Étude de la physiopathologie de l’emphysème grâce à un modèle d’alvéolosphère en 3D à partir de cellules épithéliales alvéolaires de type 2 et de fibroblastes humains - 09/05/26

La physiopathologie de l’emphysème dans la BPCO reste mal comprise. La culture tridimensionnelle des cellules pulmonaires constitue un outil précieux pour améliorer la connaissance des mécanismes de l’emphysème pulmonaire. Bien que le Matrigel soit largement utilisé pour la génération d’organoïdes pulmonaires, l’hétérogénéité des structures générées dans cette matrice constitue une limitation majeure. Pour surmonter cette difficulté, nous visons à développer un modèle d’alvéolosphère fonctionnel imitant la structure pulmonaire in vivo en co-cultivant des cellules épithéliales de type 2 (AEC2) et des fibroblastes dans des micropuits.

Les AEC2 et les fibroblastes ont été isolés à partir d’échantillons de poumons humains à l’aide d’un tri immuno-magnétique (HTII-280+ ou HTII-280−). Les AEC2 ont été co-cultivés avec ou sans fibroblastes (ratio 1: 10) dans des micropuits (200 μm de diamètre) d’hydrogel préformés pendant 3 semaines, permettant des analyses morphologiques (taille), protéomiques et phénotypiques (immunomarquages, microscopie électronique (MET)) à J1, 7, 14 et 22.

Les alvéolosphères ont été maintenues en culture pendant 22 jours et ont progressivement formé une lumière centrale dès le 14 ^e jour, en présence ou en absence de fibroblastes. L’ajout des fibroblastes n’a pas entraîné d’augmentation de la taille des alvéolosphères. Les analyses protéomiques ont révélé l’activation de voies liées à la prolifération et à la migration cellulaire (HOTAIR) ainsi qu’à l’organisation de la matrice extracellulaire (COL6A3 et MMP10). Grâce à la microscopie électronique et aux différents immunomarquages réalisés, il semblerait que les fibroblastes se positionnent en périphérie des alvéolosphères, au contact direct des AEC2.

À partir d’échantillons de patients, nous avons établi un modèle d’alvéolosphère constitué d’AEC2 et de fibroblastes, capable d’auto-organisation en 3D et permettant l’étude de la physiopathologie de l’emphysème pulmonaire.