Letteratura scientifica selezionata sul tema "Cellules CD34+hématopoïétiques"

Bone marrow aplasia observed following ionizing radiation exposure (Total Body Irradiation; gamma dose range: 2–10 Gy) is a result, in particular, of the radiation-induced (RI) apoptosis in hematopoietic stem and progenitor cells (HSPC). We have previously shown in a baboon model of mobilized peripheral blood CD34+ cell irradiation in vitro that RI apoptosis in HSPC was an early event, mostly occurring within the first 24 hours, which involves the CD95 Fas pathway. Apoptosis may be significantly reduced with a combination of 4 cytokines (4F): Stem Cell Factor (SCF), FLT-3 Ligand (FL), thrombopoietin (TPO), and interleukin-3 (IL-3), each at 50 ng·mL–1 (15% survival versus <3% untreated cells, 24 h post-irradiation at 2.5 Gy). In this study we show that addition of TNF-alpha(800 IU/ml) induces an increase in 4F efficacy in terms of cell survival 24 h after incubation (26% survival after 24 h irradiation exposure at 2.5 Gy) and amplification (k) of CD34+ cells after 6 days in a serum free culture medium (SFM) (kCD34+ = 4.3 and 6.3 respectively for 4F and successive 4F + TNF-alpha/ 4F treatments). In addition, the 4F combination allows culture on pre-established allogenic irradiated stromal cells in vitro at 4 Gy (kCD34+ = 4.5). Overall this study suggests (i) the potential therapeutic interest for an early administration of anti-apoptotic cytokines with or without hematopoiesis inhibitors (emergency cytokine therapy) and (ii) the feasibility in the accidentally irradiated individual, of autologous cell therapy based on ex vivo expansion in order to perform autograft of residual HSPC collected after the accident.Key words: apoptosis, cytokine, hematopoiesis, irradiation, bone marrow aplasia.[Journal translation]

L'expansion ex vivo des cellules souches hématopoïétiques (CSH) permet d'élargir les indications de greffe en augmentant le pool de CSH et conduit au développement de conditions de culture adaptées au transfert de gène. Une meilleure définition d'une part des conditions de cultures contribuant à l'expansion des CSH, d'autre part des mécanismes susceptibles d'induire cette prolifération, constitue les conditions nécessaires à l'amélioration de notre compréhension de la régulation de l'hématopoïèse. Dans ce travail, nous avons choisi différentes cellules stromales et endothéliales : cellules souches mésenchymateuse (CSM), human umbilical vascular endothelial cell (HUVEC), et une lignée stromale de souris ostéopétrotique (OP9) pour étudier leur capacité à maintenir et amplifier des cellules CD34+ humaines issues des cellules souches sanguines (CSS). Nous avons montré que les cocultures avec les CSM, les HUVEC et les OP9 permettent une amplification des CSS plus durable et plus importante que les cultures de cytokines. Les CSM diminuent également l'alloréactivité des CSH amplifiées, ce qui favorise la prise du greffon. Nous avons aussi mis en évidence que l'IL-6 secrété par les CSM et les HUVEC contribue partiellement à ces effets positifs pour l'expansion des CSS. D'autre part, les OP9 favorisent l'expansion des CSS grâce à leur déficit de la production de macrophages. Ces modèles de coculture semblent intéressants pour mieux comprendre les mécanismes régulateurs de l'hématopoïèse et également les facteurs inhibiteurs, par exemple dans la physiopathologie des syndromes myélodysplasiques.

Au cours de ce travail, nous nous sommes interesses aux cellules souches hematopoietiques humaines qui expriment l'antigene cd34, et nous avons tente d'eclaircir le role fonctionnel de cette molecule. Dans la premiere phase de cette etude, nous avons caracterise deux nouveaux anticorps anti-cd34 (immu133 et immu409). L'anticorps immu133 nous a permis d'elaborer une technique de tri des cellules souches hematopoietiques par des billes magnetiques. Cette technique est applicable aussi bien sur des echantillons de moelle osseuse, de sang de cordon ombilical que de cytapherese. Nous avons montre que les cellules ainsi triees conservaient leur potentiel de proliferation et de differenciation in vitro. Dans la seconde phase, nous avons analyse le potentiel fonctionnel de huit anticorps monoclonaux anti-cd34 et tente de correler une eventuelle fonction a l'existence sur la molecule cd34 d'epitopes particuliers. Nous avons demontre que deux de ces anticorps, qbend10 et immu133 induisaient une agregation homotypique des cellules kg1a cd34+ qui sont normalement monodisperses en culture. Nous avons emis l'hypothese que les mecanismes intervenant dans cette adhesion homotypique impliquaient directement la molecule cd34. Dans ce cas, deux possibilites peuvent etre envisagees: - la molecule cd34 jour un role d'anti-adhesion ; les anticorps agiraient alors en inhibiteurs de cette fonction. - la molecule cd34 a une fonction d'adhesion qui est induite par la fixation de l'anticorps ; dans ce cas les anticorps mimeraient l'action d'un ligand naturel de la molecule. Notre travail aide a une meilleure comprehension des interactions cellulaires des evenements precoces de l'hematopoiese. L'obtention de nouveaux anticorps monoclonaux anti-cd34 a permis non seulement d'elaborer un systeme de tri de cellules souches, mais encore d'orienter la recherche de la fonction de la molecule cd34

Les dommages de l'ADN peuvent s’accumuler dans les cellules souches hématopoïétiques(CSH) suite aux stress externes ou métaboliques et perturber leur fonctionnement et/ou leur maintien.La réparation par excision de nucléotides (NER), initiée par l’arrêt de la transcription (TCR) ou par lareconnaissance de distorsions des régions non transcrites (GGR) de l’ADN, est nécessaire àl’hématopoïèse à long terme. XPC, un facteur clé du système GGR, participe à d’autres réponses austress oxydatif. Le laboratoire a montré que la perte de XPC provoque l’accumulation de mutations, unstress métabolique et la carcinogenèse. Notre objectif est d’évaluer son expression et son rôle dans lemaintien et la différenciation des CSH. Nos résultats montrent qu’il est plus exprimé dans les cellulesimmatures CD34+ que dans les CD34- matures. Aussi, XPC apparaît sous trois poids moléculairesdifférents certainement liés à des modifications post-traductionnelles. Son extinction par ARNinterférence n'affecte ni la prolifération ni la capacité progénitrice in vitro des cellules CD34+.Cependant, les cellules déficientes implantées chez des souris immunodéficientes disparaissentprogressivement suggérant une perte des CSH ou de leur capacité de différenciation. Postulant queles mutations s’accumulent avec le temps, nous avons étudié l’hématopoïèse chez des sourisdéficientes en XPC jeunes et âgées. Les différences décrites dans l’hématopoïèse chez les individusjeunes et âgés sont retrouvées mais, de manière surprenante, aucune différence entre les animauxsauvages et mutés quelque soit l’âge ou le stress génotoxique n’est observée. Les résultats obtenussur les cellules humaines démontrent un rôle potentiel de XPC dans l’hématopoïèse, mais denouvelles investigations sont nécessaires pour mieux comprendre les mécanismes impliqués, et lapossible participation de XPC dans la leucémogenèse
DNA damage may accumulate in hematopoietic stem cells (HSC) due to external ormetabolic stresses, leading to perturbation in their function and/or maintenance. Nucleotide excisionrepair (NER), initiated in the DNA by the stop of transcription (TCR) or by the recognition of distortionsin transcribed regions (GGR), is necessary for long-term hematopoiesis. XPC, a key factor in GGR, isimplicated in oxidative stress. The laboratory has demonstrated that XPC loss leads to theaccumulation of mutations, metabolic stress and carcinogenesis. Our objective is to evaluate XPCexpression and its role in HSC maintenance and differentiation. Results showed that XPC is highlyexpressed in immature CD34+ cells compared to mature CD34- cells. In addition, XPC appeared withthree different molecular weights, certainly linked to post-translational modifications. XPC silencing byshRNA did not affect the proliferation or the progenitor ability of CD34+ cells in vitro. However, deficientcells transplanted in immunodeficient mice disappeared progressively, suggesting the loss of HSCs ortheir differentiation capacity. Postulating that mutations accumulate with time, we have studiedhematopoiesis in young and aged XPC deficient mice. Differences described in young and agedhematopoiesis systems were found but, surprisingly, no difference was observed between wild typeand mutant mice at any age or genotoxic stress. Data from human cells demonstrate a potential rolefor XPC in HSC but new investigations are necessary to better understand the mechanisms implicatedand if XPC may participate in leukemogenesis

L’allogreffe de cellules souches hématopoïétiques (CSH) reste à l’heure actuelle la seule thérapie curative de nombreuses hémopathies malignes. Les lymphocytes T (LT) du donneur constituent une immunothérapie contre les cellules de la leucémie (ou lymphome) appelé effet « GVL » pour « Graft versus Leukemia ». Malheureusement cet effet est intimement lié à la maladie du greffon contre l’hôte appelée « GVH » pour « Graft versus Host » (destruction des cellules saines du receveur par les LT du donneur). L’allogreffe de CSH est de plus en plus souvent réalisées avec des greffons mobilisés par du G-CSF. Quelques publications identifient des cellules immunosuppressives avec un phénotype peu précis CD11b+ Gr1+ induites par le G-CSF pouvant regrouper plusieurs sous-types cellulaires et sans trouver de contre-partie humaine ou avec un mécanisme d’action peu clair. Nous avons démontré que le G-CSF mobilise chez l’homme, dans la fraction CD34+ du greffon, une population monocytaire. Lorsqu’elle représente plus de 12% des CD34+, les receveurs ont une incidence moindre de la GVH aiguë. Cette même population est phénotypiquement et fonctionnellement conservée chez la souris. En réponse à l’IFN-γ relargué par les LT allogéniques, elle produit de l’Oxyde Nitrique capable d’induire l’apoptose de ces LT in vitro. In vivo, nous avons pu décortiquer (chez la souris uniquement) les mécanismes de régulation de la GVH aiguë. Les LT apoptotiques phagocytés par les macrophages capables alors de devenir tolérogènes en produisant du TGF-β et ainsi d’induire des LT régulateurs. Dans le modèle murin d’allogreffe de CSH, le transfert adoptif de cette population purifiée protège le receveur de la GVH aiguë. Nous pensons que si cette population peut être cultivée et expandue ex vivo, elle pourrait être une thérapie cellulaire préventive contre la GVH
Allogeneic Hematopoietic Stem Cell Transplantation (Allo-HSCT) is the most effective immunotherapy for acute leukemia, due to the development of graft-versus-leukemia (GVL) effect mediated by alloreactive donor T cells. However, donor T cells specific for recipient alloantigens are also responsible for graft-versus-host disease (GVHD), a life-threatening complication that frequently occurs after allo-HSCT. The administration of Granulocyte colony stimulating factor (G-CSF) is routinely performed to collect Peripheral Blood Stem Cells (PBSC) from healthy donors for allo-HSCT. Few studies identified that G-CSF can induce myeloid suppressive cells in mice (CD11b+ Gr1+) with no human counterpart. We demonstrated in our study that G-CSF can induce a new population named CD34+Monocyte. The cumulative incidence of acute grade II to IV GVHD following allo-HSCT was lower in patients receiving grafts containing CD34+ monocyte frequencies above 12% of the CD34+ population. In mice, we demonstrated that G-CSF mobilized a highly conserved CD34+ monocyte population. CD34+Monocytes require T cell-mediated IFN-γ to produce Nitric Oxide that inhibits T cell activation and proliferation. In vivo, we report that CD34+ monocyte-derived NO regulates the alloreactive response by inducing T cell apoptosis and subsequently, the induction of regulatory T cells. In fact, uptake of apoptotic T cells by macrophages triggers them to produce high levels of TGF-β that drives the expansion of Tregs and induces immune tolerance. Such tolerogenic monocytes could represent a good candidate for the development of novel immunoregulatory and therapeutic cellular therapies

Les cellules stromales mésenchymateuses (CStroM) comprennent des cellules souches (CS) multipotentes capables de régénérer des tissus lésés par des agressions de type ischémique. Pourtant, une mortalité élevée des CStroM après transplantation est mise en évidence lors de leur prise de greffe. Par conséquent, explorer les stratégies visant à améliorer la viabilité des greffes cellulaires constitue le défi de la thérapie cellulaire. À cette fin, nous avons effectué des analyses fonctionnelles et métaboliques sur deux types de population différents contenant des CS somatiques : des CStroM et une population de cellules partenaires de la niche hématopoïétique, les CD34+.Les cellules CStroM ou CD34+ ont été cultivées dans des conditions d'anoxie (absence d'O2) et de type ischémique (anoxie/aglycémie, absenced'O2 et de glucose, AA) ou à 3% d’O2 correspondant à la concentration physiologique optimale, puis analysées.Les tests fonctionnels révèlent que les cellules CStroM et CD34+ présentent des propriétés de prolifération et de différenciation complètes en anoxie. Les analyses fonctionnelles de cellules individuelles et d'expression génique ont révélé que les CStroM et CD34+ sont non seulement maintenues dans un état d'AA, mais sont celles dans lesquelles les CS, ayant la capacité de prolifération et de différenciation la plus élevée, sont les plus enrichies. L'analyse métabolique multiparamétrique montre que la survie en anoxie est principalement soutenue par la glycolyse et le métabolisme des lipides. En revanche, l'homéostasie énergétique des CStroM dans la condition AA est partiellement assurée par l'activité mitochondriale anaérobie engageant particulièrement les complexes mitochondriaux I, III et l'ubiquinone. De plus, une accumulation importante de succinate dans cette condition pour les deux types de CS a été mise en évidence. Ceci est dû en partie à une inversion de la succinate déshydrogénase, qui à son tour est entraînée par le débordement de fumarate provenant de la dégradation des nucléotides puriques et par une activité de la navette malate-aspartate. Cependant, les principales voies contribuant à l'accumulation de succinate comprennent la stimulation du glucose/pyruvate induit par le glycogène, ainsi que le métabolisme du corps cétonique, des acides aminés et du propanoate qui fournissent du succinyl-CoA converti en succinate. De plus, la survie en ischémie des CStroM est liée au métabolisme des sulfides et à la consommation de H2S, ainsi qu’à une survie améliorée en présence des donneurs de H2S. L’oxydation du H2S médiée par la SQR entraîne le transport réverse des électrons au niveau du complexe mitochondrial I, en utilisant le glutathion comme accepteur d'électrons. L'analyse de l'utilisation des substrats énergétiques a montré que les cellules CD34+ en anoxie semblent utiliser majoritairement les oses simples afin d’alimenter la voie glycolytique et une diminution conséquente du métabolisme mitochondrial en comparaison à la condition à 3% d’O2. En revanche, en AA, les intermédiaires du cycle de Krebs sont utilisés de manière intensive pour fournir les coenzymes NAD/NADH.Nos résultats révèlent une grande flexibilité métabolique des populations de CStroM et CD34+ s'appuyant sur l’enrichissement en CS somatiques détecté en anoxie ou dans la condition mimant l’ischémie. Ainsi, contrairement aux cellules différenciées, les CS somatiques (mésenchymateuses et hématopoïétiques) ont la capacité de survivre dans des conditions d'anoxie et d'aglycémie en utilisant les voies énergétiques conservatrices évolutives existant chez les premiers eucaryotes vivant dans des zones anoxiques enrichies en sulfide. L’exploitation de ce conditionnement ex vivo dans des conditions imitant l’ischémie pourrait constituer une stratégie visant à améliorer la survie des CStroM implantées dans des tissus hypoxiques/ischémiques
Mesenchymal stromal cells (MStroC) comprise multipotent stem cells (SC) capable of regenerating tissues damaged by ischemic insults. However, high mortality of MStroC after transplantation is highlighted during their engraftment. Therefore, exploring strategies to improve the viability of cell grafts constitutes the challenge of cell therapy. To this end, we performed functional and metabolic analyzes on two different types of populations containing somatic SC: MStroC and a population of hematopoietic niche partner cells, CD34+.MStroC or CD34+ cells were cultured under conditions of anoxia (absence of O2) and ischemic type (anoxia/aglycemia, absence of O2 and glucose, AA) or at 3% O2 corresponding to the physiological optimal concentration, then analyzed.Functional assays reveal that MStroC and CD34+ cells exhibit complete proliferation and differentiation properties in anoxia. Functional analyzes of single cells and gene expression revealed that MStroC and CD34+ are not only maintained in an AA state, but are those in which SC, having the highest proliferation and differentiation capacity, are the most enriched. Multiparametric metabolic analysis shows that survival in anoxia is mainly supported by glycolysis and lipid metabolism. On the other hand, the energy homeostasis of MStroC in the AA condition is partially ensured by anaerobic mitochondrial activity particularly involving mitochondrial complexes I, III and ubiquinone. Furthermore, a significant accumulation of succinate in this condition for both types of SC was demonstrated. This is due in part to an inversion of succinate dehydrogenase, which in turn is driven by fumarate spillover from purine nucleotide degradation and malate-aspartate shuttle activity. However, major pathways contributing to succinate accumulation include glycogen-induced glucose/pyruvate stimulation, as well as ketone body, amino acid, and propanoate metabolism which provide succinyl-CoA converted to succinate. Furthermore, MStroC ischemia survival is linked to sulfide metabolism and H2S consumption, as well as improved survival in the presence of H2S donors. SQR-mediated H2S oxidation results in reverse electron transport at mitochondrial complex I, using glutathione as an electron acceptor. The analysis of the use of energy substrates showed that CD34+ cells in anoxia seem to mainly use simple sugars in order to fuel the glycolytic pathway and a consequent reduction in mitochondrial metabolism compared to the 3% O2 condition. In contrast, in AA, Krebs cycle intermediates are used intensively to provide the coenzyme NAD/NADH.Our results reveal a great metabolic flexibility of MStroC and CD34+ populations based on the enrichment of somatic SC detected in anoxia or in the condition mimicking ischemia. Thus, unlike differentiated cells, somatic SC (mesenchymal and hematopoietic) have the capacity to survive in conditions of anoxia and aglycemia using the evolutionary conservative energy pathways existing in early eukaryotes living in anoxic zones enriched in sulfide . Exploiting this ex vivo conditioning under conditions mimicking ischemia could constitute a strategy to improve the survival of MStroC implanted in hypoxic/ischemic tissues

Les transplanteurs ont actuellement trois options lorsqu'ils doivent choisir une source de cellules pour la greffe de cellules souches hématopoïétiques soit le sang de cordon, la moelle osseuse ou le sang périphérique mobilisé. Les cellules souches hématopoïétiques retrouvées dans le sang des adultes sains pourraient toutefois être une autre option intéressante pour la transplantation. Les résultats de cette présente étude, récemment publié dans la revue Cytotherapy, montrent le potentiel des cellules CD34+ trappées dans les chambres de leucoréduction à générer les différentes lignées cellulaires retrouvées dans le sang. Un système de culture in vitro en milieu sans sérum et en condition hypoxique a été mis a point. La différenciation des cellules dans l'hématopoïèse durant la culture a été caractérisée par analyse multiparamétrique du phénotype avec SPADE. L'expansion a généré une grande hétérogénéité populationnelle mais principalement des progéniteurs engagés vers l'érythropoïèse et la mégacaryopoïèse.