Effet de l’hypoxie cutanée sur des greffons hépatiques/rénaux soumis à une séquence d’hypoxie réoxygénation in vitro

Stage entre 2 laboratoires de Poitiers (10 minutes à pied l'un de l'autre)

INSERM U1313 - IRMETIST - CHU de Poitiers

LITEC UR 15560 Pôle Biologie Santé

IRMETIST:

Le laboratoire Ischémie Reperfusion, Métabolisme et Inflammation Stérile en Transplantation (IRMETIST) est une unité mixte de recherche INSERM/Université de  Poitiers (U1313). L’unité fait partie intégrante de l’institut fédératif de recherche en BioSanté. Elle est située à Poitiers, pour l’instant en partie sur le site du CHU de Poitiers à proximité de la faculté de Médecine et de Pharmacie et également au pôle de biologie santé (PBS) sur le campus de l’université de Poitiers. Les thématiques de recherche de l’unité s’articulent autour de l’amélioration des conditions de la transplantation d’organes, principalement le rein et le foie, et autour de l’étude des phénomènes lésionnels liées à l’ischémie-reperfusion (IR). Cette équipe monothématique est dirigée par le Professeur Luc Pellerin depuis  le 1er janvier 2022.

LITEC:

Le LITEC « laboratoire Inflammation, Tissus épithéliaux et Cytokines » a été créé en 2008. Les mots clefs qui caractérisent son activité sont « Cytokines », « Inflammation », « Infection », et « Peau ». Nous étudions le rôle des cytokines et des agents infectieux dans l’induction de l’inflammation cutanée, et les interactions entre les kératinocytes, les fibroblastes dermiques et les cellules inflammatoires. En amont, nous analysons les mécanismes inducteurs de l’inflammation, la réponse des kératinocytes aux cytokines ou aux microorganismes pathogènes bactériens ou viraux. Le devenir de la réponse inflammatoire est également examiné : soit sa résolution, en nous focalisant sur les mécanismes de défense anti-bactérienne et anti-virale et la cicatrisation, soit sa chronicisation, en précisant la place particulière des cytokines dans le cercle vicieux qui s’installe, et leurs conséquences sur l’évolution locale ou systémique de cette inflammation. L’approche est mécanistique, avec une définition des molécules impliquées, des voies de signalisation mises en jeu et des profils de réponse induits. Nous développons des modèles in vitro (cultures de cellules épithéliales, de fibroblastes, co-cultures avec des leucocytes et infections par des bactéries ou des virus) et in vivo (modèles d’inflammation et d’infection cutanée chez des souris sauvages et transgéniques).

Le LITEC rassemble des enseignants-chercheurs, ingénieurs, techniciens et doctorants de la faculté de médecine/pharmacie et de la faculté des sciences fondamentales et appliquées. Des liens importants sont développés avec les services de dermatologie, chirurgie pédiatrique, chirurgie plastique, rhumatologie, anatomopathologie et les laboratoires de virologie et d’immunologie / inflammation du CHU de Poitiers.

Deux axes de recherche sont développés :

 Inflammation : étude du rôle des cytokines dans les relations cellules immunitaires/kératinocytes (sous la responsabilité de Laure Favot et Jean-François Jégou) : analyse des cellules productrices de cytokines et leurs cibles dans la peau (développement des stratégies de blocage). Modèles de psoriasis, dermatite atopique, sclérodermie systémique, rhumatisme psoriasique, carcinomes épithéliaux, et biothérapies associées. Greffe kératinocytaire et cicatrisation.

 Infection : étude des relations microorganismes pathogènes/cellules cutanées (sous la responsabilité de Charles Bodet et Nicolas Lévêque) : Analyse de la réponse des cellules résidentes de la peau à des infections bactériennes et virales. Modèles de dermatite atopique, de dermatoses bulleuses et d’infection cutanée.

Ces 2 axes inflammatoires et infectieux mobilisent des effecteurs cellulaires et moléculaires communs et sont donc fortement interconnectés avec la mutualisation de compétences, d’outils d’analyses, et de modèles in vitro et in vivo.

Pr Franck Morel, Directeur

Stage entre 2 laboratoires de Poitiers (10 minutes à pied l'un de l'autre)

INSERM U1313 - IRMETIST - CHU de Poitiers

LITEC UR 15560 Pôle Biologie Santé

Sujet:

Pour les donneurs à cœur arrêté (par opposition aux donneurs en mort encéphalique ou donneurs vivants), on utilise la classification de Maastricht. En France, le prélèvement d’organes sur donneurs décédés après un arrêt cardiaque, à la suite d’une décision de limitation ou d’arrêt des thérapeutiques, est autorisé depuis 2014 (Maastricht 3). Dans ce cas, l’arrêt cardiaque est contrôlé en milieu hospitalier, ce qui permet un démarrage rapide d’une circulation régionale normothermique (CRN). L’objectif de la CRN est de perfuser les organes abdominaux pour ensuite pouvoir les prélever en vue de potentielles transplantations. Cependant, cette procédure est précédée d’une phase d’ischémie chaude fonctionnelle entrainant une hypoxie systémique dont notamment une hypoxie cutanée. Cette hypoxie peut se traduire par des signes visibles, telles que des marbrures, une pâleur, une cyanose ou un refroidissement, secondaire à l’hypoperfusion périphérique, l’hypotension prolongée et la stase veineuse. La peau étant le plus gros tissu de l’organisme, notre hypothèse est que l’hypoxie cutanée puisse avoir des conséquences sur les organes internes, par l’intermédiaire de molécules, sécrétées lors de ce stress hypoxique et relarguées dans la circulation sanguine systémique.

Les questions posées sont les suivantes :

1. L’hypoxie cutanée pendant la CRN impacte-t-elle les greffons rénaux et hépatiques ?

2. L’hypoxie cutanée est-elle un indicateur direct de la souffrance d’organes ?

Méthodes : Le travail expérimental sera exclusivement in vitro. Différents modèles cutanés développés au LITEC (monocouche de fibroblastes humains pour le derme ; épiderme reconstruit à partir de kératinocytes humains ; peaux reconstruites à partir de fibroblastes et de kératinocytes humains et/ou explants humains) seront soumis à un stress hypoxique à IRMETIST (différentes durées de stress et niveaux d’oxygène variables). Le milieu de culture sera ensuite prélevé et caractérisé, en comparaison aux modèles de peau “sains” (non traités).

Des modèles hépatiques (cellules HepG2 ou HepaRG) ou rénaux (cellules rénales endothéliales ou épithéliales en 2D ou organoïdes rénaux dérivés d’iPS en 3D) développés à IRMETIST seront pré-traités par le sécrétome cutané “stressé” puis soumis à une séquence d’hypoxie réoxygénation (HR) mimant la préservation (hypoxie) puis la transplantation de l’organe.

L’objectif sera d’évaluer comment ces modèles de “greffons hépatiques/rénaux” réagissent à l’HR.

L’étude comportera donc deux étapes :

1. Développement d’un modèle in vitro d’hypoxie cutanée mimant la CRN : caractérisation du sécrétome cutané (cytokines) et de l’expression transcriptionnelle de différents gènes par les cellules cutanées, permettant de valider le stress hypoxique.

2. Analyse de l’effet du sécrétome cutané soumis à l’hypoxie sur la survie cellulaire et l’inflammation dans les modèles hépatiques et rénaux.

scientifique

une experience en biologie cellulaire et culture cellulaire appréciée

adaptabilité, sérieux, motivation