Effets du fucoïdane, polysaccharide sulfaté extrait d'algues brunes, sur les propriétés proangiogènes des cellules progénitrices endothéliales : mécanisme d'action

Effect of fucoidan, a sulphated polysaccharide extracted from brown algae, on the proangiogenic properties of endothelial progenitor cells : mechanism of action

• Auteur / Autrice : Faouzia Zemani
• Direction : Catherine Boisson-Vidal
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie et pharmacologie de l'hémostase et des vaisseaux
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Paris 7

Mots clés

Mots clés contrôlés

Facteur de croissance fibroblastique de type 2

Cellules endothéliales

Cellules souches hématopoïétiques

Polyosides

Néovascularisation physiologique

Endothélium

Résumé

L'injection de cellules souches hématopoïétiques ou de cellules progénitrices endothéliales (CPE) expandues ex vivo, a montré une augmentation de la néovascularisation au niveau des tissus ischémies chez les patients adultes. Leur identité ainsi que leur origine sont encore controversées. Cependant la transplantation autologue des CPE a ses limites en raison notamment d'un approvisionnement limité de ces progéniteurs. Plusieurs études ont cherché à mettre au point des procédés d'expansion ex vivo dans le but de développer un produit autologue de thérapie cellulaire. Ce travail a montré qu'un traitement des CPE avec un fucoïdane de faible masse molaire, P240red, extrait de l'algue brune Ascophyllum nodosum, augmente leur propriétés provasculogènes in vitro, ce polyfucose interagit directement avec la membrane cellulaire, et se substituerait ainsi aux giycosaminoglycannes dans ses interactions avec les facteurs de croissances, les stabilisant et les présentant de façon optimale à leurs récepteurs en agissant comme un co-récepteur. Par ailleurs l'injection du fucoïdane en intrapéritonéale à des souris augmente la mobilisation des progéniteurs dans le sang périphérique ainsi que le taux plasmatique de SDF-1. Nous avons également montré qu'une courte exposition des CPE avec cette chimiokine améliore leur capacité à migrer et à se différencier, et accélère leur adhérence ferme à l'endothélium en conditions dynamiques. En conclusion un traitement des CPE par le fucoïdane ou le SDF-1 durant l'expansion pourrait offrir une alternative intéressante d'activation ex vivo. Des expériences sont actuellement envisagées pour confirmer nos hypothèses et tester ces cellules conditionnées.

Injection of haematopoietic stem cells or endothelial progenitor cells (EPC) expanded ex vivo has been shown to augment neovascularization in ischemic tissue in adult patients. Their identity and origin are still controversial. However, transplantation of autologous EPC has several limitations, including the limited supply of progenitors. Several studies have therefore attempted to expand these cells ex vivo in order to develop autologous product for cell therapy. This work demonstrates that treatment of EPC with low-molecular-weight fucoidan extracted from the brown algae Ascophyllum nodosum, P240red, enhances their provasculogenic properties in vitro. This polyfucose binds the cell membrane and seems to interact with growth factors similarly to glycosaminoglycans, thus controlling their stability and interaction with receptors. Thus, fucoidan could act as a co-receptor. In addition, intraperitoneal injection of fucoidan increases progenitors mobilization in peripheral blood and plasmatic SDF-1 level. We have also demonstrated that short time exposure of EPC to this chemokine improves their capability to migrate and differentiate as well as to accelerate under dynamic condition adhesion to the endothelium. In conclusion, fucoidan or SDF-1 treatment during EPC expansion might offer an interesting alternative of activation ex vivo. Investigations are presently considered to confirm our hypothesis and to test conditioned cells.