Glial cells of the human fovea

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Serval ID
serval:BIB_D568B5CD13A1
Type
PhD thesis: a PhD thesis.
Collection
Publications
Institution
Title
Glial cells of the human fovea
Author(s)
KHAMSY Lilly
Director(s)
Behar-Cohen Francine
Institution details
Université de Lausanne, Faculté de biologie et médecine
Publication state
Accepted
Issued date
2020
Language
english
Abstract
Contexte du travail de recherche
Ce travail de thèse a débuté dans le cadre d’un MD PhD en décembre 2015 au sein du laboratoire de recherche fondamentale de l’Hôpital Jules Gonin à Lausanne sous la direction de Professeure Behar-Cohen. Suite aux changements à la Direction de l’Hôpital Jules Gonin ce travail de thèse s’est transformé en MD en mai 2017.
Enjeux de la recherche
Le but du projet de recherche MD PhD est d’étudier l’homéostasie de la rétine, en particulier l’influence de l’insuline sur les échanges hydrostatiques et électrolytiques des cellules de l’épithélium pigmentaire de la rétine (RPE). En effet, il a été suggéré par des observations cliniques (Gubitosi-Klug RA et al. 2016, Zhang J et al. 2015, Klefter ON et al. 2016) et des données expérimentales (Sugimoto M et al. 2013) que les taux élevés d’insuline chez les patients diabétiques de type 2 insulino-résistants altèrent les jonctions serrées des RPE et conduisent à une péjoration de l’acuité visuelle. Le projet de MD s’est concentré sur l’architecture de la macula humaine, plus particulièrement de la fovea, où les altérations d’homéostasie peuvent conduire au développement d’œdèmes maculaires chez les patients diabétiques.
Méthodes et Résultats
Les travaux préliminaires ont porté sur une lignée cellulaire de RPE (ARPE19) exposée à des concentrations variables de glucose et d’insuline. Les marquages des jonctions cellulaires (Zona occludens-1) suggèrent que les cellules exposées à une forte concentration de glucose ouvrent leurs jonctions en présence d’insuline (Annexe 1, rapport de 1ère année de MD PhD).
Afin de vérifier ces observations dans un autre modèle, des cellules souches pluripotentes (human Induced Pluripotent Stem cells, hIPS) ont été induites en RPE dans les laboratoires de l’Hôpital Jules Gonin. Or, le milieu utilisé pour cultiver les cellules hIPS-RPE contient des niveaux importants d’insuline dans le supplément de culture B27. Une étude de privation a pu établir que les hIPS-RPE peuvent survivre en maintenant leurs caractéristiques de différenciation en absence de ce supplément riche en insuline (Annexe 2, manuscript 01.2020).
Les travaux in vivo ont porté sur un modèle de rat diabétique de type 2, le rat Goto-Kakizaki. Afin d’éviter l’hypoglycémie induite par l’injection systémique d’insuline, nous avons effectué des injections d’insuline intravitréales (dans le corps vitré). La glycémie de ces animaux n’a pas été influencée par ces injections. Nous avons observé la dilatation des vaisseaux au fond d’œil ainsi que des fuites de produit de contraste à l’angiographie au FITC dextran dans les conditions diabétiques lors de l’application d’insuline. Ces résultats suggèrent une influence de l’insuline sur la perméabilité des vaisseaux de la rétine (Annexe 3, présentation au congrès ARVO 2017).
Enfin une collection de globes humains composée de globes oculaires de patients énucléés pour tumeur intraoculaire ainsi que de globes oculaires de donneurs sains post mortem a été constituée. Ces spécimens ont servis à effectuer le marquage immunohistochimique des cellules qui composent la fovea. Nous avons pu démontrer grâce à ces marquages la présence de cellules gliales astrocytaires dans la fovea humaine. Les résultats de cette étude font l’objet de la publication soumis pour ce travail de doctorat (Annexe 4, publication Molecular Vision).
Conclusion
Les travaux préliminaires in vitro et in vivo ont permis d’établir une potentielle influence de l’insuline sur les cellules et vaisseaux de la rétine. La reproduction de ces résultats serait nécessaire pour valider ces observations. Les travaux sur les tissus humains, ont permis de démontrer la présence de cellules gliales astrocytaires dans la fovea humaine, ce qui est un résultat important. Leurs rôles dans l’homéostasie de la macula et les pathologies maculaires restent à être déterminés. Cette découverte permet d’interpréter les images cliniques en prenant en compte cette nouvelle entité cellulaire.
Create date
06/11/2020 9:32
Last modification date
13/11/2020 7:10
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