Les glandes salivaires jouent un rôle essentiel dans la protection de la santé bucco-dentaire en sécrétant de la salive pour aider à la digestion, à la parole et à l'immunité. Lorsque ces glandes sont irréversiblement endommagées – par radiothérapie ou attaques auto-immunes – les patients sont souvent confrontés à un inconfort chronique, à des difficultés à manger et à un risque accru d'infection. Pourtant, recréer une fonction salivaire en laboratoire reste un défi insaisissable en raison de la complexité des cellules spécialisées de la glande et du microenvironnement. La plupart des systèmes de culture existants reposent sur des échafaudages dérivés des animaux ou des matrices à fixe chimiquement qui ne soutiennent pas l'identité des cellules acinaires humaines au fil du temps. En raison de ces limitations, il existe un besoin urgent d'environnements bio-ingéniers en trois dimensions (3D) qui soutiennent la survie et la fonction à long terme des cellules des glandes salivaires.
Dans une nouvelle étude (doi: 10.1038 / s41368-025-00368-6) publié le 9 mai 2025, dans le Journal international de science oraledes chercheurs de l'Université McGill ont dévoilé un hydrogel de nouvelle génération qui soutient la régénération du tissu de type glande salivaire. L'équipe a testé trois formulations et a constaté que la version contenant de l'acide hyaluronique – a été référée à Agha – a soutenu la formation de grands sphéroïdes viables qui imitent l'architecture des glands natifs. Ces grappes de cellules 3D ont maintenu une expression élevée de protéines salivaires clés et ont répondu dynamiquement à la stimulation chimique, offrant un outil puissant pour modéliser les maladies et tester les thérapies potentielles pour la xérostomie.
Les chercheurs ont comparé trois types d'hydrogel: une alginate-gélatine de base (AG), une version supplémentée en collagène (AGC) et Ag contenant de l'acide hyaluronique (AGHA), qui intègre l'acide hyaluronique. Alors que tous ont démontré des propriétés mécaniques similaires aux tissus indigènes, Agha est devenue l'échafaudage supérieur. Dans les gels Agha, les cellules acinaires salivaires ont formé de grands sphéroïdes contenant plus de 100 cellules avec plus de 93% de viabilité. Ces structures ont maintenu une activité métabolique et une expression robuste des marqueurs fonctionnels, notamment Aqp5, ZO-1, NKCC1, et α-amylase– Tout essentiel à la sécrétion de salive. Lorsqu'ils sont stimulés avec de l'isoprénaline, les sphéroïdes ont augmenté leur production de granules contenant de l'α-amylase, confirmant leur réactivité fonctionnelle. La réversibilité du gel, obtenue par élimination des ions simples, a permis une récupération non destructive des sphéroïdes intacts – une caractéristique essentielle pour une utilisation clinique ou expérimentale en aval. L'hydrogel a également soutenu avec succès l'expansion des cellules salivaires humaines primaires pendant 15 jours, démontrant sa polyvalence en tant que plate-forme de culture.
Cette étude démontre qu'en réglant la composition d'hydrogel fin, nous pouvons reproduire de près l'environnement natif des cellules acineuses salivaires. Notre plate-forme basée sur AGHA prend non seulement la viabilité et la fonction à long terme, mais permet également une récupération facile des sphéroïdes sans dommages enzymatiques. Il s'agit d'un pas en avant significatif dans le développement de modèles in vitro pour les troubles des glandes salivaires et les thérapies régénératives potentielles pour les patients souffrant de bouche sèche chronique. «
Dr Simon D. Tran, auteur principal de l'étude
Les implications de ce système d'hydrogel s'étendent au-delà de la xérostomie. En permettant la croissance du tissu salivaire fonctionnel dans une matrice réversible adaptée au laboratoire, cette plate-forme pourrait accélérer le développement de modèles de maladie, des outils de dépistage de médicaments à haut débit et même des greffes implantables. Sa compatibilité avec les lignées cellulaires immortalisées et les cellules humaines primaires en fait un fondement polyvalent pour les futures applications régénératives. De plus, l'élimination des matériaux dérivés des animaux améliore la reproductibilité et la pertinence clinique. Avec cette innovation, les chercheurs se rapprochent de la restauration de la fonction salivaire naturelle pour les patients qui en ont le plus besoin.
