Évaluation de la toxicité thérapeutique et chimique à l’aide de cornées porcines cultivées sur des organes et de la cicatrisation des plaies épithéliales

Résumé

La culture ex vivo d’organes de cornée porcine et la cicatrisation des plaies épithéliales constituent un moyen économique, éthique, reproductible et quantitatif de tester la toxicité oculaire des produits chimiques. Ils aident également à élucider les mécanismes sous-jacents à la régulation de l’épithélialisation et de la réparation tissulaire, et à évaluer les traitements pour traiter la kératopathie diabétique et le retard de cicatrisation des plaies.

Résumé

En raison de ses similitudes anatomiques et physiologiques avec l’œil humain, l’œil porcin sert de modèle robuste pour la recherche biomédicale et l’évaluation de la toxicité oculaire. Un système de culture cornéenne air/liquide utilisant des yeux de porc a été mis au point, et la cicatrisation épithéliale ex vivo a été utilisée comme paramètre critique pour ces études. Des cornées de porc fraîches ont été traitées pour la culture d’organes, avec ou sans lésions épithéliales. Les cornées ont été cultivées dans un incubateur humidifié à 5 % de CO₂ à 37 °C en MEM, avec ou sans agents de test. La perméabilité de la cornée et les taux de cicatrisation des plaies ont été mesurés, et les cellules épithéliales et/ou les cornées entières peuvent être traitées pour l’immunohistochimie, le western blot et la qPCR pour les analyses moléculaires et cellulaires. Cette étude décrit un protocole détaillé et présente deux études utilisant ce système ex vivo . Les données montrent que la culture d’organes cornéens porcins, combinée à la cicatrisation des plaies épithéliales, est un modèle ex vivo approprié pour les tests de toxicité chimique, l’étude de la kératopathie diabétique et l’identification de thérapies potentielles.

Introduction

Alors que les modèles cellulaires possèdent des populations clonales limitées et ne parviennent pas à reproduire l’architecture in vivo d’un organisme, la culture ou l’explantation d’organes offre des informations sur la fonction, le développement, les mécanismes de la maladie et les thérapies potentielles tout en offrant des avantages éthiques et physiologiques par rapport à d’autres modèles^{expérimentaux1,2}. En plus de réduire le nombre d’animaux nécessaires, la culture d’explants contrôle et manipule judicieusement les conditions environnantes, ce qui est i....

Protocole

Étant donné que les cornées de porc fraîches sont un sous-produit de l’industrie alimentaire, le Comité institutionnel de protection et d’utilisation des animaux n’a pas eu besoin d’approuver leur utilisation à des fins de recherche. Contrairement aux cornées humaines utilisées dans la recherche, il n’y a pas de risque biologique et les parties inutilisées des yeux de porc peuvent être jetées avec les ordures ménagères. Les réactifs et l’équipement utilisés pour cette étude sont énumérés dans la table des matériaux.

1. Préparation à la culture d’organes

1. Ajouter la....

Discussion

Des cornées bovines et principalement porcines en culture ont été utilisées pour évaluer la toxicité des produits chimiques cosmétiques, des médicaments contre le glaucome et des anti-inflammatoires non stéroïdiens^21,26. Les cornées de porc ont également été utilisées comme modèle ex vivo de la kératopathie diabétique humaine. Contrairement aux yeux de lapin, l’œil de porc ressemble à l’?.......

matériels

Name	Company	Catalog Number	Comments
1.7 mL tubes	Axygen	AXYMCT175SP
Agarose	Thermo Scientific	R0491
Bromfenac (Prolensa) 0.09%
Camera	Canon	PowerShot A620
Cell Culture Dish	Corning	430165
D-glucose	Sigma	50-99-7
Dissecting microscope	Zeiss	Stemi 2000c
Forceps	FisherScientific	10-316A
Hemostat	FisherScientific	13-812-14
Ketorolac (Acular) 0.45%		Kresge Clinic
Kimwipes	Kimtech	34155
LL-37	Tocris	5213/1
Minimum essential medium (MEM)	Gibco	A1048901
Nepafenac (Ilevro) 0.1%
Penicillin-streptomycin	Gibco	15070063
Phosphate buffered saline	Sigma	P4417
Pig eyes	Bernthal Packing Inc.
Pipet tips	VWR	76322-164
Porcine corneas	Bernthal Packing , Inc. Frankenmuth, MI
Povidone-Iodine	Betadine
Q-Tips cotton swabs	Q-Tips
Razor blade	Electron Microscopy Sciences	72002-01
Razor blade holder	Stotz
Scalpel	Bard-Parker	377112
Scalpel Handle	Bard-Parker	#3
Scissors	FisherScientific	08-951-20
Silicon mold
Tissue culter enclosure	Labconco	5100000
Trephine	Acu.Punch	3813775
Water bath	VWR	1235