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Le premier objectif de ce travail était de vérifier si la culture séquentielle hépatocytes-embryons est un système au point (milieu de culture adéquat, absence d’embryotoxicité non spécifique, capacité métabolique des hépatocytes conservée) et capable de pallier à l’absence de métabolisme maternel dans les tests de tératogénicité in vitro.
Nos résultats ont montré qu’un milieu conditionné par des hépatocytes (MCH) n’affecte pas le développement et la différenciation embryonnaire. Le valproate de sodium (VPA), an antiépileptique tératogène, a été étudié. Lorsque le VPA (1mM) a été ajouté au MCH, la mortalité et la fréquence des malformations embryonnaires étaient respectivement de 43% et 100%. Lorsque le VPA a été ajouté au début de l’incubation des hépatocytes (MCH+VPA), la mortalité et la fréquence des malformations étaient respectivement de 11% et 100%. La différenciation était moins affectée (amélioration du score morphologique et augmentation du nombre de somites en fin de culture) que dans la première expérience. Dans la MCH+VPA, deux métabolites ont été détectés par GC-MS ; le 3-OH VPA et la PGA. Ils étaient présents en faible concentration. Le VPA restant en fin d’incubation représentait une fraction importante (± 70%) de la concentration initiale. Dans les embryons débarrassés de leurs membranes cultivés dans ce milieu, le 3-OH VPA et la PGA ont été détectés ; par contre, le VPA n’a pas été mis en évidence.
L’absence d’embryotoxicité et/ou de tératogénicité du MCH font du système de culture séquentielle un modèle préférable à l’utilisation des fractions subcellulaires.
La capacité métabolique des hépatocytes en suspension semble intacte. Toutefois, les concentrations des métabolites dans le milieu étant faibles, il serait avantageux de soumettre les rats donneurs à un inducteur enzymatique. Lors d’expériences ultérieurs, il serait également intéressant d’augmenter la densité cellulaire (hépatocytes/ml) et la durée de la suspension des hépatocytes.
Le 3-OH VPA et le PGA sont capables d’atteindre l’embryon. L’absence difficilement explicable du VPA dans les embryons doit être confirmée par d’autres expériences qui permettraient d’éclaircir ce point.
Le second objectif de ce travail était de déterminer le rôle et l’importance du système de culture d’embryons post-implantatoires ainsi que des cultures d’hépatocytes intacts dans les études de tératologie. Cette partie du travail se base sur les données de la littérature. Les études réalisées dans la littérature ont montré que la contribution du système de culture d’embryons post-implantatoires dans les études fondamentales en tératologie est importante. Il permet une étude de l’embryon dans un environnement plus simple et des conditions mieux contrôlées que in vivo. Dans le cadre de l’utilisation de ce système pour réaliser des tests de tératogénicité, plusieurs problèmes doivent encore être résolus, notamment l’absence de métabolisme maternel. Le système de culture séquentielle hépatocytes-embryons pourrait pallier à cette absence. Il contribuerait ainsi à la validation des cultures d’embryons in vitro. Ce n’est que lorsque le système de culture d’embryons aura été standardisé et validé qu’il pourra être utilisé à grande échelle pour tester le nombre croissant des produits auxquels les travailleurs sont exposés. D’autre part, dans le cadre d’études fondamentales, les cultures d’hépatocytes intacts permettraient d’étudier le rôle de métabolisme hépatique maternel dans le processus d’apparition d’anomalies congénitales.
L’utilisation des hépatocytes intacts comme système complémentaire aux cultures d’embryons post-implantatoires est récente. Un plus grand nombre de données doivent être collectées et discutées avant de connaître tous les avantages et les limites de ces modèles. Il en est de même pour savoir quel type de modèle est préférable selon les objectifs : coculture ou culture séquentielle ; hépatocytes en monocouche ou en suspension.
L’intérêt de ce travail dans la cadre de la toxicologie industrielle est d’étudier un modèle in vitro qui permettrait une évaluation rapide du potentiel tératogène des substances auxquelles pourraient être exposées les femmes enceintes occupées dans le secteur industriel. Les recherches de l’industrie chimique aboutissent en effet à la synthèse et à l’utilisation d’un nombre croissant de composés ; le nombre de ceux-ci est particulièrement élevé dans l’environnement industriel. Les tests in vivo sont trop longs et trop coûteux pour permettre l’étude de tous ces composés

Hepatocyte Growth Factor --- Culture Techniques --- Teratology