Comprendre l’impact de l’oxygène sur les défenses antioxydantes de notre peau

Les modèles 3D actuels de peau, en culture in vitro, sont tous développés dans les conditions d’oxygène de l’air ambiant, soit 18 à 20%. Ils sont largement utilisés pour étudier les mécanismes qui régissent les fonctions cutanées ou pour le criblage de molécules à visée pharmaceutique ou cosmétique. Pourtant, à l’intérieur de la peau, le taux d’oxygène physiologique est beaucoup plus bas, notamment dans la couche basale de l’épiderme où il descend entre 1 et 3%. En culture in vitro, les cellules cutanées se trouvent donc en hyperoxie. On peut alors se demander si ces modèles sont véritablement représentatifs de l’état physiologique de notre peau.

Pour répondre à cette question, des scientifiques du Centre de biophysique moléculaire (CNRS) ont développé des nouveaux modèles de l’épiderme 2D et 3D en culture in vitro dans les conditions réelles d’oxygène du microenvironnement physiologique cutané. Ils ont montré que le taux d’oxygène du milieu influe sur la prolifération des kératinocytes, cellules constitutives de la couche externe de la peau. Ces cellules se multiplient plus qu’elles ne se différencient, conduisant à des différences morphologiques et notamment à une plus faible épaisseur de l’épiderme, épaisseur plus proche de la peau in situ.  Le taux d’oxygène joue également un rôle bien connu dans la production de radicaux libres, molécules accélérant le vieillissement cutané.

Les chercheurs ont étudié les défenses antioxydantes des cellules cutanées dans ces cultures in vitro. Ils ont ainsi montré, contre toute attente, que l’activité antioxydante observée en condition physiologique était accrue, bien que l’oxygène soit moins abondant. Ils ont pu attribuer ce comportement à une surexpression ou une suractivation de certains enzymes.

Ce travail montre que c’est le taux d’oxygène dans le milieu qui contrôle majoritairement les défenses antioxydantes des cellules de la peau, et qu’il est important de prendre en compte ce paramètre si l’on veut reproduire et comprendre le fonctionnement des cellules de l’épiderme en condition in vitro.

Rédacteur : CCdM