour avoir un rôle important dans les glandes salivaires et lacrymales, où sa carence contribue à un syndrome inflammatoire commun de la bouche et des yeux secs appelé syndrome de Sjögren. L’identification du type de cellule qui produit le CFTR dans la glande salivaire adulte pourrait ainsi conduire à de meilleures thérapies pour ce syndrome, ont déclaré les chercheurs.

Les chercheurs ont également noté que la fonction de production de FGF10 de cet ionocyte nouvellement identifié le rend unique parmi les ionocytes.

“Le fait que cette cellule soit la productrice de FGF10 dans les glandes salivaires adultes suggère qu’elle pourrait jouer un rôle important dans l’entretien et la réparation des glandes après une blessure”, déclare la co-auteure de l’étude, Vanessa Delcroix, PhD, chercheuse postdoctorale au laboratoire Makarenkova.

Bien que leurs analyses initiales aient porté sur des cellules de souris, les chercheurs ont trouvé des preuves d’ionocytes de glandes salivaires très similaires dans un atlas protéique de tissus humains.

Les chercheurs poursuivent maintenant d’autres études, y compris sur des cellules humaines. Leur espoir est qu’une meilleure compréhension du fonctionnement de ces ionocytes producteurs de FGF10 dans la glande salivaire adulte ouvrira la voie à des thérapies efficaces pour les affections affectant les glandes salivaires ainsi que les glandes lacrymales, étant donné les nombreuses similitudes entre les deux.

Le soutien à la recherche comprenait des subventions du National Eye Institute (5R01EY026202, 5R01EY028983) et du National Institute of Dental and Craniofacial Research (R01DE031044).