Des chercheurs de l’université de Californie-San Francisco viennent de faire une incroyable découverte : les poumons produisent des cellules sanguines, indispensables à la coagulation. De quoi bouleverser les connaissances sur cet organe clé.

Des cellules sanguines observées dans les poumons

Des cellules mégacaryocytes (en vert), à l’origine des plaquettes sanguines, sont observés dans les poumons (rouge)

UCSF LOONEY LAB

Les poumons jouent le tout premier rôle dans le système respiratoire en assurant les échanges gazeux entre l’air et le sang. Mais ils seraient également utiles à tout autre chose. Les chercheurs de l’université de Californie de San Francisco (UCSF) ont en effet fait une incroyable découverte, publiée dans la revue Nature : les vaisseaux sanguins des poumons produiraient… des cellules sanguines ! Grâce à une technique de microscopie filmée dans les poumons en activité d’une souris, les chercheurs ont remarqué la présence d’un grand nombre de cellules particulières. Ces mégacaryocytes ne sont autres que des cellules géantes générant des plaquettes sanguines, ces composants du sang indispensables à la coagulation en cas de plaies.

« Ce résultat suggère sans aucun doute une vision plus sophistiquée des poumons, affirme le pneumologue Mark Looney, professeur de médecine à l’UCSF, co-auteur de la publication. Ils ne sont pas seulement là pour la respiration, mais sont aussi un partenaire clé dans la formation d’éléments cruciaux du sang« .

En réalité, ce n’est pas la première fois que l’on observe des mégacaryocytes dans les vaisseaux sanguins des poumons.  » Des articles datant des années 30 avaient déjà observé leur présence dans les poumons chez l’humain, rappelle ainsi Emma Lefrançais, chercheuse française en postdoctorat dans le laboratoire de Mark Looney et co- auteure de l’étude. Mais nous pensions jusqu’à présent que la majorité des plaquettes était produite à partir des mégacaryocytes de la moelle osseuse ( qui se trouve au cœur des os). Là, pour la première fois, nous voyons ces cellules produire des plaquettes dans le poumon  » en direct « .

Autre surprise de taille :  le nombre de plaquettes produites dans le poumon

Cette observation a été rendue possible par une technique d’imagerie dite  » intravitale  » développée par Mark Looney  et Matthew Krummel de l’UCSF en 2011. « Le poumon est un organe particulièrement complexe à observer en microscopie en raison des mouvements dus à la respiration et la déflation lors de l’ouverture de la paroi thoracique qui empêchent une observation stable et physiologique, poursuit Emma LeFrançais. L’imagerie intravitale a permis de surmonter ces obstacles. » La technique consiste à maintenir l’animal (souris) sous ventilation mécanique puis d’introduire une fenêtre d’observation entre deux côtes adjacentes. L’air de la cavité pleurale est aspiré ce qui permet d’immobiliser doucement le poumon sur une lamelle en verre. « J’ai ainsi pu observer ce qui se passe dans le tissu vivant et la circulation pulmonaire sanguine. L’observation des plaquettes et des mégacaryocytes a été permise grâce à des souris modifiées qui émettent un signal fluorescent spécifiquement dans ces cellules. »

Les chercheurs ont ainsi pu réaliser des vidéos, à raison d’une image / minute pendant deux heures. Et ce qu’ils ont vu les ont fascinés. « Les mégacaryocytes semblent comme coincées dans les vaisseaux des poumons – qui sont particulièrement petits- , puis se mettent à produire des extensions aboutissant à la formation de plaquettes ».

Autre surprise de taille :  le nombre de plaquettes produites dans le poumon. Plus de 10 millions de plaquettes par heure, soit plus de la moitié des plaquettes de la souris produites dans les poumons !

Et ce n’est pas tout. Des mégacaryocytes immatures  et des cellules souches hématopoïétiques (cellules souches du sang) ont également été identifiés dans le poumon même, à l’extérieur des vaisseaux. « Ils  sont capables en cas de déficiences cellulaires (manque de plaquettes et de cellules souches) de migrer du poumon vers la moelle osseuse pour restaurer un nombre normal de plaquettes et de cellules souches ».

Deux paradigmes sont donc tombés d’un seul coup ! D’une part celui qui décrit la production de plaquettes comme un évènement qui aurait lieu uniquement dans la moelle osseuse ; d’autre part, la découverte d’ un nouveau rôle pour le poumon.

Difficile de dire si cette découverte donnera lieu a de nouvelles pistes thérapeutiques. Cependant cela pourrait permettre d’améliorer les greffes de poumons. « Il est important de prendre en compte la présence de ces cellules lorsque l’on réalise des greffes de poumons, conclut Emma Lefrançais. Car on ne transplante pas seulement un poumon mais également des cellules sanguines en devenir. »