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Le pouvoir mystérieux de la fusion cellulaire : pourquoi la découverte de Schwann en 1839 a-t-elle été si choquante
La fusion cellulaire est un processus important en biologie dans lequel plusieurs cellules mononucléaires se combinent pour former une cellule multinucléaire appelée cellule multinucléée. Ce processus, qui révèle véritablement les secrets de l’évolution cellulaire, se produit lors de la différenciation des myoblastes, des ostéoclastes et des trophoblastes, ainsi que lors du développement embryonnaire et de la morphogenèse. En 1839, le biologiste allemand Theodor Schwann a proposé pour la première fois dans son livre la théorie selon laquelle tous les organismes sont composés de cellules, et a remarqué que les parois et les cavités cellulaires de certaines cellules fusionnaient, ce qui est à l'origine de la fusion cellulaire. Ce concept a ouvert la voie.
L’observation selon laquelle, dans certaines cellules, la paroi cellulaire et la cavité fusionnent l’une avec l’autre a fourni les premiers indices sur la fusion cellulaire.
Bien que la découverte de Schwann ait choqué la communauté scientifique, les expériences réelles de fusion cellulaire n'ont pas été menées consciemment avant les années 1960. Les biologistes de l’époque ont créé pour la première fois le phénomène de fusion cellulaire en combinant des cellules de souris isolées et en utilisant le virus Sendai pour induire la fusion des membranes cellulaires. Ces cellules hybrides fusionnées contenaient un noyau unique composé de chromosomes des deux partenaires de fusion, jetant les bases de notre compréhension actuelle de la fusion cellulaire. Ces cellules hybrides ont inspiré de nouvelles recherches sur la manière dont différents types de cytoplasme affectent différents noyaux.
Types de fusion cellulaire
Selon la source des cellules, la fusion cellulaire peut être divisée en fusion cellulaire homologue et fusion cellulaire hétérologue. Le premier fait référence à la fusion entre des cellules du même type, comme la fusion entre des cellules dérivées de la moelle osseuse et des tissus organiques, tandis que le second fait référence à la fusion entre des cellules de types différents. Le résultat de chaque fusion est un nouveau type de structure cellulaire, mettant en évidence la diversité et le potentiel des fonctions cellulaires.
La fusion cellulaire homologue produira un noyau cellulaire fusionné, tandis que la fusion cellulaire hétérologue peut former une structure cellulaire avec un ou plusieurs noyaux.
Méthode de fusion cellulaire
En biologie moderne, de nombreuses méthodes sont utilisées pour réaliser la fusion cellulaire, notamment la méthode de promotion du champ électrique, la méthode de l'alcool polyvinylique et la méthode d'induction du virus Sendai. La fusion par champ électrique utilise un champ électrique alternatif à haute fréquence pour mettre les cellules en contact, puis applique une tension d'impulsion pour provoquer la fusion des membranes cellulaires. La méthode à l'alcool polyvinylique utilise l'alcool polyvinylique comme agent déshydratant pour favoriser le contact et la fusion entre cellules. Bien que cette méthode soit simple, elle est relativement toxique et conduit souvent à une fusion incontrôlée entre les cellules, formant des cellules géantes multinucléées.
Potentiel thérapeutique de la fusion cellulaireLes organes donnés devenant rares, la fusion cellulaire est explorée par les biologistes comme une thérapie possible. L’étude suggère que la fusion cellulaire pourrait déclencher un effet réparateur dans la régénération des tissus endommagés. Cependant, pour réaliser cette application, les biologistes sont encore confrontés à de multiples défis, notamment comment sélectionner les meilleures cellules, développer la meilleure méthode d’introduction de cellules et augmenter l’incidence de la fusion cellulaire.
Fusion cellulaire dans les cellules végétales
Par rapport aux cellules animales et végétales, la fréquence de fusion cellulaire dans les cellules végétales est plus faible, ce qui est principalement dû à la présence de parois cellulaires végétales. Dans certains cas, avant que les cellules végétales ne fusionnent, leurs parois cellulaires deviennent plus minces ou forment même des ponts, ce qui facilite la fusion des cellules. De plus, la fusion des gamètes chez les plantes est également une forme de fusion cellulaire.
Fusion cellulaire et progression du cancer
Ces dernières années, la fusion cellulaire a attiré beaucoup d’attention dans la recherche sur le cancer, car la fusion de différents types de cellules peut produire des cellules polyploïdes instables, qui ont des combinaisons génétiques différentes et peuvent provoquer des effets cytopathiques. À mesure que les cellules cancéreuses et les cellules de la moelle osseuse fusionnent, les nouvelles cellules cancéreuses peuvent acquérir les caractéristiques des deux, augmentant ainsi leur capacité à métastaser, faisant de la fusion cellulaire un sujet important dans l’étude de la progression du cancer.
ConclusionL’instabilité génétique des cellules polyploïdes pourrait contribuer au développement du cancer, révélant l’importance de la fusion cellulaire dans la biologie tumorale.
Grâce à la fusion cellulaire, nous voyons des possibilités infinies dans le domaine de la biologie. De la recherche fondamentale aux applications cliniques, la fusion cellulaire a montré un potentiel considérable. À mesure que la recherche progresse, cette technologie pourrait révolutionner notre compréhension de la médecine régénérative et du traitement du cancer. En regardant vers l’avenir, quel impact pensez-vous que le développement de la fusion cellulaire aura sur notre santé et notre médecine ?
