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Sciences fondamentales Fibroblastes dermiques humains: une source cellulaire potentielle pour l’endoth elialisation des proth eses vasculaires Lisa K. Karlsson, 1 Johan P.E. Junker, 1 Magnus Grenega˚rd, 2 Gunnar Kratz, 1,3 Linko¨ping, Su ede Introduction: R ecemment, les travaux de recherche concernant les sources de cellules utilisa- bles en ing enierie tissulaire vasculaire se sont multipli es. De pr ec edentes etudes rapportaient que des cellules potentiellement multipotentes etaient retrouv ees dans le tissu conjonctif cutan e. De me ˆme, des r esultats pr eliminaires de notre groupe sugg eraient que les fibroblastes dermi- ques humains auraient la capacit e de modifier leur ph enotype in vitro en un ph enotype sem- blable aux cellules endoth eliales. Comme premi ere etape dans l’utilisation de ces cellules en ing enierie tissulaire vasculaire, nous cherchions ad eterminer leurs capacit es a former une cou- che de cellules de type endoth elial-like sur une matrice in vitro. De plus, nous etudions la possibilit e d’ensemencer des fibroblastes dermiques sur une matrice, puis de d ebuter secondai- rement l’induction vers un ph enotype cellulaire endoth elial-like. M ethodes: Les cellules cultiv ees dans un milieu fibroblastique classique ou dans un milieu d’induction endoth elial etaient ensemenc ees sur une matrice a base de g elatine. Afin d’ etudier l’organisation des cellules, des colorations etaient r ealis ees de routine. La diff erenciation etait confirm ee par Western blot et immunohistochimie par des anticorps dirig es contre les mol ecules commun ement utilis ees dans l’identification des cellules endoth eliales. R esultats et Conclusion: Nos r esultats soutiennent l’id ee que des fibroblastes dermiques humains diff erenci es en cellules de type endoth elial-like avant ensemencement d emontraient une ressemblance histologique avec des cellules endoth eliales matures, alors que des fibroblastes ensemenc es dont la diff erenciation endoth eliale etait induite secondairement croissaient en multi- couches. Cependant, l’expression de diff erentes mol ecules de surface indiquant un ph enotype endoth elial etait observ ee aves les deux techniques. En conclusion, les r esultats pr esent es dans cette etude indiquent que les fibroblastes dermiques humains diff erenci es suivant un ph enotype endoth elial-like pourraient e ˆtre une nouvelle source d’endoth elialisation pour proth eses vasculaires. INTRODUCTION La pathologie vasculaire est un probl eme majeur de sant e publique a l’ epoque actuelle. Les m ethodes th erapeutiques utilis ees font souvent appel a l’utili- sation de proth eses autologues ou synth etiques (Dacron Ò ou polyt etrafluro ethyl ene). 1-3 Cepen- dant, le fait que les sources de mat eriel vasculaire autologue soient limit es ainsi que les probl emes d’occlusion des proth eses synth etiques encoura- geaient la recherche d’alternatives th erapeutiques diff erentes en ing enierie tissulaire. L’objectif ultime de l’ing enierie tissulaire est de cr eer des substituts fonctionnels afin de remplacer les tissus perdus ou endommag es, en appliquant les principes de la DOI of original article: 10.1016/j.avsg.2009.03.007. 1 Department of Clinical and Experimental Medicine, Center for Ing eni erie tissulaire, University Hospital of Linko¨ping, Linko¨ping, Su ede. 2 Department of Medical and Health Sciences, University Hospital of Linko¨ping, Linko¨ping, Su ede. 3 Department of Plastic Surgery, University Hospital of Linko¨ping, Linko¨ping, Su ede. Correspondance: Lisa Karlsson, MSc, Department of Clinical and Experimental Medicine, University Hospital of Linko¨ping, SE-581 85 Linko¨ping, Su ede, E-mail: [email protected] Ann Vasc Surg 2009; 23: 663-674 DOI: 10.1016/j.acvfr.2010.03.001 Ó Annals of Vascular Surgery Inc. Edit e par ELSEVIER MASSON SAS 719

Fibroblastes dermiques humains: une source cellulaire potentielle pour l'endothélialisation des prothèses vasculaires

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Sciences fondamentales

DOI of or1Departme

Ing�eni�erie tissu2Departme

Linkoping, Lin3Departme

Linkoping, Su

CorrespondExperimentalLinkoping, Su

Ann Vasc SurgDOI: 10.1016/� Annals of V�Edit�e par ELS

Fibroblastes dermiques humains: une sourcecellulaire potentielle pourl’endoth�elialisation des proth�eses vasculaires

Lisa K. Karlsson,1 Johan P.E. Junker,1 Magnus Grenegard,2 Gunnar Kratz,1,3 Linkoping,

Su�ede

Introduction: R�ecemment, les travaux de recherche concernant les sources de cellules utilisa-bles en ing�enierie tissulaire vasculaire se sont multipli�es. De pr�ec�edentes �etudes rapportaientque des cellules potentiellement multipotentes �etaient retrouv�ees dans le tissu conjonctif cutan�e.De meme, des r�esultats pr�eliminaires de notre groupe sugg�eraient que les fibroblastes dermi-ques humains auraient la capacit�e de modifier leur ph�enotype in vitro en un ph�enotype sem-blable aux cellules endoth�eliales. Comme premi�ere �etape dans l’utilisation de ces cellules ening�enierie tissulaire vasculaire, nous cherchions �a d�eterminer leurs capacit�es �a former une cou-che de cellules de type endoth�elial-like sur une matrice in vitro. De plus, nous �etudions lapossibilit�e d’ensemencer des fibroblastes dermiques sur une matrice, puis de d�ebuter secondai-rement l’induction vers un ph�enotype cellulaire endoth�elial-like.M�ethodes: Les cellules cultiv�ees dans un milieu fibroblastique classique ou dans un milieud’induction endoth�elial �etaient ensemenc�ees sur une matrice �a base de g�elatine. Afin d’�etudierl’organisation des cellules, des colorations �etaient r�ealis�ees de routine. La diff�erenciation �etaitconfirm�ee par Western blot et immunohistochimie par des anticorps dirig�es contre les mol�eculescommun�ement utilis�ees dans l’identification des cellules endoth�eliales.R�esultats et Conclusion: Nos r�esultats soutiennent l’id�ee que des fibroblastes dermiqueshumains diff�erenci�es en cellules de type endoth�elial-like avant ensemencement d�emontraientune ressemblance histologique avec des cellules endoth�eliales matures, alors que des fibroblastesensemenc�es dont la diff�erenciation endoth�eliale �etait induite secondairement croissaient en multi-couches. Cependant, l’expression de diff�erentes mol�ecules de surface indiquant un ph�enotypeendoth�elial �etait observ�ee aves les deux techniques. En conclusion, les r�esultats pr�esent�es danscette �etude indiquent que les fibroblastes dermiques humains diff�erenci�es suivant un ph�enotypeendoth�elial-like pourraient etre une nouvelle source d’endoth�elialisation pour proth�eses vasculaires.

iginal article: 10.1016/j.avsg.2009.03.007.

nt of Clinical and Experimental Medicine, Center forlaire, University Hospital of Linkoping, Linkoping, Su�ede.

nt of Medical and Health Sciences, University Hospital ofkoping, Su�ede.

nt of Plastic Surgery, University Hospital of Linkoping,�ede.

ance: Lisa Karlsson, MSc, Department of Clinical andMedicine, University Hospital of Linkoping, SE-581 85�ede, E-mail: [email protected]

2009; 23: 663-674j.acvfr.2010.03.001ascular Surgery Inc.EVIER MASSON SAS

INTRODUCTION

La pathologie vasculaire est un probl�eme majeur de

sant�e publique �a l’�epoque actuelle. Les m�ethodes

th�erapeutiques utilis�ees font souvent appel �a l’utili-

sation de proth�eses autologues ou synth�etiques

(Dacron� ou polyt�etrafluro�ethyl�ene).1-3 Cepen-

dant, le fait que les sources de mat�eriel vasculaire

autologue soient limit�es ainsi que les probl�emes

d’occlusion des proth�eses synth�etiques encoura-

geaient la recherche d’alternatives th�erapeutiques

diff�erentes en ing�enierie tissulaire. L’objectif ultime

de l’ing�enierie tissulaire est de cr�eer des substituts

fonctionnels afin de remplacer les tissus perdus ou

endommag�es, en appliquant les principes de la

719

720 Karlsson et al. Annales de chirurgie vasculaire

biologie et de l’ing�eni�erie.4 Au cours de la d�ecennie

pr�ec�edente, diff�erentes techniques ont �et�e d�ecrites

pour la conception de proth�eses vasculaires.5-7 En

1998, L’Heureux et al.8 d�ecrivaient une m�ethode par

laquelle un vaisseau sanguin �etait compl�etement

g�en�er�e in vitro. Cependant, malgr�e les progr�es

r�ecents, il n’existe pas de greffon vasculaire id�eal

pour l’utilisation en pratique clinique.

Une alternative �a la conception d’un vaisseau

sanguin complet par l’ing�enierie tissulaire est

l’endoth�elialisation de proth�eses synth�etiques.

En 1984, Herring et al.9 publiaient la premi�ere�etude montrant les b�en�efices de l’ensemencement

de proth�eses vasculaires avec des cellules

endoth�eliales. Plusieurs �etudes ult�erieures mon-

traient que l’ensemencement de proth�eses vascu-

laires avec des cellules endoth�eliales avant

implantation fournissait une protection contre la

formation de thrombus et am�eliorait ainsi la survie

des greffons �a long terme.2,5,10-12 Cependant, obte-

nir des cellules endoth�eliales autologues humaines

peut s’av�erer difficile. Des cellules autologues ayant

une plasticit�e cellulaire, comme les cellules souches

m�esenchymateuses et h�ematopo€ı�etiques, �etaient

largement �etudi�ees comme source cellulaire alter-

native en ing�enierie tissulaire vasculaire.13,14

Cependant, il existe des obstacles majeurs contre

l’utilisation clinique de ces cellules du fait de leur

pr�el�evement et de leur culture.13,15,16

Au cours de ces derni�eres ann�ees, des populations

cellulaires ayant la capacit�e de modifier leur ph�eno-

type et de contribuer �a diff�erentes lign�ees distinctes

de leur tissu d’origine ont �et�e trouv�ees dans diff�erents

tissus.15-18 Un certain nombre d’�etudes rapportaient

que des cellules ayant un potentiel multipotent�etaient retrouv�ees dans le stroma conjonctif

cutan�e.19-23 Les r�esultats de notre �equipe indiquaient

que les fibroblastes dermiques humains, tout du

moins une de leurs sous-populations, pouvaient se

diff�erencier en plusieurs lign�ees m�esenchymateuses

comme l’os, le cartilage ou la graisse.24,25 Les fibro-

blastes existent en grand nombre dans la peau, et une

production cellulaire importante pouvait etre obte-

nue par des proc�ed�es mini-invasifs �a partir d’une

petite biopsie de peau. De plus, les r�esultats pr�elimi-

naires de notre groupe sugg�eraient que les fibro-

blastes dermiques humains avaient la capacit�e de se

diff�erencier suivant un ph�enotype endoth�elial-like

in vitro. La diff�erenciation survenait lorsque les

fibroblastes dermiques �etaient cultiv�es sur un milieu

de culture contenant du s�erum humain. Les cellules

endoth�eliales-like exprimaient le facteur von Wille-

brand (vWf), incorporaient des lipoprot�eines de basse

densit�e marqu�ees au fluorochrome, et formaient des

r�eseaux capillaires-like.

Notre objectif primaire �etait d’investiguer l’utilisa-

tion des fibroblastes dermiques humains diff�erenci�es

suivant un ph�enotype endoth�elial-like comme

source d’endoth�elialisation des proth�eses vasculai-

res. Nous utilisions une matrice �a base de g�elatine

porcine de type A hautement r�eticul�ee. D’anciennes

publications d�emontraient que la g�elatine favorise la

liaison et la croissance de plusieurs types cellulaires

chez le mammif�ere, et plus particuli�erement les cel-

lules endoth�eliales.26 La matrice �a base de g�elatine

utilis�ee dans cette �etude a �et�e pr�ealablement utilis�ee

pour guider la r�eg�en�eration tissulaire ainsi que pour

des th�erapies �a base de cellules in vitro et in vivo, et

ses propri�et�es indiquaient qu’elle pouvait etre

utilis�ee en ing�enierie tissulaire vasculaire.27-32 Le

deuxi�eme but de cette �etude �etait d’investiguer la

possibilit�e d’ensemencer des matrices avec des

fibroblastes dermiques humains puis de d�ebuter

secondairement l’induction en cellules de type

endoth�elial-like. Notre th�eorie �etait que cette pro-

c�edure pouvait raccourcir le temps de culture requis

pour l’endoth�elialisation des proth�eses vasculaires

par des fibroblastes dermiques humains.

MAT�ERIELS ET M�ETHODES

Isolement des cellules

Fibroblastes dermiques humains. Les fibroblastes

dermiques humains �etaient obtenus �a partir de sp�eci-

mens tissulaires (d�echets tissulaires) de patients en

bonne sant�e op�er�es en chirurgie plastique. Les tissus�etaient transport�es dans une compresse imbib�ee de

chlorure de sodium et trait�es dans les 24 heures.

Des cultures primaires de fibroblastes humains�etaient isol�ees manuellement en diss�equant la cou-

che dermique des �echantillons cutan�es, puis les frag-

ments �etaient incub�es �a 37 �C pour la nuit sur un

milieu d’aigle modifi�e par Dulbecco (Dulbecco modi-

fied eagle medium, DMEM) contenant 2% de s�erum de

veau fœtal ( fetal calf serum, MCF), de la collag�enase

165 U/mL (type 1; Worthington, Freehold, New

Jersey, E-U), et de la Dispase� 2,5 U/mL (GIBCO

BRL, Life Technologies, Karlsruhe, Allemagne). Les

cellules �etaient trait�ees par incubation dans un fla-

con de culture cellulaire de 75 cm2 �a 37 �C avec 5%

de CO2 et 95% d’humidit�e dans un milieu de crois-

sance fibroblastique ( fibroblast growth medium, FGM;

DMEM contenant 10% de MCF, des antibiotiques, et

des antimycotiques [p�enicilline 50 U/mL et strepto-

mycine 50 mg/mL]). Les milieux �etaient chang�es

trois fois par semaine.

Clones de fibroblastes. Afin d’�eliminer le risque de

contamination cellulaire des cultures fibroblastiques

primaires, des fibroblastes dermiques normaux ainsi

que des clones de fibroblastes �etaient utilis�es. Pour

Vol. 23, No. 5, 2009 Les fibroblastes comme source de cellules endoth�eliales 721

produire les clones de fibroblastes, les cultures de

fibroblastes dermiques humains d�etach�ees du pla-

teau de culture lors des passages 1-4 par proc�ed�es

enzymatiques, en rincant les cellules dans de l’acide�ethyl�enediaminet�etraac�etique (EDTA) �a 0,25%

(v/v). Ensuite, les cellules �etaient incub�ees �a 37 �Cdans de l’EDTA �a 0,12% (v/v) et de la trypsine �a0,12% (v/v). La suspension cellulaire �etait ensuite

observ�ee en utilisant un microscope invers�e �equip�ed’un micromanipulateur (InjectMan NI 2; Eppen-

dorf, Hamburg, Allemagne), et d’une micropipette

(CellTram Air, Eppendorf). En utilisant le microma-

nipulateur, les cellules isol�ees �etaient transf�er�ees

dans des puits s�epar�es sur une plaque de culture �a24 puits. Dans les puits ou la confluence �etait atteinte,

les cellules �etaient trait�ees en utilisant des passages

cons�ecutifs jusqu’�a ce que des nombres ad�equats

soient obtenus pour les exp�eriences de diff�erencia-

tion. Le milieu �etait chang�e trois fois par semaine.

Cellules endoth�eliales humaines. Les cellules

endoth�eliales humaines �etaient isol�ees suivant le pro-

tocole d�ecrit par Jaffe et al.33 Bri�evement, des cordons

ombilicaux provenant de nouveaux-n�es bien por-

tants �etaient conserv�es �a 4 �C dans un tampon

phosphate salin (TPS). Les veines �etaient canul�ees,

rinc�ees au TPS, puis inject�ees avec une solution de

collag�enase 165 U/mL (type 1, Worthington). Apr�es

20 minutes d’incubation �a 37 �C, les vaisseaux �etaient

mass�es avec douceur et perfus�es vigoureusement

avec du TPS. La solution cellulaire �etait centrifug�ee et

le culot cellulaire �etait suspendu �a nouveau dans un

milieu de croissance pour cellules endoth�eliales

(Endothelial growth medium, EGM; DMEM contenant

30% de s�erum humain provenant de plusieurs don-

neurs, des antibiotiques, et des antimycotiques

(p�enicilline 50 U/mL et streptomycine 50 mg/mL avec

3,3 mM d’isobutylm�ethylxantine [Sigma, Stock-

holm, Su�ede] et 0,8 mg/mL de toxine chol�eriforme

[Sigma]). Les cellules �etaient cultiv�ees dans 75 cm2 de

flacons de culture impr�egn�es de g�elatine (g�elatine

2%) �a 37 �C avec 5% de CO2 et 95% d’humidit�e. Le

milieu �etait chang�e trois fois par semaine.

Coloration immunohistochimique des

cultures cellulaires primaires

Les ph�enotypes des cultures primaires des cellules

endoth�eliales, des fibroblastes dermiques normaux,

et des clones de fibroblastes �etaient caract�eris�es

en immunohistochimie, en utilisant du s�erum anti-

vWf, de la cadh�erine endoth�eliale vasculaire (ve-

cadh�erine), du CD31, et de l’oxyde nitrique

synth�etase endoth�eliale (NOS3). Toutes les

exp�erimentations �etaient r�ealis�ees �a temp�erature

ambiante sauf pr�ecision contraire. Bri�evement, les

cellules �etaient lav�ees pendant 3� 5 min dans du TPS

avant d’etre fix�ees par un tampon de para-

formald�ehyde neutre �a 4% (TPN) pendant 15 minu-

tes. Les cellules �etaient ensuite lav�ees dans du TPS 3�5 min, puis incub�ees pendant 45 minutes avec du

s�erum bloquant (albumine s�erique bovine 5%) con-

tenant 0,05% de Triton X-100 afin de perm�eabiliser

les membranes cellulaires. Du Triton X-100 �etait

ajout�e uniquement lors de la coloration des �epitopes

intracellulaires (vWf et NOS3). Ensuite, les cellules�etaient incub�ees pendant 1 heure avec des anticorps

primaires (vWf dilution 1:200, clone F8/86l, Dako

Cytomation, Glostrup, Danemark; ve-Cadh�erine

dilution 1:200, clone F-8, Santa Cruz Biotechnolo-

gies, Santa Cruz, Californie; CD31 dilution 1:50, clone

JC/70A, Abcam, Cambridge, RU; et NOS3 dilution

1:50, Santa Cruz Biotechnologies). Apr�es rincage

dans du TPS, les cellules �etaient incub�ees pendant 1

heure avec un anticorps conjugu�e secondaire Ale-

xaFluor488 (dilution 1:500, Invitrogen, Stockholm,

Su�ede). Finalement, les cellules �etaient rinc�ees 3� 5

min dans du TPS puis assembl�ees en utilisant le r�eactif

Prolong gold antifade (VWR, Stockholm, Su�ede)

contenant du 4’,6-diamidino-2-ph�enylindole (DAPI).

Les controles incluaient l’omission des anticorps

primaires. Les antis�erum primaires et secondaires

utilis�es dans cette �etude avaient �et�e utilis�es dans

plusieurs autres �etudes et test�es en consid�erant leurs

sp�ecificit�es et leurs r�eactivit�es crois�ees.34-39 Les�echantillons �etaient examin�es en utilisant des

microscopes �a lampes fluorescentes Olympus (Solna,

Su�ede) BX41 et IX51 (x40/0,75) munis de filtres

d’excitation appropri�es (U-MWIB2, BP 460-490

nm), puis les images �etaient captur�ees en utilisant un

appareil Olympus DP70 CCD.

Induction de la diff�erentiation

La diff�erentiation de cultures monocouches des

fibroblastes dermiques humains et des clones de

fibroblastes en cellules de type endoth�elial-like �etait

induite en modifiant le milieu de culture cellulaire

FGM en EGM, un milieu dans lequel les cellules

endoth�eliales matures maintiennent leur �etat de

diff�erentiation. La diff�erentiation �etait confirm�ee

apr�es 10 jours de culture par analyse en western

blot et analyse immunohistochimique selon le pro-

tocole d�ecrit ci-dessus pour la caract�erisation ini-

tiale des cellules endoth�eliales, des fibroblastes, et

des clones de fibroblastes.

Ensemencement des cellules sur les

matrices

Dans l’�etude pr�esent�ee, nous utilisions une matrice

bas�ee sur une matrice �a base de g�elatine porcine

722 Karlsson et al. Annales de chirurgie vasculaire

de type A hautement r�eticul�ee (Percell Biolytica,

Astorp, Su�ede). La matrice avait des pores inter-

connect�es avec une dimension interne moyenne

de 30 mm par pore, ce qui offrait des surfaces sub-

stantielles pour l’adh�esion cellulaire et facilitait la

signalisation paracrine. La matrice �etait pr�epar�ee

selon les recommandations du fabricant.

Bri�evement, la matrice d’environ 1 mm d’�epaisseur�etait hydrat�ee dans du TPS, coup�ee en pi�eces circu-

laires d’un diam�etre de 8 mm, et st�erilis�ee par un

autoclave (121 �C, 20 min, 15 psi). Les matrices

st�erilis�ees �etaient lav�ees au DMEM et plac�ees dans

des plaques de culture �a 24-puits.

Les matrices �etaient ensemenc�ees avec (1) des cel-

lules endoth�eliales cultiv�ees dans de l’EGM (avant et

apr�es ensemencement), (2) des fibroblastes et des

clones de fibroblastes cultiv�es dans du FGM (avant

et apr�es ensemencement), (3) des fibroblastes

diff�erenci�es en types cellulaires endoth�elial-like culti-

v�es dans de l’EGM (avant et apr�es ensemencement),

et (4) des fibroblastes et des clones de fibroblastes

cultiv�es dans du FGM (avant ensemencement). La

diff�erentiation de ces cellules �etait induite 24 heures

apr�es ensemencement en changeant le milieu de

culture par de l’EGM �a la place du FGM. Les cellules

endoth�eliales �etaient ensemenc�ees �a une densit�e de

200,000/cm2, alors que les fibroblastes dermiques

humains et les clones de fibroblastes �etaient

ensemenc�es �a une densit�e de 20,000/cm2.

Coloration �a l’h�ematoxylinee�eosine et

immunohistochimie des cellules

ensemenc�ees sur les matrices

Les cellules cultiv�ees sur des matrices pendant 10

jours �etaient lav�ees pendant 3 � 5 minutes dans

du TPS, imm�ediatement fix�ees dans du NBP 4%

pendant 24 heures, puis d�eshydrat�ees dans de

l’�ethanol-xyl�ene, et fix�ees dans de la paraffine. Des

coupes de 7 mm d’�epaisseur �etaient r�ealis�ees au

microtome RM 2255 (Leica Microsystem, Helsing-

borg, Su�ede). Les coupes �etaient d�eparaffin�ees,

color�ees �a l’h�ematoxylinee�eosine, et color�ees en

immunohistochimie. Pour l’analyse immunohisto-

chimique, un kit Vectastain Elite ABC (Immuno-

kemi, Jarfalla, Su�ede) �etait utilis�e pour d�etecter les

anticorps primaires. Bri�evement, les coupes �etaient

incub�ees avec du s�erum bloquant pendant 20 minu-

tes pour �eviter la liaison de prot�eines non sp�ecifi-

ques, avant d’etre incub�ees avec des anticorps

primaires dirig�es contre le vWf (dilution 1:20, clone

F8/86; Dako Cytomation), la ve-cadh�erine (dilution

1:50, clone F-8; Santa Cruz Biotechnologies), le

CD31 (dilution 1:50, clone JC/70A; Abcam); le

NOS3 (dilution 1:50, Santa Cruz Biotechnologies),

et le B2 (dilution 5 mg/mL; Sigma-Aldrich,

St. Louis, Missouri, E-U) pendant une heure.

Avant incubation des coupes avec les anticorps

dirig�es contre le CD31 ou le NOS3, deux �etapes

visant �a retrouver les antig�enes �etaient r�ealis�ees. Les

coupes color�ees avec des anticorps anti-CD31�etaient incub�ees avec une solution epsine 0,5%

pendant 10 minutes �a 37 �C. Les coupes color�ees

avec des anticorps anti-NOS3 �etaient incub�ees

pendant 20 minutes dans une solution de

r�ecup�eration cible (Dako Cytomation) pr�echauff�ee �a95 �C. Ensuite, les coupes �etaient rinc�ees pendant 3

� 5 minutes dans du TPS et incub�ees avec un anti-

corps secondaire biotinyl�e pendant 30 min. Les�echantillons �etaient lav�es �a nouveau et incub�es avec

le r�eactif Vectastain Elite ABC pendant 30 min.

Apr�es lavage dans du TPS pendant 3 � 5 min, les

anticorps fix�es �etaient localis�es avec le kit Vector VIP

(Immunokemi). Toutes les coupes �etaient contre-

color�ees au DAPI et enduites de g�elatine de glyc�erol

(Merck, Darmstadt, Allemagne). Les controles ne

contenaient pas d’anticorps primaire.

Analyse Western Blot

Un Western blot �etait r�ealis�e pour confirmer la

pr�esence de marqueurs endoth�eliaux dans les fibro-

blastes diff�erenci�es suivant un ph�enotype cellulaire

de type endoth�elial-like. Les prot�eines des cellules

cultiv�ees pendant 10 jours dans les flacons de

culture cellulaire et les cellules cultiv�ees sur les

matrices �etaient utilis�ees. Le milieu de culture cellu-

laire �etait retir�e, et les cellules �etaient lav�ees par

deux fois avec du TPS froid. Les cellules cultiv�ees

dans les flacons �etaient d�etach�ees en utilisant un

grattoir cellulaire, alors que les matrices �etaient

d�ecoup�ees en petits cubes puis trait�ees au sonica-

teur. Les suspensions cellulaires �etaient centrifug�ees�a 200 � g pendant 5 min, et le culot cellulaire �etait

incub�e avec un tampon de lyse pendant 30 minutes

sur de la glace. Les lysats cellulaires �etaient incub�es �a15000 � g pendant 5 minutes �a 4 �C, et les sur-

nageants �etaient collect�es et conserv�es �a e20 �Cavant l’analyse suivante. La teneur totale en pro-

t�eines �etait d�etermin�ee �a l’aide du Bio-Rad Protein

Assay avec de l’albumine s�erique bovine comme

standard (Bio-Rad Laboratories, Stockholm, Su�ede).

Les �echantillons utilis�es pour le Western blot�etaient bouillis �a 95 �C pendant 5 minutes apr�es

avoir ajout�e un tampon d’�echantillon de Laemmli

(Bio-Rad Laboratories) et du b-mercapto�ethanol.

L’�electrophor�ese �etait r�ealis�ee dans des gels ready

Tris/HCl 7,5% (Bio-Rad Laboratories) selon les

m�ethodes habituelles. Des montants �equivalents

d’�echantillons (30 mg de prot�eines pour les cellules

Vol. 23, No. 5, 2009 Les fibroblastes comme source de cellules endoth�eliales 723

cultiv�ees dans des flacons de cultures cellulaires et

60 mg de prot�eines pour les cellules cultiv�ees sur

les matrices) �etaient charg�es par ligne. Les gels�etaient �equilibr�es dans un tampon de transfert pen-

dant 15 minutes. Les prot�eines �etaient transf�er�ees

sur des membranes de nitrocellulose (Bio-Rad Labo-

ratories) et incub�ees dans une solution bloquante

(lait sec 5% dans 0,05 M de Trizma [pH 7,5], 0,15

M de NaCl, et du Tween 0,05%) pendant 90 minutes�a temp�erature ambiante. Ensuite, les membranes�etaient incub�ees pour la nuit �a 4 �C avec des anti-

corps primaires dirig�es contre: le vWf (1:100, clone

F8/86; Dako Cytomation) ou le NOS3 (dilution

1:200, Santa Cruz Biotechnologies) dilu�e dans un

tampon de dilution (lait sec 0,1 % dans 0,05 M de

Trizma [pH 7,5], 0,15 M de NaCl, et du Tween

0,05%). Apr�es cela, les membranes �etaient lav�ees

et incub�ees pendant une heure �a temp�erature

ambiante avec des anticorps secondaires conjugu�es�a la peroxydase de radis dilu�es �a 1:5000 dans un

tampon de dilution (lait sec 0,1% dans 0,05 M de

Trizma [pH 7,5], 0,15 M de NaCl, et du Tween

0,05%). Apr�es plusieurs lavages, les bandes �etaient

r�ev�el�ees par chemiluminescence (Amersham

ECL� Western Blotting System; GE Healthcare,

Uppsala, Su�ede). Des plaquettes humaines (40 mg

de prot�eine) �etaient utilis�ees comme controles

pour la d�etection de vWf.

R�ESULTATS

Caract�erisation initiale des ph�enotypes

cellulaires

Afin d’�eliminer le risque de contamination par

diff�erents types cellulaires au sein des cultures cellu-

laires primaires, les ph�enotypes des cellules

endoth�eliales, des fibroblastes dermiques, ainsi que

des clones de fibroblastes �etaient caract�eris�ees en

immunohistochimie, avant ensemencement des cel-

lules sur les matrices. Au cours de la culture primaire

monocouche, les cellules endoth�eliales d�emontraient

une immunocoloration positive lors de l’utilisation

d’anticorps dirig�es contre le vWf, la ve-cadh�erine, le

CD31, et le NOS3 (Fig. 1A, E, I, M), alors que cela

n’�etait pas le cas avec les fibroblastes dermiques

(Fig. 1B, F, J, N) ou les clones de fibroblastes

(r�esultats non pr�esent�es) cultiv�es sur du FGM, lors-

que le meme protocole exp�erimental �etait utilis�e.

La modification ph�enotypique des fibroblastes en

cellules de type endoth�elial-like �etait induite par

culture de fibroblastes dermiques normaux ainsi

que des clones de fibroblastes dans de l’EGM pen-

dant 10 jours. Avant ensemencement cellulaire sur

les matrices, la modification ph�enotypique �etait

confirm�ee en immunohistochimie par l’utilisation

d’anticorps primaires dirig�es contre le vWf, la

ve-cadh�erine, le CD31, et le NOS3. Une majorit�ede cellules d�emontraient une immunor�eactivit�e �ala fois cytoplasmique et extracellulaire au vWf

(Fig. 1C, D) ainsi que des localisations cyto-

plasmiques de NOS3 (Fig. 1O, P), alors qu’une

immunocoloration moins prononc�ee �etait d�etect�ee

lorsque du s�erum anti-ve-cadh�erine �etait utilis�e(Fig. 1 G, H). Les fibroblastes ou les clones de

fibroblastes dont la diff�erenciation en cellules de

type endoth�elial-like �etait induite ne d�emontraient

pas d’immunor�eactivit�e lors de la coloration des

anticorps anti-CD31 (Fig. 1 K, L). Afin de confirmer

les r�esultats de l’immunocoloration, nous avons�egalement r�ealis�e une analyse western blot. Cette

derni�ere confirmait nos pr�ec�edents r�esultats en

d�emontrant la pr�esence de vWf au sein des cellules

endoth�eliales et des fibroblastes diff�erenci�es en cel-

lules de type endoth�elial-like (Fig. 2).

Evaluation de l’organisation et de la

diff�erentiation des cellules cultiv�ees sur

les matrices

Les matrices �etaient ensemenc�ees avec (1) des cellu-

les endoth�eliales (Fig. 3A), (2) des fibroblastes et des

clones de fibroblastes cultiv�es dans du FGM

(Fig. 3B), (3) des fibroblastes diff�erenci�es en cellules

de type endoth�elial-like cultiv�ees dans de l’EGM

(Fig. 3C), et (4) des fibroblastes et des clones de

fibroblastes induits �a se diff�erencier d’abord en cel-

lules de type endoth�elial-like apr�es ensemencement

sur matrice (Fig. 3D). Afin d’�evaluer l’organisation

et la migration des cellules cultiv�ees sur matrices,

des coupes d�eparaffin�ees �etaient color�ees avec du

DAPI et de l’h�ematoxylinee�eosine. De plus, la

diff�erenciation des fibroblastes et des clones de

fibroblastes en cellules de ph�enotype endoth�elial-

like �etait confirm�ee par western blot et immunoco-

loration par des anticorps primaires dirig�es contre le

vWf, la ve-cadh�erine, le CD31, le NOS3, et le B2.

Migration des cellules dans les pores des

matrices

La coloration au DAPI r�ev�elait que tous les types cel-

lulaires �etaient capables de migrer dans les pores des

matrices. Les fibroblastes et les clones de fibroblastes

cultiv�es dans du FGM (avant et apr�es ensemence-

ment) migraient d’avantage par rapport aux cellules

endoth�eliales ou les fibroblastes diff�erenci�es en cel-

lules de type endoth�elial-like avant ensemence-

ment. Cependant, la migration cellulaire la plus

importante �etait retrouv�ee chez les fibroblastes,

dont la diff�erentiation en cellules de type

Fig. 1. Caract�erisation immunohistochimique des

ph�enotypes cellulaires. Les cellules endoth�eliales

d�emontraient une immunocoloration positive en utili-

sant des anticorps anti-vWf (A), ainsi que des anticorps

anti-ve-cadh�erine (E), anti-CD31 (I), et anti-NOS3 (M).

Les fibroblastes diff�erenci�es en cellules de type

endoth�elial-like d�emontraient une immunocoloration

positive en utilisant des anticorps dirig�es contre le vWf

(C) et le NOS3 (O). Les cellules d�emontraient une

immunocoloration positive mineure lorsque de l’anti-

s�erum de ve-cadh�erine (G) �etait utilis�e. Aucune colora-

tion au CD31 n’�etait observ�ee (K). Les clones de

fibroblastes diff�erenci�es en cellules de type endoth�elial-

like d�emontraient une immunocoloration positive lors-

que des anticorps dirig�es contre le vWf (D) et le NOS3 (P)

�etaient utilis�es. Les cellules d�emontraient �egalement une

immunocoloration positive mineure en utilisant de

l’antis�erum de ve-cadh�erine (H), mais aucune coloration

au CD31 (L) n’�etait d�etect�ee. Aucune immunor�eactivit�en’�etait observ�ee sur les fibroblastes controle (B, F, J, N)

ou sur les clones de fibroblastes (r�esultats non pr�esent�es)

en utilisant les memes anticorps primaires. La coloration

DAPI �etait utilis�ee pour visualiser le noyau cellulaire

(fl�eches). Echelle ¼ 25 mm pour l’ensemble des images.

724 Karlsson et al. Annales de chirurgie vasculaire

Fig. 2. Analyse western blot du vWf. Les cellules

endoth�eliales, les fibroblastes, et les fibroblastes

diff�erenci�es en cellules de type endoth�elial-like �etaient

analys�es en utilisant un western blot avec des anticorps

primaires dirig�es contre le vWf apr�es 10 jours de culture

dans des flacons. Un montant �equivalent de prot�eines

totales �etait analys�e dans tous les types cellulaires.

Vol. 23, No. 5, 2009 Les fibroblastes comme source de cellules endoth�eliales 725

endoth�elial-like �etait induite apr�es ensemencement

sur matrice.

Cellules endoth�eliales cultiv�ees sur

matrices

Les coupes color�ees �a l’h�ematoxylinee�eosine et au

DAPI r�ev�elaient que les cellules endoth�eliales culti-

v�ees pendant 10 jours sur matrice �etaient organis�ees

suivant une monocouche confluente. Pendant toute

l’exp�erimentation, les cellules endoth�eliales

d�emontraient une immunocoloration positive au

vWf (Fig. 4A), �a la ve-cadh�erine (Fig. 5A), au

CD31 (donn�ees non pr�esent�ees), au NOS3 (Fig. 6A),

et au B2 (Fig. 7A). De plus, l’analyse en western blot

confirmait nos pr�ec�edents r�esultats en d�emontrant

la pr�esence de NOS3 dans ces cellules (Fig. 8).

Fibroblastes et clones de fibroblastes

cultiv�es sur matrices

Les fibroblastes et les clones de fibroblastes cultiv�es

dans du FGM (avant et apr�es ensemencement) for-

maient des couches cellulaires continues, jusqu’�aune �epaisseur de trois couches cellulaires, lorsqu’ils�etaient cultiv�es sur matrice pendant 10 jours. Ces

cellules ne d�emontraient aucune immunocolora-

tion au vWf (Fig. 4B, C), �a la ve-cadh�erine

(Fig. 5B, C), au CD31 (donn�ees non pr�esent�ees), au

NOS3 (Fig. 6B, C) en utilisant le meme protocole

exp�erimental. Cependant, les fibroblastes et les

clones de fibroblastes color�es avec un s�erum anti-

r�ecepteur B2 �a la bradykinine d�emontraient une

faible immunocoloration (Fig. 7B, C). L’analyse

western blot confirmait nos pr�ec�edents r�esultats en

d�emontrant l’absence de NOS3 dans les fibroblastes

dermiques normaux (Fig. 8).

Fibroblastes diff�erenci�es en cellules de

type endoth�elial-like avant

ensemencement sur matrices

Les coupes color�ees �a l’h�ematoxylinee�eosine et au

DAPI r�ev�elaient que les fibroblastes diff�erenci�es en

cellules de type endoth�elial-like avant ensemence-

ment croissaient suivant une monocouche concen-

trique, similaire �a ce qui est observ�e au sein des

cellules endoth�eliales. Les cellules d�emontraient

une immunocoloration positive au s�erum anti-vWf

(Fig. 4E). Cependant, toutes les cellules n’expri-

maient pas ce marqueur. De plus, les cellules

d�emontraient une immunocoloration positive �a la

ve-cadh�erine (Fig. 5E), au NOS3 (Fig. 6E), et au B2

(Fig. 7E) avec un type de coloration ressemblant �a ce

qui est vu dans les cellules endoth�eliales. Il n’�etait pas

vu d’immunor�eactivit�e lorsque des anticorps anti-

CD31 �etaient utilis�es (donn�ees non pr�esent�ees). De

plus, l’analyse western blot d�emontrait la pr�esence

de NOS3 dans ces cellules (Fig. 8).

Fibroblastes ensemenc�es sur matrices

dont la diff�erenciation �etait

secondairement induite en cellules

de type endoth�elial-like

Afin de diminuer le temps de culture n�ecessaire �al’endoth�elialisation de proth�eses vasculaires, des

fibroblastes dermiques humains �etaient ensemenc�es

sur une matrice et leur diff�erentiation en cellules de

type endoth�elial-like �etait induite 24 heures plus

tard. Au contraire des fibroblastes normaux cultiv�es

dans du FGM, ces cellules formaient une multicou-

che �epaisse lorsqu’elles �etaient cultiv�ees sur matrice.

Cependant, les clones de fibroblastes trait�es de la

meme facon ne formaient pas une multicouche

mais une monocouche confluente comparable aux

cellules endoth�eliales et aux fibroblastes diff�erenci�es

en cellules de type endoth�eliales avant ensemence-

ment. L’immunocoloration des fibroblastes et des

clones de fibroblastes ensemenc�es sur les matrices

puis induits �a se diff�erencier en cellules de type

endoth�elial-like d�emontraient des r�esultats similai-

res �a ceux observ�es au sein des fibroblastes

diff�erenci�es avant ensemencement. Les cellules

d�emontraient une immunocoloration positive au

vWf (Fig. 4D, F), �a la ve-cadh�erine (Fig. 5D, F), au

NOS3 (Fig. 6D, F), et au B2 (Fig. 7D, F). Les clones

d�emontraient un important degr�e d’immunocolo-

ration �a la ve-cadh�erine. Cependant, l’intensit�e de la

coloration retrouv�ee dans les fibroblastes avant

ensemencement �etait augment�ee et le type de

coloration �etait d’avantage similaire �a celui observ�edans les cellules endoth�eliales. Aucune

immunor�eactivit�e n’�etait observ�ee lorsque des

anticorps anti-CD31 �etaient utilis�es (donn�ees non

pr�esent�ees).

Aucune immunocoloration n’�etait observ�ee dans

les �echantillons incub�es sans anticorps primaires

(controles n�egatifs, donn�ees non pr�esent�ees).

Fig. 3. Sch�ema de l’�etude. Des cellules

endoth�eliales cultiv�ees dans l’EGM pen-

dant 10 jours �etaient ensemenc�ees sur des

matrices de g�elatine et cultiv�ees dans

l’EGM pendant 10 jours suppl�ementaires

(A). Les fibroblastes dermiques humains

et les clones de fibroblastes cultiv�ees dans

le FGM pendant 10 jours �etaient

ensemenc�es sur des matrices de g�elatine

et cultiv�es dans du FGM pendant 10 jours

suppl�ementaires (B). Les fibroblastes

dermiques humains �etaient induits �a se

diff�erencier en cellules de type

endoth�elial-like par culture dans de

l’EGM 10 jours avant ensemencement sur

les matrices de g�elatine. Les cellules

�etaient cultiv�ees dans l’EGM sur la

matrice pendant 10 jours suppl�ementaires

(C). Les fibroblastes dermiques humains

�etaient cultiv�es dans du FGM pendant 10

jours puis ensemenc�es sur les matrices de

g�elatine, la diff�erenciation en cellules de

type endoth�elial-like �etait induite par le

changement du milieu de culture, du

FGM �a l’EGM (D).

726 Karlsson et al. Annales de chirurgie vasculaire

DISCUSSION

Les r�esultats obtenus dans cette �etude r�ev�elent que

les fibroblastes dermiques humains diff�erenci�es en

cellules de type endoth�elial-like formaient une

monocouche lorsqu’ils �etaient cultiv�es sur des

matrices de g�elatine, avec des cellules exprimant

les marqueurs commun�ement utilis�es pour

caract�eriser les cellules endoth�eliales matures. Les

fibroblastes ensemenc�es sur les matrices dont la

diff�erenciation en cellules de type endoth�elial-like�etait induite secondairement d�emontraient une

immunocoloration positive meme si l’organisation

de ces cellules montrait d’avantage de similarit�eavec les fibroblastes dermiques normaux que les cel-

lules endoth�eliales.

De pr�ec�edentes �etudes montraient que l’impr�e-

gnation de proth�eses synth�etiques avec des compo-

sants naturels de la matrice extra-cellulaire, comme

le collag�ene, la fibronectine, ou meme la g�elatine,

am�eliorait l’adh�esion cellulaire.2,40-42 Dans cette�etude, nous utilisions une matrice bas�ee sur de la

g�elatine porcine, une matrice ayant diff�erents

caract�eres attrayants en ing�enierie tissulaire. Par

exemple, elle est biocompatible, biod�egradable (au

sein de substances non toxiques), facilement

fabriqu�ee, et relativement peu on�ereuse. Les

r�esultats obtenus dans l’�etude actuelle

d�emontraient que les cellules endoth�eliales, les

fibroblastes, et les fibroblastes diff�erenci�es en

cellules de type endoth�elial-like �etaient cultiv�es

avec succ�es sur cette matrice. Cette matrice avait

d�ej�a �et�e utilis�ee dans de nombreuses �etudes in vitro

et in vivo, d�emontrant de bons r�esultats sur

la viabilit�e cellulaire, la migration et la prolif�era-

tion.27-32 Nos constatations soutiennent ces

r�esultats.

La pr�esence de cellules contaminantes dans la

culture fibroblastique primaire pouvait possible-

ment conduire �a un r�esultat faussement positif

concernant les capacit�es de diff�erenciation. Nous

avons corrig�e ce probl�eme de plusieurs facons: pre-

mi�erement, les cellules endoth�eliales ne sont pas

favoris�ees par le FGM; deuxi�emement, elles

adh�erent rarement aux surfaces non impr�egn�ees;

troisi�emement, l’utilisation de clones de fibroblastes

r�eduit grandement la risque de r�esultats faussement

positifs r�esultant d’une contamination; enfin, avant

toute exp�erimentation, les ph�enotypes des fibro-

blastes et des clones de fibroblastes �etaient

confirm�es par immunohistochimie indirecte utili-

sant des anticorps dirig�es contre des mol�ecules sp�eci-

fiques des cellules endoth�eliales. Puisque ni les

fibroblastes, ni les clones de fibroblastes ne mon-

traient d’immunor�eactivit�e �a ces marqueurs, le

risque d’avoir des cellules contaminantes au sein

des cultures cellulaires utilis�ees dans ces

exp�erimentations est quasiment �elimin�e.

Nos r�esultats soutiennent l’id�ee que les fibroblas-

tes dermiques humains diff�erenci�es en cellules de

Fig. 4. Immunocoloration utilisant des anticorps dirig�es

contre le vWf. Images repr�esentatives des coupes mon-

trant les cellules cultiv�ees sur une matrice de g�elatine

pendant 10 jours, immunocolor�ee par de l’antis�erum de

vWf. L’expression du vWf �etait retrouv�ee dans les cellules

endoth�eliales (A), les fibroblastes diff�erenci�es en cellules

de type endoth�elial-like sur la matrice (D), les fibro-

blastes diff�erenci�es en cellules de type endoth�elial-like

avant ensemencement sur la matrice (E), et les clones de

fibroblastes diff�erenci�es en cellules de type endoth�elial-

like sur la matrice (F). Noter la pr�esence d’une

immunor�eactivit�e indiqu�ee par les fl�eches. Aucune

immunor�eactivit�e ne pouvait etre trouv�ee dans les

fibroblastes controles (B, C). La coloration au DAPI �etait

utilis�ee pour visualiser les noyaux cellulaires ( fl�eches).

Echelle ¼ 50 mm pour toutes les images.

Vol. 23, No. 5, 2009 Les fibroblastes comme source de cellules endoth�eliales 727

type endoth�elial-like (avant ensemencement)

d�emontraient une ressemblance histologique avec

les cellules endoth�eliales matures. Les cellules for-

maient une monocouche confluente similaire �acelle des cellules endoth�eliales lorsqu’elles �etaient

cultiv�ees sur une matrice de g�elatine in vitro. Ceci

renforce donc l’hypoth�ese selon laquelle l’induction

d’un ph�enotype cellulaire endoth�elial chez les fibro-

blastes est possible. De plus, nos r�esultats r�ev�elent

que les fibroblastes diff�erenci�es en cellules de type

endoth�elial-like expriment des mol�ecules de surface

principalement observ�ees chez les cellules

endoth�eliales matures. L’expression de diff�erents

marqueurs indiquant un ph�enotype cellulaire

endoth�elial mature est commun�ement utilis�ee

pour valider une diff�erenciation endoth�eliale.

Une couche cellulaire endoth�eliale confluente,

anticoagulante, et antithrombog�enique est

importante pour qu’un substitut vasculaire soit

durable. De pr�ec�edentes �etudes montraient une

forte corr�elation entre la production d’acide nitrique

(NO) et la perm�eabilit�e des proth�eses vasculaires

utilis�ee lors des pontages.43 Le NOS3 est une

source clef de NO dans le syst�eme cardiovascu-

laire.44 La liaison de la bradykinine au r�ecepteur

coupl�e �a la prot�eine G de type B2 conduit �a l’acti-

vation de NOS3, puis �a la production de NO.44,45

Nous testions les possibilit�es d’activit�e NO au sein de

nos cellules de type endoth�elial-like par western

blot et immunohistochimie indirecte avec des anti-

corps dirig�es contre le r�ecepteur B2 �a la bradykinine

et le NOS3. Nos r�esultats r�ev�elaient que les fibro-

blastes diff�erenci�es (avant ensemencement) en cel-

lules de type endoth�elial-like d�emontraient une

immunor�eactivit�e �a ces deux marqueurs, avec un

type de coloration comparable �a celui des cellules

Fig. 5. Immunocoloration utilisant des anticorps dirig�es

contre la ve-cadh�erine. Images repr�esentatives des cou-

pes montrant les cellules cultiv�ees sur une matrice de

g�elatine pendant 10 jours, immunocolor�ee par de l’anti-

s�erum de ve-cadh�erine. Une immunocoloration positive

�etait d�etect�ee dans les cellules endoth�eliales (A), les

fibroblastes diff�erenci�es en cellules de type endoth�elial-

like sur la matrice (D), les fibroblastes diff�erenci�es en

cellules de type endoth�elial-like avant ensemencement

sur la matrice (E), et les clones de fibroblastes diff�erenci�es

en cellules de type endoth�elial-like sur la matrice (F).

Noter la pr�esence d’une immunor�eactivit�e indiqu�ee par

les fl�eches. Aucune immunor�eactivit�e n’�etait retrouv�ee

dans les fibroblastes controles (B, C) en utilisant le meme

antis�erum. La coloration au DAPI �etait utilis�ee pour

visualiser les noyaux cellulaires ( fl�eches). Echelle ¼ 50 mm

pour toutes les images.

728 Karlsson et al. Annales de chirurgie vasculaire

endoth�eliales. De plus, la pr�esence de NOS3 au sein

de ces cellules �etait confirm�ee en utilisant une

analyse western blot. Ces r�esultats indiquent que les

fibroblastes diff�erenci�es en cellules de type

endoth�elial-like peuvent servir de couche cellulaire

fonctionnelle se substituant aux cellules

endoth�eliales. Cependant, d’autres �etudes investi-

guant les propri�et�es h�emostatiques non throm-

bog�eniques et h�emostatiques de la couche cellulaire

sont requises avant l’utilisation de ces cellules en

clinique.

Un inconv�enient de la plupart des proth�eses vas-

culaires issues de l’ing�enierie tissulaire est le temps

requis entre l’isolement cellulaire et l’implantation

proth�etique. Dans le but de r�eduire les temps de

culture n�ecessaires, nous recherchions une

possibilit�e d’ensemencer des fibroblastes dermiques

normaux sur une matrice puis de d�ebuter

secondairement la diff�erenciation en induisant un

ph�enotype cellulaire endoth�elial-like. Nos r�esultats

r�ev�elaient que les fibroblastes diff�erenci�es en cellu-

les de type endoth�elial-like sur matrice exprimaient

le vWf, la ve-cadh�erine, le NOS3, et le B2. Cepen-

dant, l’organisation des cellules r�ev�elait en fait plus

de similarit�es avec les fibroblastes dermiques nor-

maux qu’avec les cellules endoth�eliales, avec une

multicouche de cellules se d�eveloppant �a la surface

de la matrice. Ceci pourrait etre expliqu�e par le fait

que les fibroblastes ensemenc�es en premier puis

diff�erenci�es secondairement formaient d�ej�a des

structures avec une croissance de type ‘‘fibroblaste-

like’’ avant que le ph�enotype soit modifi�e. Quelque

peu en contradiction avec cela, il y a le type de

croissance des clones de fibroblastes diff�erenci�es sur

matrice, qui d�emontrait une morphologie mono-

cellulaire. De plus, les clones montraient �egalement

Fig. 6. Immunocoloration utilisant des anticorps dirig�es

contre le NOS3. Images repr�esentatives des coupes

montrant les cellules cultiv�ees sur une matrice de

g�elatine pendant 10 jours, immunocolor�ee par des anti-

corps anti-NOS3. Une immunocoloration positive �etait

d�etect�ee dans les cellules endoth�eliales (A), les fibro-

blastes diff�erenci�es en cellules de type endoth�elial-like

sur la matrice (D), les fibroblastes diff�erenci�es en cellules

de type endoth�elial-like avant ensemencement sur la

matrice (E), et les clones de fibroblastes diff�erenci�es en

cellules de type endoth�elial-like sur la matrice (F). Noter

la pr�esence d’une immunor�eactivit�e indiqu�ee par les

fl�eches. Aucune immunor�eactivit�e n’�etait retrouv�ee dans

les fibroblastes controles (B, C) en utilisant le meme

antis�erum. La coloration au DAPI �etait utilis�ee pour

visualiser les noyaux cellulaires ( fl�eches). Echelle ¼ 50 mm

pour toutes les images.

Vol. 23, No. 5, 2009 Les fibroblastes comme source de cellules endoth�eliales 729

un haut degr�e de coloration �a la ve-cadh�erine.

D’avantage de connaissances sur les facteurs

d’induction conduisant �a la diff�erenciation

endoth�eliale des fibroblastes contribuera proba-

blement �a une diff�erenciation plus efficace. Cepen-

dant, avec les connaissances disponibles aujourd’hui,

il semble que les cellules doivent etre diff�erenci�ees

avant ensemencement sur matrice pour obtenir un

r�esultat optimal.

CONCLUSIONS

En nous basant sur les r�esultats obtenus dans la

pr�esente �etude, nous concluons que les fibroblastes

diff�erenci�es suivant un type cellulaire endoth�elial-

like ont la capacit�e d’endoth�elialiser des proth�eses

vasculaires in vitro. Lorsqu’ils sont cultiv�es sur des

matrices de g�elatine, les fibroblastes diff�erenci�es en

cellules de type endoth�elial-like avant ensemence-

ment croissaient suivant une monocouches et mon-

traient une ressemblance histologique avec les

cellules endoth�eliales matures. De plus, ces cellules

d�emontraient une immunocoloration positive au

vWf, �a la ve-cadh�erine, au NOS3, et au B2. De

plus, l’analyse western blot confirmait les r�esultats

observ�es en immunochimie en d�emontrant la

pr�esence de NOS3 dans ces cellules. Les fibroblastes

ensemenc�es sur des matrices puis induits �a se

diff�erencier en cellules de type endoth�elial-like�etaient organis�es suivant une multicouche �epaisse

lorsqu’ils �etaient cultiv�es sur des matrices. Cepen-

dant, ces cellules d�emontraient �egalement

l’expression de mol�ecules commun�ement utilis�ees

dans la caract�erisation des cellules endoth�eliales. Les

r�esultats pr�esent�es dans cette �etude pourraient avoir

Fig. 7. Immunocoloration utilisant des anticorps dirig�es

contre le r�ecepteur B2 �a la bradykinine. Images

repr�esentatives des coupes montrant la coloration

immunohistochimique des cellules cultiv�ees sur une

matrice de g�elatine pendant 10 jours, en utilisant des

anticorps anti- r�ecepteur B2 �a la bradykinine. L’expres-

sion of B2 �etait d�etect�ee dans les cellules endoth�eliales

(A), les fibroblastes diff�erenci�es en cellules de type

endoth�elial-like sur la matrice (D), les fibroblastes

diff�erenci�es en cellules de type endoth�elial-like avant

ensemencement sur la matrice (E), et les clones de

fibroblastes diff�erenci�es en cellules de type endoth�elial-

like sur la matrice (F). Noter la pr�esence d’une

immunor�eactivit�e indiqu�ee par les fl�eches. Une immuno-

coloration mineure �etait retrouv�ee dans les fibroblastes

controles (B, C) en utilisant le meme antis�erum. La

coloration au DAPI �etait utilis�ee pour visualiser les noy-

aux cellulaires ( fl�eches). Echelle ¼ 50 mm pour toutes les

images.

Fig. 8. Analyse western blot du NOS3. Les cellules

endoth�eliales, les fibroblastes, et les fibroblastes

diff�erenci�es en cellules de type endoth�elial-like �etaient

analys�es par western blot avec des anticorps primaires

dirig�es contre le NOS3 apr�es 10 jours de culture sur

matrice. Un montant �equivalent de prot�eines totales �etait

analys�e dans tous les types cellulaires.

730 Karlsson et al. Annales de chirurgie vasculaire

un impact important en ing�enierie tissulaire vascu-

laire. Etre capable d’utiliser des fibroblastes dermi-

ques humains comme cellules sources pourrait

drastiquement faciliter l’utilisation de mat�eriaux

autologues issus de l’ing�enierie tissulaire vasculaire,

pas uniquement concernant l’endoth�elialisation des

proth�eses, mais �egalement en vue de la conception

de vaisseaux sanguins complets et dans la vascula-

risation des ressources issues de l’ing�enierie.

Nous remercions A. Lonn et K. Briheim pour leur assistance

technique. Nous remercions �egalement les Professeurs C.

Dabrosin et A. Abrahamsson pour leur aide concernant

l’analyse western blot. Ce travail recevait des financements

provenant de Material in Medicine et du comt�e de Linkoping,

Su�ede.

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