Les tumeurs AVM cérébrales abritent des cellules souches qui favorisent une croissance anormale des vaisseaux sanguins

Les malformations artérioveineuses cérébrales (MAVc) sont des enchevêtrements de vaisseaux sanguins cérébraux dysplasiques qui court-circuitent le lit capillaire normal, exposant à un risque sérieux de rupture et d'hémorragie intracrânienne. Longtemps considérées comme des anomalies congénitales statiques, les MAVc sont aujourd'hui reconnues comme des lésions biologiquement actives impliquant une angiogenèse et une inflammation continues. Pourtant, les acteurs cellulaires spécifiques qui conduisent cette activité au sein du microenvironnement lésionnel sont restés mal compris.

Cette étude de Dumitru et ses collègues de l'Université Otto-von-Guericke de Magdeburg est la première à caractériser des cellules souches/stromales mésenchymateuses (CSM) résidentes dans le tissu de MAVc humaines. Par marquage d'immunofluorescence multiplex ciblant les marqueurs de surface canoniques des CSM — CD90, CD105 et CD73 — sur des tissus fixés au formol et inclus en paraffine provenant de 10 patients, l'équipe a détecté des cellules de type CSM triplement positives dans 7 cas. Ces cellules formaient des amas en chaîne dans des régions périvasculaires et se trouvaient occasionnellement au sein de la tunique externe des parois vasculaires — des positions anatomiquement stratégiques pour influencer la biologie vasculaire.

À partir de trois prélèvements chirurgicaux frais de MAVc, les chercheurs ont réussi à isoler et cultiver ces cellules ex vivo. La cytométrie en flux a confirmé une positivité uniforme pour CD105 et CD73, une forte expression de CD90, et l'absence du marqueur hématopoïétique CD45. Le Western blot a confirmé l'expression des marqueurs mésenchymateux Vimentine et alpha-SMA. De façon déterminante, les cellules satisfaisaient aux critères de l'ISCT pour la classification en CSM, en réalisant une différenciation trilignage en lignées adipogénique, chondrogénique et ostéogénique, bien que la différenciation adipogénique ait été relativement faible.

Pour évaluer les effets fonctionnels, l'équipe a produit des surnageants conditionnés (SNs) issus des CSM-MAVc et les a appliqués à des cellules endothéliales HUVEC. La migration n'était pas affectée, mais la prolifération était significativement augmentée, confirmée à la fois par l'incorporation de BrdU et par l'immunofluorescence Ki67. L'effet le plus spectaculaire concernait la tubulogenèse : les milieux conditionnés par les CSM stimulaient puissamment la formation de tubes dans les lignées endothéliales HUVEC et HCAEC, augmentant le nombre de segments, les points de branchement et la longueur totale des tubes. Les analyses ELISA des surnageants de CSM ont détecté des taux biologiquement significatifs de VEGF, d'IL-6, de TGF-β, ainsi que des gélatinases MMP2 et MMP9 — un sécrétome particulièrement adapté pour favoriser l'angiogenèse et le remodelage vasculaire. Par ailleurs, les SNs de CSM-MAVc ont induit une transition endothélio-mésenchymateuse (EndMT) partielle, mise en évidence par la régulation à la baisse de la VE-Cadhérine et de CD31, et la régulation à la hausse de SNAIL et de la Vimentine dans les cellules endothéliales — un processus précédemment associé à la pathologie des MAVc.

Ces résultats établissent que les MAVc abritent des CSM résidentes fonctionnellement actives, capables d'une modulation paracrine du comportement endothélial. Ils soulèvent la possibilité que ces cellules contribuent à la perpétuation d'une angiogenèse anormale et d'une instabilité vasculaire dans les MAVc, représentant ainsi un mécanisme nouveau et potentiellement ciblable sur le plan thérapeutique. L'étude est limitée par sa faible taille d'échantillon et par son modèle paracrine ex vivo, mais elle pose des bases importantes pour de futures investigations in vivo.