Des chercheurs créent un nouveau modèle de cellules mésenchymateuses pulmonaires

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Les cellules mésenchymateuses pulmonaires, qui sont des composants essentiels de la structure unique du poumon, jouent également un rôle important dans la maladie et la récupération après une blessure, mais les connaissances sont limitées sur leur biologie ou sur la manière dont elles déclenchent des maladies comme la fibrose pulmonaire. Alors que les modèles expérimentaux ont aidé à identifier certains régulateurs du comportement du mésenchyme pulmonaire, la compréhension de la façon dont le mésenchyme pulmonaire est identifié au cours du développement humain est inconnue.

Pour mieux comprendre ces processus, des chercheurs de la Boston University Chobanian & Avedisian School of Medicine ont développé un système de modèle basé sur des cellules souches pluripotentes induites in vitro (iPSC) pour la dérivation et l’étude du mésenchyme pulmonaire précoce avec un avantage potentiel pour comprendre les bases mécanismes régulant les décisions de devenir mésenchymateux spécifiques aux tissus et applications futures pour la médecine régénérative.

“Notre étude a des implications pour l’étude des maladies pulmonaires, telles que la fibrose pulmonaire et les maladies pulmonaires interstitielles qui résultent d’un dysfonctionnement de la partie du poumon connue sous le nom de mésenchyme. Ces maladies ont actuellement des options de traitement très limitées et nous espérons que notre système modèle fournira de nouveaux outils pour comprendre ce qui ne va pas dans ces maladies et pour dépister de meilleurs médicaments », a déclaré l’auteur correspondant Darrell Kotton, MD, professeur de médecine David C. Seldin et directeur du BU/Boston Medical Center Center for Regenerative Medicine (CReM) .

Les chercheurs ont utilisé un modèle expérimental avec une lignée iPSC portant un rapporteur fluorescent spécifique au mésenchyme pulmonaire, ce qui signifie que les cellules qui deviennent mésenchymateuses pulmonaires étaient marquées par une fluorescence verte. À l’aide de ce modèle, ils ont testé plusieurs facteurs de croissance et de petites molécules pour stimuler des voies ayant des rôles connus dans le développement pulmonaire.

Ils ont découvert que la stimulation des voies de signalisation de l’acide rétinoïque et du hérisson, toutes deux connues pour jouer un rôle essentiel dans le développement embryonnaire, entraînait le pourcentage maximal de cellules fluorescentes vertes indiquant la présence potentielle de mésenchyme pulmonaire. Ils ont ensuite isolé ces cellules et comparé leur profil d’expression génique aux cellules primaires des poumons embryonnaires du modèle expérimental pour déterminer dans quelle mesure ces cellules sont similaires aux cellules mésenchymateuses pulmonaires primaires.

Enfin, ils ont utilisé leur système organoïde recombinant pour tester si ces cellules peuvent réellement fonctionner comme mésenchyme pulmonaire.

« Un rôle important du mésenchyme pulmonaire en développement dans le modèle expérimental est leur capacité à interagir avec l’épithélium voisin et à lui signaler. auteur Andrea Alber, Ph.D., stagiaire postdoctoral dans le laboratoire de Kotton.

Selon les chercheurs, la partie de l’étude où les cellules mésenchymateuses pulmonaires modifiées sont combinées avec des cellules épithéliales pulmonaires dans des boîtes de culture (appelées “recombinants”) est particulièrement excitante car cela a abouti à des organoïdes, des cellules vivantes assemblées dans un gel de culture 3D. qui aide les scientifiques à comprendre comment les cellules sont organisées et communiquent. “Nous travaillons maintenant à appliquer ces types de nouveaux modèles organoïdes pour mieux comprendre la fibrose pulmonaire”, a ajouté Alber.

Ces découvertes paraissent dans la revue Communication Nature.

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