Effets du calcium extracellulaire sur la mise en place du processus de différenciation kératinocytaire. Etude comparative entre des kératinocytes normaux humains et la lignée cellulaire HaCaT

Discipline

Biologie Sciences Santé

Classification

Sciences de la vie, biologie, biochimie,

Médecine et santé

Mots-clés libres

apoptose, différenciation cellulaire, peau, cellules (biologie), expression génique

Mots-clés

Calcium - Thèses et écrits académiques,

Kératinocytes - Thèses et écrits académiques

Nous avons effectué une étude comparative entre des kératinocytes normaux humains (KNHs) et la lignée cellulaire HaCaT, issue de kératinocytes humains spontanément immortalisés. L'objectif de ce travail a été de comparer in vitro le passage d'un état prolifératif vers un état différencié. La différenciation a été induite en augmentant la concentration en calcium (Ca²⁺) du milieu de culture à 1,2 mM. Nous avons mis en évidence que le Ca²⁺ entraîne une prolifération plus importante des cellules HaCaT. Les changements morphologiques engendrés par le Ca²⁺, spécifiques du processus de différenciation kératinocytaire in vitro, apparaissent plus rapidement et de façon plus prononcée sur les KNHs. Indépendamment de la concentration en Ca²⁺, les KNHs sont majoritairement en phases G0-G1, tandis que les cellules HaCaT cultivées en présence de Ca²⁺ sont en phases S/G2-M, résultat en accord avec leur taux de prolifération plus important dans ces conditions. Comparativement aux KNHs, le Ca²⁺ induit plus tardivement l'expression de marqueurs de différenciation et de gènes impliqués dans le métabolisme lipidique dans les cellules HaCaT. Des différences ont également été constatées dans l'expression des isoformes PPARs entre ces deux types cellulaires. En effet, la lignée HaCaT présente un profil d'expression des PPARs comparable à celui observé dans un épiderme psoriasique. Cependant, comme les KNHs, la lignée HaCaT, a conservé la capacité à induire l'expression de marqueurs de différenciation avec la confluence. Afin de comprendre pourquoi les cellules HaCaT prolifèrent plus rapidement en présence de Ca²⁺, des expérimentations de tri par fractionnement flux-force ont mis en évidence qu'à partir d'un « pool total » de cellules HaCaT cultivées en présence de 1,2 mM de Ca²⁺, 10% semblent présenter des caractéristiques de cellules différenciées, notamment un taux de prolifération très faible accompagné de l'augmentation de l'expression génique de marqueurs de différenciation. Nous avons donc montré que la lignée HaCaT présente une sensibilité moindre à l'induction de la différenciation kératinocytaire in vitro par le Ca²⁺, comparativement aux KNHs. Néanmoins, cette lignée conserve des caractéristiques typiques de la mise en place du processus de différenciation, telle que l'augmentation de l'expression de marqueurs de différenciation.