Cellules stromales mésenchymateuses (CSM) Flashcards
Quelles sont les 2 caractéristiques d’une cellule souche ?
→ différenciation
→ auto-renouvellement
Les cellules stromales mésenchymateuses sont-elles des cellules souches ?
Expérience sur modèle murin:
→ Cellules de moelle osseuse de souris avec aspect fibroblastique transplantées à d’autre souris donnaient naissances à du tissu osseux, fibreux et NON hématopoïétique ⇒ cellules dans la moelle capables de se différencier et donner des cellules tissulaires.
Donc propriété de multipotence des cellules : capacité de se différencier dans différents types cellulaires au sein d’un même lignage, d’un même tissu.
- Ces cellules sont les cellules stromales mésenchymateuses (appelée d’abord “cellules souches mésenchymateuses” terme à ne plus employer actuellement car leur caractère souche n’est pas démontré, et elles ne sont pas capable a priori de s’auto-renouveler)
Critères pour caractériser une CSM ? (4)
- Adhérence au plastique (ce qui n’est pas le cas des cellules hématopoïétique par exemple)
- Formation de CFU-F
- Phénotype particulier
- Multipotence: différenciation À MINIMA en ostéoblastes, en adipocytes et en chondrocytes
Comment déterminer la CFU-F ?
- Ensemencement sur plaque avec concentration très peu dense de cellules, incubation à 37°C dans milieu nutritif + facteurs de croissance => colonies avec aspect fibroblastique, on peut les observer et les compter. Cela permet de mesurer leur caractère prolifératif et clonogénique , grosso modo plus il y a de cellules en quantité importante, et plus il y a de cellules par colonie, plus elles sont capables de proliférer rapidement
Comment caractériser leur phénotype ?
Quels sont les 3 CD ?
Puis caractérisation des CSM par cytométrie de flux:
- CD (cluster de différenciation): ces cellules, à leur surface,
expriment 3 principaux marqueurs CD90, CD73 et CD105
- et on vérifie l’ABSENCE de marqueur d’autres populations cellulaires = CD45 (marqueur leucocytaire), CD34 (progéniteur hématopoïétique, cellule endothéliale), CD14 ou CD11b (monocytes et macrophages), CD19 ou CD79⍺, HLA-DR (en l’absence d’INFγ)
Comment démontrer leur caractère multipotente ?
En culture, selon milieu de culture, jusqu’à confluence, dans un milieu de culture spécifique, en 2 à 3 semaines, différenciation en ostéoblaste, chondrocytes ou adipocytes. Vérification après grâce à différentes coloration histochimique, expression des protéines etc…
Quels rôles des CSM dans la MO ?(2)
Ou retrouve-t-on également les CSM ? quel rôle ?
Rôles dans MO :
→ 1. Rôle de support de l’hématopoïèse: Elles vont être capable de sécréter un certain nbr de facteurs de croissance, facteurs soluble, ligands pour un certain nombre de récepteur et d’envoyer des signaux au CSH pour réguler son auto-renouvellement ou lui envoyer des signaux pour la mener vers une voie de différenciation.
→ 2. Différenciation en ostéoblaste et participer à la régulation de la masse osseuse.
On sait maintenant que les CSM sont présentes dans la matrice extracellulaire (MEC) et en périvasculaire (rôle de soutien du vaisseaux). Ces cellules, grâce à leur capacité de sécréter un certain nombre de molécules ont un rôle dans l’homéostasie tissulaire, maintien, régénération => rôle le plus utilisé en clinique.
Quelle propriété des CSM permet de les utiliser en voie IV ?
→ CSM capable de migrer vers tissus lésé/ischémié pour pouvoir réparer et régénérer le tissus au niveau de la lésion.
→ Migration de CSM: capables d’adhérer aux cellules endothéliales et de traverser la barrière endothéliale, puis de sécreter des molécules qui vont digérer la MEC.
→ Elles expriment aussi un récepteur au SDCF1, molécules sécrétées au niveau des lésions tissulaires.
Cette capacité de migration permet donc de l’administrer en IV, puis que les CSM rejoindront les tissus lésés.
Quels sont les 2 mécanismes d’action de la CSM sur le tissu lésé ?
RÉPARATION et RÉGÉNÉRATION tissulaire
Qu’est ce que la réparation tissulaire ?
1) Réparation: capacité de différenciation pour réparation du cartilage et des os notamment. Soit on utilise les cellules tel quel, qui se différencieront in vivo au niveau de la lésion, soit différenciation réalisée in vitro en labo pour les orienter et transplanter avec un matériel au niveau de la lésion.
* ⇒ Premières données sur l’animal en 2000 (équipe bichat) => Fracture brebis avec 3 groupes: A: contrôle, B: biomatériel seul, C: biomatériel + CSM. Réparation osseuse + efficace +++ avec CSM.*
Qu’est ce que la capacité de régénération ?
2) Régénération: plus complexe et plus multifactorielle = capacité paracrine des CSM, sécrétion de facteurs qui modifient le microenvironnement et envoie de signaux aux cellules résidentes => régénération tissus. Les CSM peuvent jouer sur tous les types de cellules avec cette fonction paracrine (les cellules du système immunitaire, les cellules du tissus …). Cette capacité paracrine est la capacité principale des CSM et c’ets ce qu’on utilise le plus à des fins thérapeutiques
⇒ Usine à produire des molécules, facteurs de croissance : facteurs pro-angiogéniques, anti-apoptotiques, anti-fibrotiques, immunomodulateurs, support et différenciation CSH, chémoattraction.
Exemple de régénération tissulaire :
⇒ chez le rat avec ischémie cérébral, CSM capable de s’introduire dans le tissus => facteurs neurotrophiques
⇒ Plug matrigel = boule de matrice extra-cellulaire qu’on insère sur le dos de la souris et au bout de 14 jours se vascularise, puis après on l’excise et on regarde sur des coupe la vascularisation (permet de voir capacité angiogénique des CSM)
Exemple expériences sur le sécrétome : plus ou moins efficace que cellules ?
→ Utilisation du sécrétome (aussi appelé surnageant/milieu conditionné): Mise en culture des CSM, on récupère le bain de culture et on administre ce milieu conditionné = sécrétome. Et on évite ainsi d’injecter ces cellules (même si très bien tolérées par les patients après 20 ans de recul).
=> effets assez disparates. certains modèles avec effets meilleurs ou similaires aux cellules, dans d’autres études, milieu conditionné moins d’effet que cellules seules = Effet paracrine des cellules seulement et non pas l’effet des cellules en elle même qui ont rôle en elle même au delà de leurs sécrétions.
Quelle capacité paracrine peut être intéressante pour remplacer les cellules vivantes ?
→ Leurs capacités paracrines comprend aussi la sécrétion de microvésicules
Microvésicule = bicouche lipidique avec à sa surface un peu la même chose que la cellules (des récepteurs, des protéines; des ligand etc…) et en plus à l’intérieur des facteurs, (microRNA, enzymes, cytokines etc…). Ces vésicules sont vraiment des messagères/signaux pour la cellule receveuse qui vont les capter (proliférer/se différencier/diminuer l’inflammation etc….)
- Exemple:*
- → Pouvoir angiogénique des microvésicules: Matrigel in vivo et in vitro sur laquelle on ensemence des CSM => au bout de qq heures elles forment des pseudotubes qui forment un réseau vasculaire. => Meilleure vascularisation, plus beau réseau lorsqu’on ajoute dans ce plug des microvésicules de CSM.*
- *Avantage exosome: ne pas administrer cellules et d’un point de vue pharmacologique c’est avantageux car pour injecter des cellules à un patient, les cellules doivent être vivantes:**
- cela nécessite une préparation en temps réel, ce qui est très difficile d’un point de vue logistique
- ou un stockage = cellules congelées à décongeler juste avant k’adminsitration avec tous les problèmes liés au stockage.
Alors que l’exosome/milieu conditionné sont faciles à conserver à des T° standard, notamment lyophilisé.
Quelle molécules importante sécrétée par CSM ?
Une des molécules très importantes = IDO = indoleamine-2,3 dioxygénase.
Rôle des CSM dans l’immunomodulation => inhibition de la prolifération des Lymphocytes T (LT) , inhibition de la prolifération et cytotoxicité des cellules NK, inhiber la différenciation des monocytes en cellules dendritiques et augmentation la prolifération des LT régulateurs (Treg).
=> diminution inflammation
