Développement d'un modèle de culture d'explants de prostates humaine et de rat : étude de l'effet de diverses hormones

Abstract

Les objectifs de notre projet à court terme sont de développer un modèle de culture de prostates humaine et de rat et d'étudier les effets de différents facteurs. Cette première partie se veut une étape vers l'atteinte d'un objectif à plus long terme: soit d'identifier un marqueur permettant de déterminer le potentiel évolutif de spécimens prostatiques tumoraux. Nous avons donc travaillé avec un modèle de culture organotypique de prostates de rat et humaine permettant d'isoler l'organe des influences complexes de l'organisme. Notre modèle de culture permettait de travailler dans un environnement entièrement contrôlé grâce à un milieu exempt de sérum et d'hormones. Avec ce modèle, nous avons vérifié les effets de certains facteurs: l'insuline, la transferrine, l'androstanediol, la testostérone et la dihydrotestostérone sur la prolifération cellulaire, les activités enzymatiques et sur la morphologie de prostates de rat et humaine. Des explants de prostates de rat et humaine ont été maintenus en culture pendant 5 jours dans le milieu L-15 de Leibovitz et dans un atmosphère de 95% O2 -5% Co2 . La synthèse d'ADN a été stimulée par les 3 androgènes; soit seul ou en combinaison avec l'insuline et la transferrine. La transferrine seule n'influence pas la synthèse d'ADN; mais lorsque combinée avec l'insuline, elle vient potentialiser l'effet de cette dernière. La synthèse des protéines n'est pas modifiée par ces facteurs individuels, à l'exception du DHT; seulement les combinaisons I- DHT; I-Tr-DHT et I-Tr-T stimulent la synthèse des protéines après 5 jours de culture. Les activités enzymatiques ne sont pas influencées par ces facteurs. La phosphatase acide se maintient au cours de la culture, alors que la phosphatase alcaline est augmentée après 5 jours. La morphologie de la prostate de rat a été bien conservée en culture en présence de: I-Tr, dihydrotestostérone et la testostérone. En effet, ces hormones agissent sur l'épithélium au cours de la culture. L'épithélium demeure haut cylindrique, et la lumière contient des produits de sécrétion. L'ultrastructure a été également bien conservée après 5 jours de culture. Le cytoplasme des cellules épithéliales est rempli par du réticulum endoplasmique rugueux et des organites denses aux électrons, lesquels sont probablement des lysosomes. On observe aussi la présence abondante de microvillosités apicales. Les observations au microscope électronique à balayage révèlent bien la présence de microvillosités et qu'il existe plusieurs formes de cellules épithéliales: ronde, ovale et allongée. D'après nos expériences, notre modèle permet de maintenir les explants de prostates de rat in vitro et d'étudier la prolifération cellulaire par des techniques biochimiques. Donc, ce modèle permettra peut- être l'atteinte de l'objectif à long terme soit l'identification d'un ou des marqueurs permettant de déterminer le potentiel évolutif du cancer de la prostate. D'autre part, nos résultats préliminaires ont démontré pour la première fois que des explants prostatiques humains peuvent être cultivés dans du milieu L-15 de Leibovitz sans sérum, pendant 2 semaines. Nous avons également étudié les effets de plusieurs hormones sur la prolifération cellulaire. Nos résultats ont démontré qu'aucun des facteurs étudiés (insuline, transferrine, androstanediol, testostérone et dihydrotestostérone) influençait la synthèse d'ADN et des protéines. Les activités enzymatiques de la phosphatase acide et de la phosphatase alcaline se maintiennent tout au long de la culture, mais ne sont pas modifiées par ces facteurs. Les données restent encore à confirmer. Nous croyons que cette deuxième partie du projet est très intéressante et nous souhaitons que d'autres travaux viendront compléter ceux-ci pour permettre de trouver un nouveau paramètre qui rendra possible la détection du cancer de la prostate à un stade plus précoce, et la détermination de son potentiel évolutif.