Établissement de nouveaux modèles cellulaires épithéliaux intestinaux pour l'étude des interactions cellule-matrice dans la différenciation entérocytaire

Abstract

Au cours des dernières années, plusieurs travaux ont démontré l'importance des interactions cellule-matrice dans divers phénomènes cellulaires retrouvés au niveau de l'épithélium de la muqueuse intestinale. L'analyse de l'expression et de la distribution des différentes isoformes de la laminine et des intégrines dans le développement de l'intestin grêle ont révélé que la régionalisation normalement observée chez l'adulte pour la laminine-1 ainsi que l'intégrine [alpha]3[bêta]1 était acquise tardivement lors du développement. Ces changements au niveau de la composition de la matrice extracellulaire ainsi que de l'expression différentielle de certaines intégrines suggèrent un rôle important peur les interactions cellule-matrice durant l'organogenèse de l'intestin. Par ailleurs, la détermination de l'origine mésenchymateuse de la chaîne [alpha]1 du collagène IV, de la décorine et de la ténascine ainsi que la double origine des chaînes [alpha]5 et [alpha]6 du collagène IV, des chaînes [alpha]1, [alpha]2 et [bêta]1 de la laminine et de la fibronectine permettent de déterminer l'implication des différents types cellulaires dans l'élaboration de la lame basale et ainsi, établir plus fidèlement le microenvironnement intestinal. Cependant, la détermination spécifique des éléments qui entraînent la cellule épithéliale intestinale humaine vers le processus de différenciation fut considérablement ralentie par l'absence de modèles cellulaires normaux. Afin d'effectuer des études plus approfondies sur la réponse cellulaire épithéliale intestinale aux variations du microenvironnement, nous avons établi divers modèles cellulaires dérivés de l'intestin grêle foetal humain. Tout d'abord, l'utilisation de la thermolysine a permis de produire une lignée cellulaire viable à long terme en culture, soit les HIEC. La caractérisation des HIEC a démontré leur origine épithéliale et l'étude de l'expression des marqueurs fonctionnels de l'intestin a permis de définir les HIEC comme cellules cryptales indifférenciées. Les cellules HIEC s'avèrent un outil très prometteur pour l'étude et la compréhension des fonctions biologiques et physiologiques retrouvées au niveau de la crypte de l'intestin humain. Par ailleurs, l'utilisation de la solution non-enzymatique Matrisperse sur l'intestin foetal a permis d'établir des cultures primaires d'entérocytes pleinement différenciés (PCDE). Normalement, le temps de survie de telles cultures chez l'intestin humain est de 48 heures. Cultivées sur une matrice de collagène de type I, les PCDE peuvent être maintenues en culture pour un minimum de 10 jours. De plus, ces cellules maintiennent toutes les caractéristiques retrouvées au niveau des cellules villositaires: aucune prolifération cellulaire, une bordure en brosse bien développée, des complexes de jonctions et l'expression des dissacharidases. Ces nouveaux modèles cellulaires, utilisés individuellement ou en combinaison, devraient permettent [i.e. permettre] une meilleure compréhension de l'implication du microenvironnement au niveau de la muqueuse intestinale humaine et ce, plus spécifiquement, en ce qui concerne les interactions cellule-matrice et la régulation de la croissance, de la migration et de la différenciation.