Un système microphysiologique pour étudier l’interaction leucocytaire-endothéliale pendant l’inflammation

Les interactions leucocytaires-endothéliales jouent un rôle important dans les maladies inflammatoires telles que la septicémie. Au cours de l’inflammation, une migration excessive des leucocytes activés à travers l’endothélium vasculaire vers des organes clés peut entraîner une défaillance d’organe. Un test microfluidique biomimétique physiologiquement pertinent (bMFA) a été développé et validé à l’aide de plusieurs techniques expérimentales et informatiques, qui peuvent reproduire l’ensemble de la cascade de roulement/ adhésion/migration des leucocytes pour étudier les interactions leucocytes-cellules endothéliales. Les réseaux microvasculaires obtenus à partir d’images in vivo chez des rongeurs ont été numérisés à l’aide d’une approche de système d’information géographique (SIG) et microfabriqués avec du polydiméthylsiloxane (PDMS) sur une lame de microscope. Pour étudier l’effet de la vitesse de cisaillement et de la topologie vasculaire sur les interactions entre les cellules leucocytes et endothéliales, un modèle de dynamique des fluides computationnelle (CFD) a été développé pour générer une carte correspondante des taux de cisaillement et des vitesses dans l’ensemble du réseau. Le bMFA permet de quantifier les interactions leucocytaires-cellules endothéliales, y compris la vitesse de roulement, le nombre de leucocytes adhérents en réponse à différents taux de cisaillement, le nombre de leucocytes migrés, la perméabilité des cellules endothéliales, l’expression des molécules d’adhésion et d’autres variables importantes. De plus, en utilisant des échantillons liés à l’homme, tels que des cellules endothéliales humaines et des leucocytes, l’AGB fournit un outil de dépistage rapide des traitements potentiels afin d’augmenter leur translatabilité clinique.