Les cellules souches hématopoïétiques (CSH) sont des cellules souches multipotentes résidant principalement dans la moelle osseuse, responsables de la production et de la régénération à vie de toutes les lignées de cellules sanguines par le biais du processus d'hématopoïèse. Ces cellules rares possèdent deux propriétés déterminantes : l'autorenouvellement, qui leur permet de maintenir leur population, et le potentiel de différenciation multiligne, qui leur permet de générer à la fois des cellules sanguines myéloïdes et lymphoïdes. Les CSH sont également présentes dans le sang périphérique et le sang du cordon ombilical, avec des propriétés fonctionnelles distinctes selon leur source. La compréhension des mécanismes moléculaires régissant l'autorenouvellement, la différenciation et la migration des CSH est essentielle pour faire progresser la médecine régénérative et améliorer les stratégies thérapeutiques telles que la greffe de cellules souches hématopoïétiques (GCSH).

Sous-types et organisation hiérarchique

Les CSH peuvent être classées, en fonction de leur capacité de repeuplement, en CSH à long terme (CSH-LT), CSH à court terme (CSH-CT) et progéniteurs multipotents (PPM). Les CSH-LT constituent le sous-ensemble le plus primitif, doté d'une capacité d'autorenouvellement durable, capable de maintenir l'hématopoïèse tout au long de la vie d'un organisme. Les ST-HSC et les MPP ont une capacité d'autorenouvellement limitée mais conservent un potentiel de différenciation multi-ligne et contribuent à la reconstitution rapide des cellules sanguines en cas de stress ou de blessure. Le modèle de différenciation hiérarchique postule que les CSH donnent naissance à des progéniteurs engagés dans une lignée, qui se différencient ensuite en cellules sanguines matures. Les deux principales lignées dérivées des CSH sont les cellules myéloïdes (érythrocytes, mégacaryocytes/plaquettes, monocytes, granulocytes) et les cellules lymphoïdes (lymphocytes T, lymphocytes B, cellules tueuses naturelles).

Rôles fonctionnels et pertinence clinique

Les CSH maintiennent l'homéostasie hématopoïétique en équilibrant la quiescence et l'activation en réponse aux exigences physiologiques. Elles migrent entre la moelle osseuse, le sang périphérique et d'autres sites hématopoïétiques, tels que le thymus et la rate, en particulier dans des conditions de stress. Sur le plan clinique, les CSH sont la pierre angulaire des thérapies de transplantation de moelle osseuse et de cellules souches utilisées pour traiter les hémopathies malignes, les déficits immunitaires et d'autres troubles sanguins. Les progrès réalisés dans les techniques de culture, d'expansion et de mobilisation des CSH ont permis d'améliorer les résultats des transplantations. En outre, les CSH font preuve de plasticité, avec des rapports de transdifférenciation dans des lignées non hématopoïétiques telles que les cellules endothéliales et neurales, élargissant ainsi leur potentiel thérapeutique au-delà de l'hématopoïèse.