Evaluation de l'impact de produits sur la barrière intestinale et la réponse immune à l'aide de modèle multicellulaire in vitro

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Le modèle penta-cellulaire

Le modèle cellulaire développé repose sur une imitation de l’organisation structurelle de l’intestin humain, facilitant l’étude de cet organe. Il reproduit la disposition des cellules au niveau de l’épithélium intestinal. Dans ce dispositif expérimental, les cellules sont cultivées dans du milieu DMEM sur des inserts dotés d’une membrane en polyéthylène téréphtalate poreuse (Transwell®, pores de 3 µm). Il permet une séparation entre les pôles apical et basal, tout en assurant les échanges entre les cellules présentes dans chacun des pôles. Trois types cellulaires sont simultanément déposés sur ces supports préalablement recouverts de matrigel, dans un ratio de 8:1:1 (Caco-2:HT-29-MTX:NCI-H716), conformément à des références établies (Gautier et al., 2022). Les cellules Raji-B sont ajoutées après quinze jours de culture dans le pôle basal pour induire la différenciation des cellules Caco-2 en cellules M. Les monocytes THP-1 sont cultivés à partir du 18e jour et différenciés grâce au phorbol 12-myristate-13-acétate (PMA). Les THP-1 sont ensuite assemblés avec les autres cellules.

Un screening des effets bénéfiques de différentes molécules peut être mené, pour déterminer l’impact de ces produits, isolés ou en combinaison, sur les fonctions barrière (sécrétion de mucus, jonctions serrées, perméabilité), immune (production de cytokines pro/anti-inflammatoires) et endocrine (production d’hormone gastrointestinales) de l’épithélium intestinal. Le maintien ou l’amélioration de l’intégrité de l’épithélium intestinal seront vérifiés par analyse de l’expression des gènes de jonctions cellulaires (ZO-1, occludine, claudine, mucine). Cette analyse peut être accompagnée par une étude en western blot pour quantifier l’évolution de l’expression de ces protéines. Enfin, un suivi par microscopie confocale peut également mené pour déterminer l’organisation de ces jonctions et estimer l’impact des cultures sur l’épithélium digestif. Les cytokines, témoins de la réponse immune, seront quantifiées ainsi que la production d’hormone comme GLP-1.