Ressources cellulaires mésenchymateuses pour l'ingénierie de l'organe dentaire

Mesenchymal cells sources for tooth organ engineering

• Auteur / Autrice : Laetitia Keller
• Direction : Hervé Lesot
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie
• Date : Soutenance le 15/10/2012
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des Sciences de la vie et de la santé (Strasbourg ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Biomatériaux et ingénierie tissulaire (Strasbourg ; 2003-2012)
• Jury : Président / Présidente : Henri Tenenbaum
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Jean-Christophe Maurin, Jean-Christophe Farges

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cellules stromales mésenchymateuses

Génie tissulaire

Embryologie

Cytologie

Dents

Mots clés libres

Ingénierie de l’organe dentaire

Biomimétique

Ressources cellulaires mésenchymateuses

Hétérogénéité cellulaire

Potentiel odontogène

Tooth organ engineering

Biomimetic

Mesenchymal cellular sources

Cellular heterogeneity

Odontogenic potential

Résumé

Notre équipe a développé un protocole d’ingénierie de l’organe dentaire basé sur la biomimétique et l’utilisation de cellules dentaires embryonnaires dissociées. La recherche de ressources cellulaires permettant d’éviter le recours aux cellules embryonnaire reste un défi majeur, et nécessite une meilleure connaissance des paramètres limitants. Nous avons testé les potentialités odontogènes de lignées cellulaires, dentaires ou non, embryonnaires ou adultes. Le développement dentaire étant contrôlé par des interactions réciproques entre ectomésenchyme dérivé des crêtes neurales et épithélium, ces cellules ont été réassociés à un épithélium dentaire compétent. Nous avons recherché la formation de dents in vitro et/ou après implantation chez la souris adulte et étudié un certain nombre de paramètres biologiques et techniques. Ainsi, nous avons étudié l’impact de l’âge, de la mise en culture, et de l’hétérogénéité cellulaire sur les potentialités odontogènes des cellules mésenchymateuses. Nos résultats montrent que le potentiel odontogène des différentes lignées mésenchymateuses testées pouvait être lié à l’âge des cellules et qu’il est perdu lorsque les cellules mésenchymateuses sont cultivées avant d’être ré-associées. Ceci pouvant s’expliquer par un changement phénotypique, nous avons testé un certain nombre de gènes essentiels au développement dentaire, et suivi l’expression de marqueurs de surface. Les changements observés peuvent être liés à une sélection cellulaire in vitro pouvant conduire à des modifications de l’hétérogénéité des cellules en monocouche.

Our laboratory has developed a protocol for tooth organ engineering, based on biomimetic and the use of dissociated embryonic dental cells. Searching for mesenchymal cell sources avoiding the use of embryonic cells still remains a major challenge. We tested the odontogenic potential of several cell lines, dental or not, embryonic or adult. These cells were re-associated with a competent intact dental epithelium. We searched for tooth formation in vitro and/or after implantation in adult mice and studied different biological and technical parameters. For this purpose we analyzed the effects of the age, of a pre-culture step, and of the cellular heterogeneity on the odontogenetic potential of mesenchymal cells. To test the heterogeneity, we compared the patterns of expression of cell surface markers in cultured and implanted re-association with those observed during tooth development..Our results show that the absence of odontogenetic potential in the different cell lines that were tested, in part depends on the age of cells and that it is lost when mesenchymal cells are cultured in monolayer before their re-association. This could be explained by phenotypical changes as shown by testing several genes involved in tooth development, and tracing cell surface markers expression. Changes were observed, wich could be related to a cell selection in vitro, leading to variations in cellular heterogeneity. Indeed, pulpal cellular heterogeneity shows specific patterns of expression, that are space-time defined during tooth development, and is controlled by epithelial-mesenchymal interactions.