Thérapie cellulaire du système nerveux central : évaluation de la greffe de cellules souches périphériques

• Auteur / Autrice : Karine Charriere
• Direction : Dominique Fellmann
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie et de la santé
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Besançon
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Franche-Comté. UFR des sciences et techniques

Mots clés

Mots clés contrôlés

Système nerveux central

Cellules souches

Thérapeutique cellulaire

Résumé

Les greffes de cellules souches mésenchymateuses (CSM) dans les modèles animaux de pathologies humaines conduisent à une amélioration fonctionnelle, motrice et /ou cognitive. La prolifération des cellules souches neurales endogènes et l'inhibition de la mort cellulaire des cellules nouvellement générées sont certainement impliquées dans zes effets. Nous avons réalisé une analyse de��taillée des comportements de cellules issues de la moelle osseuse (CMO) après transplantation in vivo et in vitro. Après injection de CMO dans la veine latérale de la queue, de nombreuses cellules ont mmigré dans l'encéphale et certaine ont acquis un phénotype neuronal ou glial. Nous avons ensuite développé un modèle in vitro de cultures organotypiques d'hippocampe "greffées" par des cellules de moelle osseuse. Nous avons utilisé de CMO ou des CSM sélectionnées après un ou cinq passages en culture, greffées directement sur les tranches ou utilisées en co-culture avec celle-ci. Puis nous avons analysé le transcriptome de ces trois populations cellulaires et avons trouvé que l'esxpression de nombreux gènes impliqués dans l'angiogesèse, la neurogenèse et la mort cellulaire variaient selon les fractions cellulaires. L'ensemble de nos résultats suggèrent que l'amplification cellulaire des cellules issues de la moelle osseuse affecte leur capacité à protéger les tranches d'hippocampe en culture. Ce travail permet d'avoir un aperçu des mécanismes impliqués dans l'établissement d'un microenvironnement favorable à la réparation tissulaire et donne des informations essentielles sur les conditions de sélection et d’amplification indispensable à une future utilisation thérapeutique

BMSCs grafts improve neurological scores and recovery of motor functions in experimental modeles of human diseases. Enhanced proliferation of endognous neural stem cells and suppression of newly generated cell death were also reported. Our contribution concerned a detailed analysis of marrow cell behaviors during their phenotipic transformations after transplantation in vivo and in vitro. After injecting in the lateral tail vein, many of them migrated into the brain, and among those a few acquired neuronal or glial phenotypes. Then, we used an "in vitro graft model" which consisted of a coculture of GFP-expressing BMSCs and hippocampal organotypic slice cultures. Total marrow cells or bone marrow stromal cells at one or five passages were transplanted into hipocampal slices. In other experiments, slices xere co-cultured with, but not in contact with BMSC1P orBMSC5P. Finally a PCR array strategy was implemented for transcriptomic analysis of MCs, BMSC1P and BMSC5P. We found that these cells differentially expressed many genes involved in angiogenis, neurogenis and cell death, that may explain responses that they induce in the nervous tissue. As a conclusion, cellular amplification of BMSCs affects their capacity to slower degradation of organotypic hippocampal slices. This work provides a first glimps of mechanisms implicated in the role of BMSCs in establishing microenvironment more favorable for tissue repair. It also gives essential information on the conditions of selection and induction required for future use in cell therapy as well as their true therapeutic potential.