Etude de la fonctionnalité des 'Precision-Cut Liver Slices' en culture après cryoconservation
(2003)
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- Authors
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- Delzenne, Nathalie
- Abstract
- Le foie est un organe vital qui, de par sa localisation entre le tractus digestif et les autres organes, occupe une position stratégique dans les processus de détoxication et dans le contrôle des fonctions métaboliques majeures de l'organisme. Des progrès considérables ont été réalisés dans le développement de modèles in vitro indispensables, entre autres, à l'étude des fonctions hépatiques, des mécanismes de toxicité de xénobiotiques et à l'évaluation de la pharmacocinétique de médicaments. Ces dix dernières années, l'utilisation des Precision-Cut Liver Slices (PCLS), ou 'tranches' de foie en culture, a connu un essor considérable de par ses nombreux avantages, tels que le maintien de l'architecture et de l'hétérogénéité tissulaire, l'applicabilité au tissu d'origine humaine et la facilité et rapidité de préparation, qui en font un modèle in vitro de choix. La conservation du tissu hépatique humain, dont la disponibilité est rare, reste à l'heure actuelle limitée à quelques heures. La mise au point et la validation d'une méthode de cryoconservation du foie (ou préservation par congélation) permettrait son stockage de manière prolongée, avant sa mise en culture. La mise au point d'une méthode de cryoconservation de PCLS issues du foie de rat est une étape nécessaire précédant son application au tissu hépatique humain. Dans ce travail, après optimisation des conditions de culture des PCLS de rat, nous avons testé empiriquement l'influence de la composition du milieu de cryoconservation et des vitesses de congélation et de décongélation sur la viabilité des PCLS après décongélation. Malgré une viabilité générale altérée (chute des taux intracellulaires d'ATP et de glycogène, lyse cellulaire progressive, arrêt de la synthèse des protéines et des triglycérides), les PCLS cryoconservées se caractérisent par un maintien similaire aux PCLS 'fraîches' (non congelées) des taux protéiques et de l'activité oxydative dépendantes des cytochromes P450 (CYP2E1 et CYP3A). Par contre, la cryoconservation des PCLS affecte, dès les premières heures d'incubation à 37°C, leur capacité de glucuronoconjugaison et de sulfoconjugaison du paracétamol sans toutefois altérer le contenu protéiques des enzymes impliquées dans ces deux réactions du métabolisme de phase II. Une analyse fondamentale des mécanismes impliqués dans la perte de viabilité des PCLS cryoconservées nous a permis de mettre en évidence l'altération précoce (endéans la première heure d'incubation à 37°C) des fonctions mitochondriales (découplage partiel) et de l'homéostasie ionique. La cryoconservation des PCLS provoque l'activation précoce de la caspase 3, enzyme effectrice de la mort cellulaire par apoptose. Nous avons montré que son activation est conséquente aux faibles taux de potassium intracellulaire et à la libération de cytochrome c mitochondrial dans le cytosol. L'inhibition de la caspase 3 ne permet pas d'améliorer la viabilité des PCLS cryoconservées, évaluée par mesure de la lyse cellulaire, du contenu en ATP et glycogène des PCLS et de leur capacité de synthèse protéique. L'ajout de LiCl, un inhibiteur de la glycogène synthase kinase-3, dans le milieu d'incubation des PCLS cryoconservées permet de diminuer la lyse cellulaire, provoque une accumulation de glycogène et inhibe l'activation de la caspase 3. Ces résultats suggèrent que des processus cellulaires dépendants des kinases pourraient être impliqués dans la perte précoce de fonctionnalité des PCLS cryoconservées et ouvre des perspectives intéressantes quant à la possibilité d'améliorer la fonctionnalité des PCLS cryoconservées en modulant ces cibles.
- Affiliations
Citations
Vanhulle, V. (2003). Etude de la fonctionnalité des ‘Precision-Cut Liver Slices’ en culture après cryoconservation. https://hdl.handle.net/2078.5/110807