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Du tissu adipeux humain reproduit en laboratoire

Des adipocytes au microscope.

Des adipocytes au microscope. Ces cellules sont présentes dans les tissus adipeux et sont spécialisées dans l'entreposage du gras.

Photo : iStock

Radio-Canada

De petites unités cellulaires qui miment les caractéristiques et l’organisation du tissu adipeux du corps humain ont été créées en laboratoire par des scientifiques français.

La chercheuse Isabelle Ader de l’INSERM et ses collègues souhaitent que cette percée permette éventuellement d’étudier des maladies associées au dysfonctionnement de ce type de tissu, telles que l’obésité et le diabète de type 2.

À terme, ce travail de recherche pourrait permettre de développer de nouveaux médicaments pour traiter ces maladies.

Repères

  • Le tissu adipeux est constitué de cellules adipocytes qui entreposent les graisses.
  • Il représente en moyenne 15 % à 20 % de la masse d'un adulte qui n'est pas en surpoids.
  • Il en existe deux types : le blanc et le brun.
  • Le tissu blanc est la principale réserve énergétique de l'organisme. Il protège aussi les organes en servant d'amortisseur aux chocs et d'isolant en empêchant les pertes de chaleur.
  • Le tissu brun produit de la chaleur. Il est présent en particulier chez les mammifères qui hibernent. Chez l’humain, on le trouve surtout chez le fœtus et le nouveau-né, mais les adultes en possèdent aussi.

Des organoïdes en 3D

L’équipe française explique avoir cultivé en 3D des organoïdes (des micro-organes) du tissu adipeux ou « adiposphères ». Les petites unités cellulaires mises au point miment les propriétés du tissu adipeux tel qu’il se présente in vivo.

Dans leurs travaux publiés dans le journal Scientific Reports  (Nouvelle fenêtre)(en anglais), les chercheurs décrivent les différentes étapes des conditions expérimentales nécessaires pour obtenir ces adiposphères à partir de cellules humaines.

Sphéroïde mimant in vitro l’architecture du tissu adipeux.

Sphéroïde mimant in vitro l’architecture du tissu adipeux. En rouge : lipides entreposés dans les gouttelettes lipidiques des adipocytes. En vert : cellules endothéliales structurées en réseaux.

Photo : STROMALab

À ce jour, pour étudier du tissu adipeux en laboratoire, les scientifiques travaillaient avec des modèles 2D qui ne rendaient pas compte de l’architecture en 3D du tissu dans le corps.

Si des organoïdes reproduisant l’organisation cellulaire d’un organe spécifique ont déjà été créés, aucun ne permettait de reproduire la riche organisation cellulaire et vasculaire en 3D du tissu adipeux.

Les scientifiques français y sont parvenus en ayant recours à de nouvelles techniques de culture cellulaire en 3D, et en maîtrisant la sélection et la caractérisation des cellules stromales du tissu adipeux (des cellules de soutien).

Les adiposphères obtenues contenaient un réseau vasculaire intact et organisé autour d’adipocytes, tel qu'observé dans le tissu humain.

De plus, les adipocytes obtenus étaient capables de se différencier en adipocytes de tissu brun ou blanc comme ceux rencontrés dans le corps humain.

Tests sur des rongeurs

Les chercheurs ont ensuite transplanté leurs adiposphères chez des souris afin de vérifier la fonctionnalité de leurs réseaux vasculaires. Les résultats ont été très encourageants :

  • Le réseau s’est maintenu dans l’organisme;
  • De nouvelles connexions avec le système circulatoire de l’hôte ont été observées;
  • Des vaisseaux constitués à la fois de cellules de souris et de cellules humaines sont apparus.

« Tous ces éléments sont des signes de la bonne tolérance de l’hôte vis-à-vis des organoïdes transplantés », expliquent Isabelle Ader et Frédéric Deschaseaux, deux des auteurs de ces travaux.

Selon eux, leurs travaux montrent non seulement que ces petites structures sont fidèles à l’organisation du tissu humain, mais également qu’« elles sont capables de se maintenir en vie grâce à l’établissement de connexions avec le système circulatoire de l’hôte qui leur apporte l’oxygène et les nutriments nécessaires ».

En outre, cette percée pourrait permettre de réaliser des études sur les propriétés du tissu adipeux en travaillant directement sur du tissu humain, ce qui diminuera le recours à des animaux de laboratoire.

Médecine

Science