Journal de recherche et de thérapie sur les cellules souches

Abstrait

Évaluation histomorphométrique de la régénération osseuse induite par des échafaudages biodégradables comme supports de cellules souches de la pulpe dentaire dans un modèle de rat présentant un défaut de « taille critique » de la calotte crânienne

Susanna Annibali, Roberta Quaranta, Antonio Scarano, Andrea Pilloni, Andrea Cicconetti, Maria Paola Cristalli, Diana Bellavia et Livia Ottolenghi

Objectif : Le but de cette étude était de tester des cellules souches spécifiques qui pourraient améliorer la formation osseuse en combinaison avec des échafaudages spécifiques.

Méthodes : Des cellules souches de la pulpe dentaire (DPSC) ont été ensemencées avec de l'os bovin déprotéiné granulaire (GDPB) ou du phosphate tricalcique bêta (ß-TCP) dans un modèle de rat présentant un défaut de taille critique de la calotte. Les DPSC ont été isolées à partir de dents humaines permanentes, obtenues et caractérisées à l'aide de marqueurs spécifiques de cellules souches (Nanog et Oct-4) par PCR en temps réel et immunofluorescence. Les cellules ont été différenciées pendant 10 à 15 jours vers le phénotype ostéoblastique avec 100 μM d'acide L-ascorbique, ajouté chaque jour dans le milieu de culture et 20 vol. de pourcentage de FBS dans le milieu α-MEM. L'engagement ostéogénique a été évalué par PCR en temps réel en mesurant l'expression de marqueurs spécifiques (ostéonectine et runx2). Lorsqu'un nombre suffisant de cellules a été obtenu, les DPSC ont été trypsinisées, lavées dans du milieu de culture et ensemencées sur l'échafaudage GDPB et ß-TCP à une densité de 0,5-1×106 cellules/échafaudage. Deux défauts circulaires bilatéraux de taille critique (5 mm de diamètre ; 1 mm d'épaisseur) ont été créés à partir de l'os pariétal des 8 rats nudes athymiques déficients en cellules T. Un défaut crânien pour chaque rat a été comblé avec l'échafaudage seul et l'autre défaut avec l'échafaudage ensemencé avec des cellules souches. Après 12 semaines après la chirurgie, les animaux ont été euthanasiés et une analyse histomorphométrique a été réalisée. Les différences entre les groupes ont été analysées par une analyse de variance à un facteur (ANOVA) suivie d'un test post-hoc de différence la moins significative protégée de Fisher (PLSD). Une valeur p < 0,05 a été considérée comme statistiquement significative.

Résultats : Le groupe GDPB présentait un pourcentage plus élevé d'os lamellaire que celui du GDPB/DPSC, le ß-TCP seul présentait des niveaux inférieurs par rapport au ß-TCP/DPSC. L'ajout de cellules souches a augmenté de manière significative la formation d'os tissé dans les deux implants à base d'échafaudage , bien qu'elle soit toujours plus élevée dans les implants à base de GDPB

Conclusion : Nos résultats indiquent que le GDPB et le ß-TCP utilisés comme échafaudage pour induire la régénération osseuse peuvent bénéficier de l'ajout de DPSC aux constructions obtenues par ingénierie tissulaire.