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2. Dédifférenciation de l’adipocyte mature

2.7 Applications

Les cellules souches humaines ont fait l’objet de plusieurs études au cours des dernières décennies, particulièrement dans le domaine de l’ingénierie tissulaire et de la thérapie cellulaire. Les MSCs de la moelle osseuse et de la FSV du tissu adipeux sont celles ayant attiré le plus d’intérêt du fait qu’elles peuvent être facilement isolées et mises en culture in vitro. Les interventions visant à prélever les cellules souches de la moelle osseuse sont toutefois douloureuses et le nombre limité de cellules pouvant être obtenues est problématique. Un volume important de tissu adipeux est également nécessaire pour obtenir une bonne quantité d’ASCs. La découverte du processus de dédifférenciation a introduit une nouvelle perception et un nouveau rôle pour les adipocytes dans le domaine de la médecine régénérative. Comparativement aux autres types de cellules souches, les

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adipocytes matures sont abondants, ils peuvent être facilement isolés et ils représentent une population homogène (171). D’autre part, tel que mentionné précédemment, ils peuvent être redifférenciés en différents types cellulaires.

En raison de leurs caractéristiques uniques, les cellules dédifférenciées semblent prometteuses pour le traitement de différentes pathologies telles que le diabète de type 2, les problèmes cardiaques, hépatiques, rénaux et osseux, ainsi que les maladies auto-immunes. Bien que la plupart des projets en soient au stade expérimental, plusieurs groupes de recherche ont examiné le comportement des adipocytes dédifférenciés dans différents contextes précliniques. Jumabay et al. ont confirmé que les adipocytes dédifférenciés dérivés de souris GFP avaient le potentiel de se redifférencier en cardiomyocytes in vitro, dans un modèle de co-culture avec des cellules cardiaques murines de nouveau-nés. Dans cette même étude, les cellules dédifférenciées GFP+ étaient transplantées au niveau du myocarde dans un modèle murin d’infarctus aigu. Les cellules GFP+ étaient visibles en quantité appréciable au niveau de la zone lésée du myocarde huit semaines après la transplantation et la majorité de celles-ci exprimaient l’actine au niveau du sarcomère, suggérant la différenciation de ces dernières en cardiomyocytes. La densité des capillaires était augmentée de façon significative au niveau de la zone lésée, mais aucun vaisseau sanguin GFP+ n’a été observé. Par ailleurs, il n’y avait aucune cellule adipeuse et/ou osseuse au niveau du myocarde. Les auteurs ont émis l’hypothèse que les cellules, une fois transplantées, favorisaient la néovascularisation en sécrétant des facteurs angiogéniques et/ou des cytokines (204). Cette hypothèse est concordante avec les résultats d’une étude effectuée par le groupe de Kaneda qui a examiné le potentiel angiogénique des ASCs (273). D’autre part, le groupe de Takahashi a démontré que la transplantation de cellules adipeuses dédifférenciées favorisait la régénération et la fonctionnalité des cellules musculaires lisses au niveau du sphincter urétrale dans un modèle murin d’incontinence (206). Dans un modèle murin de reflux vésico-urétéral, le nombre de cellules apoptotiques, la formation de tissu conjonctif et l’intensité du reflux étaient diminués après la transplantation d’adipocytes dédifférenciés (274).

À ce jour, il existe peu de traitements pour les maladies neurodégénératives. Chez le rat, il a été démontré que la transplantation de cellules adipeuses dédifférenciées au niveau de la moelle épinière améliorait les dysfonctions motrices. Ces cellules dédifférenciées exprimaient des facteurs neurotrophiques avant et après la transplantation, suggérant que cela puisse contribuer à l’amélioration de la fonction motrice (208). Par ailleurs, le groupe de Sato a démontré que la transplantation de cellules adipeuses dédifférenciées permettait la régénération d’une zone lésée de

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la région parodontale chez le rat (275). Ces résultats sont similaires à ceux obtenus récemment par le groupe de Honda (276). Au niveau des reins, il a été démontré que la transplantation d’adipocytes dédifférenciés pouvait améliorer certains aspects de la fonction rénale et participer à la guérison des tissus via des propriétés anti-inflammatoires et immunosuppressives (277, 278). Le groupe de Nakazawa a étudié la capacité des adipocytes dédifférenciés, en combinaison avec un traitement au FGF, à promouvoir la vascularisation dans un greffon de peau chez la souris. La vascularisation du greffon était significativement augmentée chez les souris ayant reçu les cellules dédifférenciées contrairement au groupe contrôle (greffe de peau seulement) (279).

La régénération de tissus osseux est essentielle pour la réparation des blessures osseuses découlant de difformités, de maladies inflammatoires et de résection de tumeurs. Jusqu’à présent, plusieurs tentatives ont été effectuées dans le domaine de la médecine régénérative, la plupart d’entres elles combinant l’utilisation d’un support de biomatériau et des ASCs du tissu adipeux (280, 281). L’hétérogénéité de ces cellules soulève toutefois certains problèmes. Le groupe de Kotami a été le premier à démontrer que les adipocytes dédifférenciés prolifèrent et se redifférencient en ostéoblastes (tel que démontré par une augmentation de l’expression de l’ostéocalcine et du calcium) lorsqu’ils sont cultivés sur une matrice rigide constituée de fibres de titanium et dans un milieu d’induction ostéogénique (202). Une étude subséquente effectuée chez l’humain par le même groupe a démontré que les adipocytes dédifférenciés obtenus des coussinets adipeux buccaux avaient un plus grand potentiel ostéogénique que les ASCs de la FSV (195). Il est à noter que ces expériences ont été effectuées à partir des tissus adipeux buccaux d’un seul individu. Les exemples énumérés dans cette section ne sont qu’un aperçu de ce que l’on retrouve dans la littérature scientifique. À ce jour, la plupart des protocoles ont été effectués dans des modèles animaux et les conséquences à long terme découlant de l’utilisation des cellules adipeuses dédifférenciées demeurent inconnues. Par ailleurs, il faut se rappeller que la recherche dans le domaine des cellules souches est régie par différentes lois qui soulèvent des questionnements quant aux façons d’examiner et de valider l’utilisation de ces cellules à des fins thérapeutiques chez l’humain.

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