Stimulation de niches de cellules souches et régénération tissulaire dans la peau de souris par photogénération commutable d’espèces réactives de l’oxygène dépendantes de la protoporphyrine IX in situ

Résumé

L’objectif de ce protocole est d’induire une production transitoire in vivo de niveaux non létaux d’espèces réactives de l’oxygène (ROS) dans la peau de souris, favorisant ainsi les réponses physiologiques dans les tissus.

Résumé

Ici, nous décrivons un protocole pour induire une photogénération in vivo commutable d’espèces réactives endogènes de l’oxygène (ROS) dans la peau de souris. Cette production transitoire de ROS in situ active efficacement la prolifération cellulaire dans les niches de cellules souches et stimule la régénération tissulaire comme en témoigne fortement l’accélération des processus de cicatrisation des brûlures et de croissance des follicules pileux. Le protocole est basé sur un traitement photodynamique réglable qui traite le tissu avec des précurseurs de la protoporphyrine IX photosensibilisante endogène et irradie davantage le tissu avec de la lumière rouge sous des paramètres physico-chimiques étroitement contrôlés. Dans l’ensemble, ce protocole constitue un outil expérimental intéressant pour analyser la biologie ROS.

Introduction

Les espèces réactives de l’oxygène (ROS) sont le résultat de la réduction chimique de l’oxygène moléculaire pour former de l’eau et comprennent l’oxygène singulet, l’anion superoxyde, le peroxyde d’hydrogène et le radical hydroxyle ^1,2,3. Les ROS ont une durée de vie très courte en raison de leur nature extrêmement réactive chimique. Dans les organismes aérobies, les ROS sont fortuitement formés à l’intérieur des cellules en tant que sous-produit perméable majeur de la respiration aérobie (chaîne de transport d’électrons) dans les mitochondries. L’accumulation transitoire de ....

Protocole

Toutes les procédures d’élevage et d’expérimentation de souris doivent être menées conformément à la législation locale, nationale et internationale et aux directives sur l’expérimentation animale.

1. Induction de la croissance des cheveux, induction de brûlures et identification des LRC BrdU à long terme dans l’épithélium de la peau de la queue

REMARQUE : Utilisez des souris C57BL/6 âgées de 10 ou 7 semaines, de préférence des compagnons de portée, pour les plans expérimentaux décrits ci-dessous. Dans toutes les procédures expérimentales, les animaux seront anesthésiés par inhalation d’isoflurane à 3% ou euthanasi....

Résultats

L’administration topique du précurseur mALA dans le dos et la peau de la queue de souris entraîne une accumulation significative de PpIX dans l’ensemble du tissu et, en particulier, dans le follicule pileux, comme le démontre la fluorescence rose rougeâtre de ce composé sous excitation en lumière bleue (407 nm) (Figure 2A,C). L’irradiation ultérieure du tissu traité avec une lumière rouge (636 nm) à une fluence de 2,5−4 J/^cm2 favorise la production transitoire de .......

Discussion

Ici, nous présentons une méthodologie qui permet une activation transitoire de la production endogène de ROS in vivo dans la peau de souris avec des effets physiologiques. La méthodologie est basée sur une procédure photodynamique pour induire une stimulation contrôlée et locale du photosensibilisateur endogène PpIX (Figure 1B). Cette approche expérimentale est un outil intéressant pour étudier la biologie des ROS dans des systèmes expérimentaux in vivo constituant une avancée significative .......

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
2&prime ;,7&prime ;-Diacétate de dichlorofluorescine	Sigma Aldrich	D6883-50MG
5'-bromo-2'-deoxiuridine	Sigma Aldrich	B5002-500MG
Anti-bromodéoxyuridine-fluorescéine	Roche	11202693001
Crème dépilatoire (par exemple, Veet)	Veet
Dihydroethidium	Sigma Aldrich	37291-25MG
Système d’imagerie in vivo, p. ex., IVIS Lumina 2	Perkin Elmer
mALA sous forme de crème topique, p. ex., METVIX Crema 160 mg/g	Compteur
Power (p. ex., modèle ThorLabs PM100D)	ThorLabs
Source de lumière rouge, p. ex., lampe LED Aktilite 636 nm	Photocure ASA

d’énergie Galderma