Investigation au niveau de la caractérisation phénotypique et fonctionnelle des cellules souches mésenchymateuses natives et cultivées de moelle osseuse

Phenotypic and functional characterization of mesenchymal stem cells from the bone marrow

• Auteur / Autrice : Zohair Selmani
• Direction : Frédéric Deschaseaux
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie et de la santé
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Besançon
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Homme, environnement, santé (Besançon2000-2012)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Immunomodulateurs

Cellules stromales mésenchymateuses

Résumé

Pendant la décennie passée, le champ d'étude sur les cellules souches mésenchymateuses (CSM) de moelle osseuse a considérablement augmenté, motivé par leurs applications en médecine régénérative. Aujourd'hui, nous distinguons deux types de CSM : les cellules fraîchement isolées par sélection directe, dont le phénotype est proche de celui retrouvé in vivo (CSM natives ou CSMn), et les cellules obtenues après expansion in vitro des CSMn : les CSM cultivées (CSMc). Contrairement aux CSMc, il existe peu de données sur les CSMn, et l'aspect immunosupresseur des CSMc n'a pas encore été totalement élucidé. - Grâce à un tri immunomagnétique dirigé contre la molécule CD49a (protéine fortement conservée entre les espèces), nous avons pu préciser le caractère souche des CSMn murines et humaines. Les cellules ainsi isolées expriment des marqueurs d'immaturité comme le CD133, c-kit ou Sca-1. Ainsi, le tri via le CD49a est un bon moyen pour enrichir les CSMn aussi bien chez le murin que chez l'humain. - Dans un deuxième temps, nous avons aussi tenté de déterminer si les CSMn étaient mobilisées dans le sang périphérique comme les progéniteurs endothéliaux (PE) chez des patients traités par un agent mobilisateur : les statines. Les résultats ont montré qu'il n'y avait pas de CSMn circulantes dans le sang contrairement aux PE. - Enfin, nous avons démontré pour la première fois l'expression par les CSMc de la molécule immunosuppressive HLA-G5 et montré son implication significative dans l'induction de lymphocytes T régulateurs, dans l'inhibition de la prolifération T en condition allogénique, et dans l'inhibition de la lyse des cellules NK. Par ailleurs, cette inhibition dépendante de l 'IL-10 nécessite un contact cellulaire. - Nos résultats ont donc permis d'obtenir de nouvelles données phénotypiques et fonctionnelles des CSMn et CSMc. Ces données faciliteront la compréhension des mécanismes régénératifs et immunomodulateurs des CSM.

During the previous decade our knowledge of mesenchymal stem cells (MSC) bas been stimulated by their application in regenerative medecine. Today we can distinguish two types of MSC : fresh cells (MSCn), which are enriched directly from bone marrow and resemble more closely to in vivo MSC ; the second type (MSCc) can be obtained after isolation and in vitro expansion of MSCn. Here we have characterized MSCn and investigated the immunosuppressive potential of MSCc. - Due to our ability to isolate MSCn by immunomagnetic separation using an antibody against CD49a (highly conserved protein between species), we have been able to characterize MSCn from different species showing that they express common stem cell markeTs such as CD133, c-kit and Sca-1 (murine). - Secondly, we showed that in contrast to endothelial progenitors (PE), MSCn are not mobilized into the peripheral blood of patients treated by statins. - Lastly, we demonstrated for the first time that MSCc express the immunosuppressive molecule HLA-G5. This molecule is implicated in the induction of regulatory T-cells, is able also to both inhibit the proliferation of allogeneic T cells and prevent NK cells lysis. Moreover, these properties were shown to be dependent on cell contact and IL-10 expression. - ln summary this work shed light on the functional and phenotypic properties of mesenchymal stem cells.