Modèles cellulaires des maladies inflammatoires du segment antérieur de l’œil

Cellular models used to study the pathogenesis associated with ocular inflammation in the anterior part of the eye

¹ Centre universitaire d’ophtalmologie (CUO) – recherche, axe médecine régénératrice; Centre de recherche du CHU de Québec-Université Laval, Québec, QC G1S 4L8, Canada
² Département d’ophtalmologie et d’oto-rhino-laryngologie – chirurgie cervico-faciale, Faculté de médecine, Université Laval, Québec, Canada

^* Elodie.Boisselier@fmed.ulaval.ca

Résumé

Plusieurs maladies multifactorielles en ophtalmologie, touchant le segment antérieur de l’œil, sont en partie inflammatoires. Afin de comprendre le rôle et l’impact de l’inflammation dans la sécheresse oculaire et dans la cicatrisation de plaies cornéennes, plusieurs équipes de recherche ont employé des modèles in vitro mimant différents aspects de ces maladies. Plusieurs modèles ont été développés afin d’élucider les cascades de signalisation impliquées dans la pathogenèse de ces maladies. Ils offrent une flexibilité permettant d’ajuster des paramètres environnementaux, facilitant ainsi la validation de thérapies innovantes et l’identification de nouvelles cibles pharmacologiques. Dans cet article de synthèse nous décrivons majoritairement des modèles in vitro en deux dimensions, mimant la composition cellulaire et l’état d’inflammation observé dans ces maladies oculaires. Les avancées des modèles 3D obtenus par génie tissulaire sont également décrites plus brièvement.

Abstract

Several multifactorial pathologies in ophthalmology that affect the anterior segment of the eye are partly inflammatory. To better understand the role and impact of inflammation in dry eye and corneal healing, many research teams have used in vitro models to mimic different aspects of these diseases. Several in vitro models have been developed to elucidate the signaling cascades involved in pathogenesis. They also offer the experimental flexibility to adjust environmental parameters, facilitating the validation of innovative therapies and the identification of new pharmacological targets. This review focuses on two-dimensional in vitro models, but also highlights the progress made in 3D models obtained by tissue engineering, which mimic inflammation in these ocular pathologies. The origin of the cells (human or animal), their tissue source, the type of cells (epithelial, endothelial, vascular, conjunctival), as well as the various experimental conditions used to mimic an inflammatory aspect according to the stages of progression of these pathologies, are thoroughly reported in this review of the literature.