Iii. Les différents besoins pour une culture cellulaire in vitro








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Biologie Cellulaire

Chapitre 1 : Culture de la cellule eucaryote

I.Historique


Sources carbone, sources azotes, sels minéraux. Pour les eucaryotes supérieurs, il faut rajouter notamment des vitamines, des acides aminés essentiels, et des facteurs de croissance spécifiques. On est capables de créer des milieux de cultures pour faire croitre tous les types cellulaires.

Les premières études datent de la fin du 19ème siècle, Harrisson (1907) et Carrel (1912) ont réussi à mettre en culture d’ex-plans sur du plasma coagulé. Ensuite, Mr Sabin, 20 ans plus tard (1936), s’est intéressé au tissu embryonnaire. Il a réussi à cultiver le virus de la ? , et on en a déduit un intérêt médical. Plus tard, Enders (1945) a développé ces cultures de virus, et il les a développés sur diverses origines virales et tissulaires. Enfin, en 1952, Dulbecco a mis au point une technique qui permet de cultiver non plus un ex-plan, mais bien un plan, à partir de cellules dispersées. Associé à Younger, ils ont utilisé des enzymes pour casser des protéines qui interviennent dans l’interaction cellule-cellule. Ils ont mis au point une solution de protéases, la trypsine, et ainsi chaque cellule peut adhérer au support, et se développer. Ils ont donc développé le système de verre neutre et des milieux de culture.

On est aujourd’hui capables de reconstituer une peau, en faisant une culture.

C’est un outil de choix pour beaucoup d’études.

II.Avantages


On peut avoir une source continue de cellules identiques les unes aux autres. Ces cellules sont facilement manipulables, et elles peuvent être congelées. La congélation n’affecte pas du tout le matériel génétique. Ce n’est pas vrai pour l’entretien de cellules. La cellule est une source d’étude en elle même.

III.Les différents besoins pour une culture cellulaire in vitro


Chaque type cellulaire a des besoins particuliers. Il faut des substrats pour le métabolisme énergétique, des vitamines, des sels minéraux, des ions inorganiques. Il faut imposer des paramètres physiologiques, donc on ajuste la température, le pH, l’osmolarité et le potentiel redox. On s’arrange pour que le milieu de culture ne contienne pas d’éléments cytotoxiques (attention aux concentrations). Il faut enfin une source de facteurs de croissance, de différenciation. Ils viennent soit du sérum fœtal ou ils sont identifiés chimiquement. Il faut un support physique.

A.Les nutriments de faible poids moléculaire


Le nutriment est une substance qui rentre dans les cellules et elle est utilisée comme substrat pour une biosynthèse, ou alors elle peut être catalyseur des réactions du métabolisme. Dans ce listing on a d’abord les ions, ils peuvent jouer un rôle de cofacteurs indispensables, et un rôle physiologique indispensable, ils interviennent dans la régulation du potentiel redox et de la pression osmotique. Il faut donc du sodium, du potassium, du calcium, du magnésium, du chlore et du phosphate, et un peu de zinc, de fer, de sélénium et de manganèse, en concentrations très faibles. On n’a pas de détermination très précise de ces éléments. On a de plus besoin de sucres, la plupart du temps de sucres à 6 carbones, type glucose et galactose. On a besoin aussi d’acides aminés, dont les 10 que l’on ne peut synthétiser : arginine, histidine, isoleucine, leucine, lysine, méthionine, thréonine, tryptophane, valine. En plus, in vivo, il y a 3 acides aminés qui ne sont synthétisés que par certains types de cellules : cystéine, glutamine, tyrosine. Il en reste 7 qui peuvent être synthétisés par toutes les cellules. Pour plus de simplicité, on les apporte tous en milieu de culture.

On amène de plus les vitamines, dont la biotine, l’acide folique, l’acide ascorbique, la choline, etc. et toutes les vitamines ont été listées (a noter pour compte rendu de TP). Il faut ensuite des sources de purine et de pyrimidine. On met simplement de l’adénine et de la thymidine, pour synthétiser le reste.

Il faut des sources de lipides, type cholestérol et acide oléique.



DMEM : Dulbecco modified Eagle medium : milieu qui peut faire croitre la plupart des cellules, milieu le plus courant.
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