Des supports 3D pour étudier la croissance des cellules intestinales
Publié par Isabelle le 03/12/2019 à 14:00
Source et illustrations: CNRS INSIS

Difficile de reproduire des conditions physiologiques dans une simple boîte de Petri. Une bonne culture de cellules intestinales réclame en effet des milieux tridimensionnels complexes. Pour pouvoir étudier leur croissance, des chercheurs du LAAS-CNRS et du LBCMCP impriment des supports de culture (La définition que donne l'UNESCO de la culture est la suivante [1] :) en 3D à très haute résolution. Publiés dans la revue Biomaterials, ces travaux montrent que les cellules ainsi cultivées se comportent de façon similaire aux cellules intestinales.

Tissu complexe et fortement structuré, l'intestin (L'intestin est la partie du système digestif qui s'étend de la sortie de l'estomac à l'anus. Chez les humains et la plupart des mammifères, il est divisé en deux parties appelées l'intestin grêle et le...) est formé de cryptes et villosités constamment renouvelées par les cellules souches intestinales. Alors que les altérations de ces cellules sont à l'origine de différentes pathologies, dont des tumeurs, leur étude est souvent limitée à des modèles qui ne sont pas fidèles à l'architecture (L’architecture peut se définir comme l’art de bâtir des édifices.) 3D complexe de l'intestin. Des scientifiques du Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes du CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public français (EPST).) (LAAS-CNRS) et du Laboratoire de biologie (La biologie, appelée couramment la « bio », est la science du vivant. Prise au sens large de science du vivant, elle recouvre une partie des...) cellulaire et moléculaire du contrôle (Le mot contrôle peut avoir plusieurs sens. Il peut être employé comme synonyme d'examen, de vérification et de maîtrise.) de la prolifération (LBCMCP, CNRS/Université Toulouse Paul Sabatier) ont donc utilisé l'impression 3D pour concevoir des supports de culture cellulaire plus réalistes.

Un gel mécaniquement stable est ainsi façonné par laser (Un laser est un appareil émettant de la lumière (rayonnement électromagnétique) amplifiée par émission stimulée. Le...) à très haute résolution, selon les dimensions (Dans le sens commun, la notion de dimension renvoie à la taille ; les dimensions d'une pièce sont sa longueur, sa largeur et sa profondeur/son épaisseur, ou bien son diamètre si c'est une pièce de révolution.) et la forme d'un intestin de souris (Le terme souris est un nom vernaculaire ambigu qui peut désigner, pour les francophones, avant tout l’espèce commune Mus musculus, connue aussi comme animal de compagnie ou de laboratoire, mais aussi de nombreuses...). Des cellules modèles, représentatives de celles du tube digestif, ont alors été cultivées à sa surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois...). Les chercheurs ont non seulement vérifié qu'elles se multipliaient bien pendant vingt et un jours (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le...), mais aussi qu'elles se polarisent et produisaient certains marqueurs protéiques que dans l'intestin. Cela montre que le support reproduit bien les conditions physiologiques du tissu in vivo (In vivo (en latin : « au sein du vivant ») est une expression latine qualifiant des recherches ou des examens pratiqués sur un organisme vivant, par opposition à in vitro ou ex vivo....). Les chercheurs comptent à présent tester la culture (La Culture est une civilisation pan-galactique inventée par Iain M. Banks au travers de ses romans et nouvelles de science-fiction. Décrite avec beaucoup de précision et...) de véritables cellules intestinales et regarder l'impact d'autres topologies de support.


© LAAS-CNRS A gauche: support de culture imprimé en 3D. A droite: Les cellules colorectales Caco-2 ont été ensemencées sur le support, cultivées pendant 21 jours, puis fixées et marquées. (Barre d'échelle = 50 µm).

Références:
Justine Creff, Rémi Courson, Thomas Mangeat, Julie Foncy, Sandrine Souleille, C. Thibault, Arnaud Besson, Laurent Malaquin.
Fabrication of 3D scaffolds reproducing intestinal epithelium topography by high-resolution 3D stereolithography.
Biomaterials, Volume (Le volume, en sciences physiques ou mathématiques, est une grandeur qui mesure l'extension d'un objet ou d'une partie de l'espace.) 221, November 2019, 119404.
https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2019.119404

Contacts:
- Communication (La communication concerne aussi bien l'homme (communication intra-psychique, interpersonnelle, groupale...) que l'animal (communication intra- ou inter- espèces) ou la machine (télécommunications, nouvelles technologies...),...) INSIS - insis.communication at cnrs.fr
- Laurent Malaquin - LAAS-CNRS - laurent.malaquin at laas.fr
- Arnaud Besson - LBCMCP - arnaud.besson at univ-tlse3.fr
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