Human colonocytes in primary culture: a model to study epithelial growth, metabolism and differentiation

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Abstract
The purpose of this work was to set up an in vitro model for the study of normal and pathological functions of the colonic epithelium. We have isolated colonic crypts by mild proteolytic digestion and mechanical dissociation of human biopsy material obtained during colonoscopy. The crypts, free of connective tissue, when placed in culture rapidly attached to the substrate and formed colonies containing over 95% of epithelial cells. Histochemical and ultrastructural characterization of the colonies showed the presence of both absorptive and secretory cells, exhibiting a high degree of differentiation. Proliferative activity occurred mostly during the first 24 h and progressively declined thereafter. The cells survived and maintained differential characteristics for at least three days in culture. This method can be used to study normal functions of the colonic epithelium. It may also be employed to investigate both noxious and protective factors in pathological conditions such as inflammatory bowel disease and colorectal neoplasia. Le but de ce travail a été d'établir un modèle in vitro permettant d'étudier les fonctions normales et pathologiques de l'épithélium colique. Nous avons isolé des cryptes coliques par une digestion protéolytique douce et par une dissection mécanique de matériel biopsique prélevé au cours de colonoscopies. Les cryptes dépourvues de tissu conjonctif, placées en milieu de culture, se fixent rapidement sur le substrat et forment des colonies qui renferment plus de 95% de cellules épithéliales. L'histochimie et la caractérisation ultrastructurelle des colonies ont montré la présence de cellules d'absorbtion et de cellules secrétoires présentant un haut degré de différentiation. La prolifération active survient le plus souvent durant les premières 24 heures et diminue progressivement par la suite. Les cellules survivent et maintiennent les caractéristiques de différentiation durant au moins 3 jours en culture. Cette méthode peut être utilisée pour étudier les fonctions normales de l'épithélium colique. Elles peuvent aussi être utilisées pour investiger les facteurs nocifs et protecteurs dans des situations pathologiques telles que les maladies inflammatoires de l'intestin et les tumeurs colorectales.