Le tissu adipeux imprimé en 3D survit 150 jours dans une étude animale
Karin Säljö, Peter Apelgren, Linnea Stridh Orrhult, Susann Li, Matteo Amoroso, Paul Gatenholm, Lars Kölby · Adipocyte · 2022
Des chercheurs testent une nouvelle approche pour la réparation des tissus mous
Des scientifiques en Suède ont cherché à déterminer si le tissu adipeux issu de liposuccion pouvait être imprimé en 3D et utilisé pour la reconstruction des tissus mous. Cette question est importante car les techniques actuelles de greffe de graisse se heurtent souvent à des problèmes de survie tissulaire. L'organisme peut réabsorber une proportion significative de la graisse transplantée au fil du temps. L'équipe de recherche souhaitait comprendre ce qui permet au tissu adipeux de survivre — et si l'impression 3D pourrait offrir une meilleure solution.
Le tissu adipeux contient plusieurs types de cellules cicatrisantes
Les chercheurs ont analysé du tissu adipeux humain prélevé par liposuccion. Ils ont découvert qu'il contient plusieurs types cellulaires importants qui favorisent la cicatrisation. Parmi eux figurent les cellules souches dérivées du tissu adipeux (cellules régénératrices présentes dans la graisse), les péricytes (cellules qui contribuent au bon fonctionnement des vaisseaux sanguins) et les cellules progénitrices endothéliales (cellules jeunes capables de former de nouveaux vaisseaux sanguins). Cette combinaison de cellules crée un environnement naturel propice à la réparation et à la croissance tissulaire.
Plus de 6 000 protéines identifiées qui favorisent la survie tissulaire
Grâce à une analyse protéomique avancée, l'équipe a identifié plus de 6 000 protéines différentes dans le tissu adipeux. Nombre de ces protéines jouent un rôle important dans la cicatrisation :
Des adipokines qui régulent le développement des cellules adipeuses et la formation des vaisseaux sanguins
Des facteurs de croissance qui aident les cellules à se multiplier et les tissus à se régénérer
Des protéines angiogéniques qui favorisent la croissance de nouveaux vaisseaux sanguins
Des protéines impliquées dans la différenciation cellulaire qui aident les cellules souches à devenir des types tissulaires spécifiques
Certaines protéines n'avaient jamais été décrites auparavant dans le tissu adipeux sous-cutané humain.
Les greffons imprimés en 3D ont conservé leur forme pendant cinq mois
L'équipe de recherche a mélangé le tissu adipeux avec un gel spécial contenant de l'alginate et de la nanocellulose. Cela leur a permis d'imprimer le tissu en 3D selon des formes spécifiques. Ils ont ensuite transplanté ces structures imprimées chez des souris. Les greffons ont survécu pendant 150 jours — soit environ cinq mois. Point important : les structures imprimées ont conservé leur forme et leur taille d'origine tout au long de cette période. Cela répond à un défi majeur des greffes de graisse actuelles, où le tissu rétrécit souvent après la transplantation.
Des vaisseaux sanguins humains se sont développés à l'intérieur des greffons
La découverte la plus prometteuse concernait peut-être la formation de vaisseaux sanguins. Les chercheurs ont trouvé des vaisseaux sanguins humains à l'intérieur des greffons, tant à 30 jours qu'à 150 jours après la transplantation. Cela suggère que le tissu adipeux pourrait générer de nouveaux vaisseaux sanguins à partir des minuscules capillaires qu'il contenait. L'apport sanguin est essentiel à la survie du greffon. Sans une circulation sanguine adéquate, le tissu transplanté ne peut pas recevoir l'oxygène et les nutriments nécessaires à sa survie à long terme.
Ce que cela signifie pour le traitement futur des tissus mous
Cette étude animale fournit des preuves importantes du potentiel du tissu adipeux imprimé en 3D pour la reconstruction des tissus mous. La capacité de créer des greffons de forme personnalisée qui conservent leur morphologie pourrait aider les chirurgiens à réparer les défauts tissulaires avec plus de précision. La présence de cellules souches, de cellules formatrices de vaisseaux sanguins et de milliers de protéines de soutien crée des conditions favorables à la cicatrisation.
Bien que cette recherche ait été menée chez l'animal, les résultats suggèrent une direction prometteuse pour le traitement humain. Le tissu adipeux utilisé provenait de donneurs humains, et sa composition cellulaire semble bien adaptée aux applications reconstructrices. Des études futures devront confirmer ces résultats chez des patients humains avant que cette approche ne soit largement disponible.
Pour les patients envisageant des traitements régénératifs, cette étude met en lumière pourquoi le tissu adipeux est une source précieuse de cellules cicatrisantes. La combinaison naturelle de cellules souches, de composants vasculaires et de protéines favorisant la croissance pourrait permettre de meilleurs résultats en matière de réparation tissulaire.
Source : Säljö et al., Adipocyte, 2022.
Publication Originale
Long-term in vivo survival of 3D-bioprinted human lipoaspirate-derived adipose tissue: proteomic signature and cellular content
Karin Säljö, Peter Apelgren, Linnea Stridh Orrhult, Susann Li, Matteo Amoroso, Paul Gatenholm, Lars Kölby · Adipocyte · 2022
Here is the abstract from the paper: Three-dimensional (3D)-bioprinted lipoaspirate-derived adipose tissue (LAT) is a potential alternative to lipo-injection for correcting soft-tissue defects. This study investigated the long-term in vivo survival of 3D-bioprinted LAT and its proteomic signature and cellular composition. We performed proteomic and multicolour flow cytometric analyses on the lipoaspirate and 3D-bioprinted LAT constructs were transplanted into nude mice, followed by explantation after up to 150 days. LAT contained adipose-tissue-derived stem cells (ASCs), pericytes, endothelial progenitor cells (EPCs) and endothelial cells. Proteomic analysis identified 6,067 proteins, including pericyte markers, adipokines, ASC secretome proteins, proangiogenic proteins and proteins involved in adipocyte differentiation and developmental morphogenic signalling, as well as proteins not previously described in human subcutaneous fat. 3D-bioprinted LAT survived for 150 days in vivo with preservation of the construct shape and size. Furthermore, we identified human blood vessels after 30 and 150 days in vivo, indicating angiogenesis from capillaries. These results showed that LAT has a favourable proteomic signature, contains ASCs, EPCs and blood vessels that survive 3D bioprinting and can potentially facilitate angiogenesis and successful autologous fat grafting in soft-tissue reconstruction.