Différenciation et culture tridimensionnelle de neurones sensoriels humains et de cellules de Schwann dans un modèle de peau reconstruit par génie tissulaire

2020, Revue française d'histotechnologie, vol: 32, n°: 1, p 95-117

Quentin Muller1,2, Marie-Josée Beaudet1 , Valérie Chaumet2 , Thiéry De Serres-Bérard1 , Sabrina Bellenfant1 , François Berthod1 *, Vincent Flacher2

DOI : 

1. Centre LOEX de l’Université Laval (Centre de recherche du CHU de Québec - Université Laval, and Département de Chirurgie, Faculté de Médecine), 1401, 18e avenue, Québec, QC G1J 1Z4, Canada 2. Laboratoire CNRS UPR3572 / I2CT Immunologie, Immunopathologie et Chimie Thérapeutique, Université de Strasbourg, Institut de Biologie Moléculaire et Cellulaire, 2 Allée Konrad Roentgen, 67084 Strasbourg, France

Résumé :

Les micro-organismes pathogènes, des substances chimiques et des maladies auto-immunes peuvent stimuler l’activation de neurones sensoriels dans la peau. Il n’existe pas de modèle in vitro permettant d’étudier ces réactions de manière fiable. Notamment, les modèles existants n’ont généralement pas de barrière épidermique, qui est nécessaire aux expériences portant sur l’application topique de substances. Ceci représente un défaut important qui limite les évaluations pré-cliniques de médicaments, d’adjuvants vaccinaux ou de substances chimiques potentiellement irritantes. Pour pallier ce manque, nous avons développé un modèle de peau humaine reconstruite par génie tissulaire comprenant une innervation générée à partir de ganglions de la racine dorsale provenant d’embryons de souris. Ici, nous décrivons un nouveau protocole permettant la différenciation de neurones et de cellules de Schwann à partir de cellules souches induites pluripotentes humaines, et leur incorporation dans un modèle 3D de peau. La structure des co-cultures créées ainsi et les marqueurs permettant de caractériser les différents types cellulaires ont été évalués en détail. Ce nouveau système est actuellement utilisé dans nos études des interactions neuro-immunitaires dans la peau et dans la prédiction de leur rôle dans la toxicité cutanée, l’angiogenèse et l’inflammation.

Mots-clés :

Peau, neurones sensoriels, cellules de Schwann, migration axonale, substance P, cellules souches pluripotentes induites

English title :

Differentiation and tridimensional culture of human sensory neurons and Schwann cells in a tissue-engineered reconstructed skin model

Abstract :

Pathogens, chemicals and autoimmune diseases may trigger sensory neuron activation in the skin. No in vitro model comprises the required features to accurately study these responses. In particular, such models frequently lack an epidermal barrier, necessary to investigate topically applied compounds. This represents a major shortcoming and prevents accurate pre-clinical evaluation of drugs, vaccine adjuvants or potentially irritant chemicals. To resolve this, we developed a tissueengineered skin of human origin comprising innervation derived from mouse embryonic dorsal root ganglia. Here, we describe a novel procedure that allows differentiation of neurons and Schwann cells from human induced pluripotent stem cells and their incorporation into a 3D skin model. The structure of the resulting coculture and cell-specific markers were thoroughly characterized. This novel system is currently used for investigations of the neuro-immune crosstalk in the skin and for predictions of its role in cutaneous toxicity, angiogenesis and inflammation.

Keywords : 

Skin, axonal migration, sensory neurons, Schwann cells, substance P, induced pluripotent stem cells

Copyright © Association française d'histotechnologie

https://www.afhisto.fr/

Disponibilité du pdf: embargo d'un an à partir de la date de parution (juin de l’année d’édition)

Comment citer cet article (How to cite this article) :

Quentin Muller, Marie-Josée Beaudet , Valérie Chaumet , Thiéry De Serres-Bérard , Sabrina Bellenfant, François Berthod1, Vincent Flacher 2020, Différenciation et culture tridimensionnelle de neurones sensoriels humains et de cellules de Schwann dans un modèle de peau reconstruit par génie tissulaire, 2020, Revue française d'histotechnologie, vol: 32, n°: 1, p 95-117, https://doi.org/10.25830/afh.rfh.2020.32.95.117

Journal Article