Rôle des variations des concentrations d'O2 sur la prolifération, le cycle cellulaire et la fonctionnalité des cellules souches hématopoïétiques

Effects of the variations of O2 concentrations on hematopoietic stem cells proliferation, cycling and functionality

• Auteur / Autrice : Francis Hermitte
• Direction : Vincent Praloran
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques et médicales. Biologie-Santé
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Bordeaux 2

Mots clés

Mots clés contrôlés

Glucosamine

Souris atteinte d'immunodéficience combinée grave

Hématopoïèse

Oxygène dans l'organisme

Antigène CD34

Anoxie

Cellules souches hématopoïétiques

Résumé

L'hématopoièse assure la production des cellules sanguines à partir des cellules souches hématopoiétiques (CSH) identifiables par l'expression de l'antigène CD34. L'hématopoièse est régulée par divers facteurs dont la concentration d'O2 qui varie dans la moelle osseuse de 0 à 4 % (hypoxie) permet l'expansion des cellules CD34+ avec une meilleure amplification des CSH qu'à 20 % d'O2. L'hypoxie importante (0,1 %) induit le maintien et le retour en quiescence des CSH après division. Dans les deux cas, les CSH après culture sont capables de xénogreffe chez les souris immunodéficientes. Ce maintien en quiescence est également observé sur la lignée hématopoiétique murine non tumorale (FDCP-Mix) en hypoxie ou avec un mimétique chimique, le chlorure de cobalt (CoC1 2). A l'inverse, le CoC1 2 induit l'apoptose de la lignée tumorale HeLa. Enfin, nous avons étudié les capacités d'expansion des CSH CD34+ de sang périphérique dans un milieu utilisé en pratique clinique.

Hematopoiesis allows the permanent blood cell production from hematopoietic stem cells (HSC), which can be identified by their cell surface expression of the CD34 antigen. Hematopoiesis is regulated by various factors including O2 concentration ranging from 0 to 4 % in the bone marrow (hypoxia). We report here that culture of CD34+ cells at 3 % O2 allows their expansion with a better amplification of HSC. Severe hypoxia (0,1 %) favors the maintenance and return to quiescence of HSC after division. In both cases, cultured HSC engraft immunodeficient mice. The maintenance in quiescence is observed in the normal primitive hematopoietic cell line FDCP-Mix when cultured in hypoxia as well as with cobalt chloride (CoC1 2), a hypoxic mimetic. On the contrary, CoC1 2 induces HeLa cell apoptosis. Actually, we investigate peripheral blood HSC expansion in a medium used in clinic.