Caractérisation morphologique et moléculaire des vésicules extracellulaires libérées par des cellules musculaires primaires humaines provenant d'individus sains et les personnes atteintes de diabète de type 2

Abstract

Les vésicules extracellulaires (VEs) sont des structures nanométriques sécrétées par les cellules, jouant un rôle important dans la communication intercellulaire. Les cellules musculaires, en tant que cellules métaboliquement actives, constituent une source pertinente pour étudier les VEs dans des conditions pathologiques. L’objectif général de cette étude était d’identifier les caractéristiques morphologiques et biochimiques des VEs libérées par des cellules musculaires primaires humaines issues de patients atteints de diabète de type 2 (DT2), et de les comparer à celles dérivées de sujets en santé. Les objectifs spécifiques incluaient la comparaison de plusieurs méthodes d’isolement (ultracentrifugation, ExoQuick, ExoEasy, EasySep), la caractérisation des VEs (taille, concentration, contenu protéique) et l’analyse comparative du contenu protéique des VEs issues de cellules musculaires primaires provenant de patients avec DT2 et de sujets en santé. Les VEs ont été isolées à partir du milieu conditionné de cellules musculaires humaines différenciées et caractérisées par analyse NTA (Nanoparticle Tracking Analysis), par dosage des protéines totales, et par Western blot pour les marqueurs vésiculaires TSG101, CD63, CD81. Parmi les méthodes d’isolement testées, ExoQuick et EasySep se sont révélés être plus performants en termes de rendement et de pureté avec respectivement 4,2.10¹⁰ particules/mL et 4,3.1013 particules/mL et une absence de calnexine dans les isolats. La caractérisation morphologique de taille a donné des diamètres de vésicules attendus avec une moyenne d’environ 75 nm pour l’ensemble des isolats. Au niveau du contenu, l’expression des marqueurs protéiques était variable d’une technique à l’autre, ne nous permettant pas d’établir une comparaison significative entre les conditions contrôles et DT2. Au niveau de la protéomique, de nombreuses protéines ont été identifiées dans les isolats de VEs issues de la technique EasySep. La tétraspanine CD81 a été solidement identifiée dans l’ensemble des isolats et avec plus une forte expression dans les cellules DT2. L’ensemble de nos données confirme l’identification de VEs dérivées de cellules musculaires primaires humaines à travers les caractérisations physiques et l’expression de marqueurs spécifiques aux VEs. Cependant les comparaisons intervésiculaires entre cellules musculaires de sujets en santé et de patients DT2 nécessitera des études plus poussées avec des techniques d’isolement solides et stables de manière à entrevoir une étude fonctionnelle des VEs dérivées de cellules musculaire dans le contexte du DT2.