Modélisation de la barrière de filtration glomérulaire

Nouvelles avancées

Models of glomerular filtration barrier : New developments

¹ Inserm, Sorbonne Université, Maladies rénales fréqunentes et rares (CoRaKiD), UMRS 1155, Hôpital Tenon, Bâtiment recherche, 4 rue de la Chine, 75020 Paris, France
² Sorbonne Université, CNRS, Laboratoire interfaces et systèmes électrochimiques, LISE, Campus Pierre et Marie Curie, 4 place Jussieu 75252 Paris, France
³ CNRS, Sorbonne université, Laboratoire de génie électrique et électronique de Paris, GeePs, Campus Pierre et Marie Curie, 4 Place Jussieu 75252 Paris, France

^** guillaume.perry@sorbonne-universite.fr

Résumé

Nous présentons, dans cette revue, les dernières avancées concernant la modélisation in vitro de la barrière de filtration glomérulaire. Ces systèmes, permettant de réduire l’utilisation des modèles animaux, connaissent un intérêt croissant et bénéficient du développement de nos connaissances des cellules souches et de la bioingénierie. Nous discuterons les limites des modèles cellulaires glomérulaires actuels et nous introduirons les méthodes permettant d’obtenir des cellules glomérulaires à partir des cellules souches. Enfin, nous discuterons de l’importance du microenvironnement dans le maintien du phénotype, quels que soient les systèmes utilisés tels que la co-culture, les biomatériaux ou la microfluidique.

Abstract

In this article, we present the latest innovations to generate in vitro models of the glomerular filtration barrier. There is currently a growing interest for such model systems that allow to reduce the use of animal models. Methodologies to improve their physiological relevance have taken advantage of the development of induced pluripotent stem cells and of bioengineering, particularly tissue engineering. Here, we first introduce the methods to overcome the limitations of the currently used glomerular cells based on the use of stem cells. The different approaches to obtain podocytes, the most important cells in the glomerulus, are presented. Finally, we emphasize the importance of the glomerular microenvironment in maintaining the glomerular cell phenotype, which can be achieved by co-culturing different glomerular cells, integration of biomaterials mimicking the extracellular matrix and introduction of flows with microfluidics.