Etude des interactions fonctionnelles entre neurones sensoriels des ganglions rachidiens et kératinocytes de l'épiderme : mise au point d'un modèle de coculture

Study of fonctionnal interactions between sensory neurons of dorsal root ganglion and keratinocytes of epidermis : a coculture model

• Auteur / Autrice : Lauriane Ulmann
• Direction : Rémy Schlichter
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Neurosciences
• Date : Soutenance en 2004
• Etablissement(s) : Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cultures cellulaires

Stéroïdes

Neurotrophines

Cellules épidermiques

Neurones sensitifs

Cellules

Résumé

Nous avons mis au point un modèle de coculture de kératinocytes et de neurones de ganglion rachidien de rat nouveau-né et entre leurs homologues de lignées cellulaires. Chaque type cellulaire cultivé seul a été caractérisé par immunocytochimie, microscopie électronique et imagerie du calcium. La coculture nécessite l'utilisation du milieu spécifique aux kératinocytes, contenant une faible concentration en calcium (MCDB 20). Dans ce milieu, les neurones cultivés seuls ne présentent pas de croissance axonale, alors qu'une poussée neuritique est observée dans ce milieu lorsque la concentration de calcium est augmentée à 2 mM. L'addition de kératinocytes (cocultures) permet une élongation axonale dans le milieu MCDB 20 et la poussée neuritique est comparable à celle observée en condition 2 mM de calcium. Cette observation suggère que les cellules cibles périphériques libèrent des molécules trophiques agissant sur la croissance axonale des neurones. Après avoir déterminé le phénotype des neurones en coculture, nous avons recherché les molécules impliquées dans l'effet trophique des kératinocytes. En présence de NGF, de BDNF, ou de DHEA, les neurones cultivés dans le milieu MCDB 20 émettent des prolongements de taille identique à celle mesurée avec les kératinocytes. La présence de récepteurs Trk et de BDNF dans les neurones, la diminution de la longueur axonale des neurones en coculture en présence soit de bloquants des récepteurs Trk ou du PBR, ou en présence d'inhibiteurs des enzymes de synthèse de DHEA, montre que les neurotrophines et la DHEA sont impliqués dans l'effet trophique des kératinocytes. Cependant, les contacts physiques observés en microscopie électronique ne présentent pas de différenciation morphologique particulière. Ce système de coculture permet d'étudier les effets des cellules cibles sur le développement neuronal, la nature des facteurs impliqués et la transmission du message sensoriel depuis la périphérie.

A coculture model between sensory neurons of dorsal root ganglion and keratinocytes of epidermis of newborn rats and corresponding cell lines has been developed. Each cell type has been characterized by immunocytochemistry, electron microscopy and calcium imagery. The coculture needs a specific medium for keratinocytes, with a low calcium concentration (MCDB 20). In this medium, axons of neurons cultivated without keratinocytes don't appear, but the axonal growth is observed when the calcium concentration is increased to 2 mM. The presence of keratinocytes (cocultures) allows an important neuritic extension similar to this observed in the 2 mM calcium medium. This observation suggests that the target cells release some trophic factors which induce the axonal growth. After determining the neuronal phenotype in coculture, we have looked for the molecules implied in the trophic effect. The addition of NGF, BDNF or DHEA induces an important axonal extension. The presence of Trk receptors and BDNF in neurons, the decrease of the axons gowth in coculture with the Trk or PBR blokers, or with the addition of the DHEA synthesis enzyme shows that neurotrophins and DHEA are imply in the trophic effect of keratinocytes. On the other hand, the physical contacts observed with electron microscopy don't show any specific morphological differentiation. This coculture system allows the study of the effects of target cells on the neuronal development, the nature of trophics factors and the transmission of the sensory signal since the periphery.