Hydrogel co-networks of gelatin methacryloyl and poly(ethylene glycol)diacrylate sustain 3D functional in vitro models of intestinal mucosa

[eng] Conventional in vitro cell culture models do not possess the complexity that the native tissues offer. Because of this, the functional properties of the tissues are not properly mimicked, which causes poorly predictive capabilities. Engineered tissues, which combine biofabrication and tissue engineering techniques, try to overcome this gap by providing the cells with an environment similar to the native tissue, recapitulating (I) the physicochemical and mechanical properties of the cellular matrix, (II) the multicellular complexity of the different tissue compartments, and (III) the 3D structures of the tissues. These new engineered models are key factors to improve the platforms for basic research studies, testing new drugs or modelling diseases. Among all the engineered tissues, the intestinal mucosa is not well represented. The intestinal mucosa is formed by the epithelium, which is a multicellular monolayer laying on top of the lamina propria, a connective tissue containing several cell types (mesenchymal cells, immune cells). The gold standard intestinal models are based on epithelial cell lines derived from colon cancer cells grown on the hard porous membranes of the Transwell® inserts. The lack of the intestinal stromal compartment and the growth on a hard surface give high transepithelial electrical resistance and low apparent permeability. Therefore, the development of better in vitro platforms, which integrates both compartments and provides epithelium-lamina propria cell interactions, is highly desirable. In this work, we describe an easy and cost-effective method to engineer a 3D intestinal mucosa model that combines both the epithelium and the lamina propria compartments. To build the 3D scaffolds we chose hydrogels as materials to mimic the physicochemical and mechanical properties of intestinal tissue. Thus, hydrogel co- networks of gelatin methacryolyl (GelMA), a natural polymer, and poly(ethylene glycol) diacrylate (PEGDA), a synthetic polymer, are photopolymerized. On one hand, GelMA provides biodegradation and cell adhesion sequences but it lacks long-term mechanical stability. On the other hand, PEGDA, is non-biodegradable and does not present cell adhesion motifs. Nevertheless, it has good mechanical properties. By this technique, the lamina propria compartment of the intestinal mucosa can be reproduced in vitro. To do that, GelMA and PEGDA polymers are laden with mesenchymal cells (fibroblasts or myofibroblasts) and/or immune cells (macrophages). We demonstrated that GelMA – PEGDA hydrogel co-networks support the growth of these cells and epithelial monolayers on top of the scaffolds. Embedding fibroblasts or myofibroblasts on the hydrogel co-networks enhance the formation and the maturity of the Caco-2 epithelial monolayers, providing barrier properties similar to in vivo. The presence of the stromal cells, also enhances the recovery of the epithelial integrity when the epithelium is temporally damaged. Finally, an immunocompetent model is obtained by the encapsulation of macrophages in the constructs. The presence of macrophages does not influence the formation of the epithelium. However, when the epithelial monolayer is disrupted, the presence of mesenchymal and immune cells in the stromal compartment increases cytokine secretion in a synergistic manner. Our model can successfully mimic the interactions between stromal and epithelial compartments found in vivo intestinal tissue, offering a potential platform to be used to study absorption and toxicity of drugs, as well as cell behaviour under physiological and pathological conditions.[cat] En l’intestí prim trobem la mucosa, la capa més externa de la paret intestinal, formada per dos compartiments, la lamina propia i l’epiteli, en els quals resideixen diferents tipus cel·lulars. La interacció entre els dos compartiments és essencial pel funcionament correcte del intestí. Actualment, els models intestinals in vitro es basen en el cultiu de línies cel·lulars epitelials sobre membranes dures i de plàstic, els quals no representen correctament ni la complexitat ni la organització cel·lular trobada en el intestí prim, ja que manquen de la lamina propria. Conseqüentment, els resultats obtinguts utilitzant aquests models són significativament poc fisiològics i no comparables amb els trobats en condicions in vivo (alts valors de resistència elèctrica transepitelial, subestimació dels valors d’absorció de molècules a través de la ruta paracel·lular i alteració en la expressió enzims digestius). Per reduir les distàncies entre els models intestinals in vitro i l’intestí, s’han de desenvolupar plataformes que modelitzin: (I) les propietats fisicoquímiques i mecàniques de la matriu extracel·lular, (II) els dos compartiments de la mucosa intestinal, i si pogués ser (III) l’arquitectura tridimensional. Per aconseguir aquests requeriments, en aquesta tesi s’utilitzen hidrogels formats per polímers naturals (gelatina metacrilada (GelMA)) co-polimeritzats amb polímers sintètics (poly(ethylene glycol) diacrylate (PEGDA)) com a substrat per imitar els dos compartiments intestinals. Per reproduir la lamina propria, els polímers de GelMA i PEGDA es dissolen juntament amb el fotoiniciador. Tot seguit, les cèl·lules residents de la lamina propria (fibroblasts, miofibroblasts o macròfags) es barregen amb la solució de pre-polimer, s’aboca a les piscines de PDMS, s’exposa a llum ultraviolada, i s’obté l’hidrogel amb les cèl·lules en el seu interior. Finalment, les cèl·lules epitelials es sembren a la superfície del hidrogel. En aquesta tesi, s’ha obtingut un hidrogel amb propietats fisicoquímiques i mecàniques similars a la matriu extracel·lular del intestí humà, i que permeten el cultiu cel·lular fins a 21 dies, imitant els dos compartiments. A més, la el co-cultiu de cèl·lules residents de la lamina propria juntament amb les cèl·lules epitelials, ens ha permès obtenir un model 3D de la mucosa intestinal in vitro amb propietats fisiològiques més semblants a la del intestí prim

Qui est in ? Qui est out ? Insiders et outsiders dans le nouveau jeu des acteurs sud africains

International audienceQui est in ? Qui est out ? Telles sont les questions que l'on doit bien se poser lorsque l'on s'intéresse à la dynamique du jeu des acteurs à compétence territoriale en Afrique du Sud. Depuis la fin de l'apartheid, la redistribution des rôles, la disparition de certains acteurs et l'apparition de nouveaux rendent caduque toute tentative de lecture en termes de complexification progressive qui sied pourtant à de nombreuses situations de par le globe

Enjeux de mots: les changements toponymiques sud-africains

Cet article est disponible en ligne à l'adresse : http://www.cairn.info/article.php?ID_REVUE=EG&ID_NUMPUBLIE=EG_372&ID_ARTICLE=EG_372_0131International audienceIn long-term history, the question of place names in South Africa can be characterised by two major issues: firstly, plurilinguism and the hierarchy of local languages (with arguments around their respective superiority, antecedence or operationality); secondly, the symbolic and memorial marking of the territory by using icons of the different struggles of the South African past. Questions of language and memory overlap, and are often jointly instrumentalised by a given community. This paper suggests that toponymic choices deal with more than these questions of recognisance and precedence between cultures and histories. Toponyms, their choice and the debates around them, reflect how specific places strive for autonomy or a new role in place hierarchy – from local to global. In turn, place hierarchy informs the relations between the different South African communities, also expressed in toponymy.La question toponymique en Afrique du Sud, sur la longue durée, porte sur deux thèmes essentiels : le plurilinguisme et la hiérarchie des langues (avec des arguments de supériorité, d'antécédence et d'opérationnalité) ; et le marquage symbolique et mémoriel du territoire, par le recours à des icônes ou symboles des périodes de luttes. Questions linguistiques et mémorielles peuvent bien sur se recouper en étant mobilisées conjointement par une communauté. Nous postulons ici qu'avec avec les choix toponymiques, au delà des enjeux de prééminence et de reconnaissance des cultures et des histoires, ce qui se joue est aussi la question de la hiérarchie et de l'autonomie des lieux des échelles locale à internationale. Hiérarchie des lieux qui n'est pas non plus étrangère aux relations intercommunautaires, dont nous explorerons les différents aspects toponymiques

Les aires protégées dans les recompositionsterritoriales africaines

La participation des communautés riveraines et la construction d'espaces transfrontaliers sont les priorités décrétées au niveau mondial pour la requalification des airesprotégées et notamment les parcs nationaux. L'Afrique n'échappe pas à ces tendances, ellesemble même en être à la pointe. Ressources économiques potentielles à l'heure où le tourisme international sedéveloppe en valorisant particulièrement les grands sites naturels, mais ressource géopolitiqueégalement : les aires protégées offrent désormais aux Etats des opportunités de partenariats pour se positionner dans le nouveau système complexe des acteurs du développement. La question est donc de savoir si les aires protégées africaines qui ont participé d'unecertaine modernité coloniale et postcoloniale constituent aujourd'hui un instrumentgéopolitique largement utilisé dans les recompositions territoriales « postmodernes » marquées par la reconnaissance, voire la recherche de la diversité ainsi que la transformationdes dispositifs rationnels au profit du spécifique (local) et de l'intégré (global)

La Nature, les territoires et le politique en Afrique du Sud

In South Africa, nature management has been instrumentalised for spatial engineering during the colonial and apartheid eras. In the new South Africa, ‘Nature' has remained an essential tool for repairing the socio-spatial fabric. At a local level, nature management has allowed new, participative, forms of administration to develop, even if they are sometimes inconsistent with new, democratic, municipal structures. At a national level, a consensus for the preservation of an indigenous natural heritage has been agreed upon and “alien plants” have become an enemy to destroy. At an international level, transfrontier peace parks planned for development have replaced former natural parks used as military buffer zones.Le traitement de la nature dans les colonies de peuplement prend en Afrique du Sud une dimension particulière. La gestion de la nature y fut remarquablement instrumentalisée dans le cadre d'une ingénierie territoriale de la ségrégation coloniale puis de l'apartheid, au point d'être l'une des pièces maîtresses des dispositifs territoriaux et de l'idéologie qui les sous-tendait. Dans la nouvelle Afrique du Sud, elle constitue l'un des terrains privilégiés du raccommodage socio-spatial, et ceci à trois niveaux. Au niveau local avec le développement de formes participatives communautaires de gestion et d'appropriation qui ne vont pas sans poser de problème avec une municipalisation qui privilégie la démocratie représentative ; au niveau national avec un certain consensus autour de la promotion et la restauration d'un patrimoine naturel autochtone d'où l'on doit extirper les plantes allochtones ; et au niveau international avec la transformation des parcs frontaliers en des objets internationaux de développement, les transfrontier peace parks

Initiatives de développement au risque des qualités territoriales : regards aux Suds

Ce numéro du Journal of Alpine Research | Revue de Géographie Alpine est le second opus consacré aux initiatives de développement territorial en région de montagne à base de valorisation de ressource territoriale et comportant un volet touristique. Pour le lancement du premier opus Fabriquer des ressources territoriales pour renouveler l’offre touristique dans les Alpes et les Pyrénées | Creating territorial resources to renew the tourism product in the Alps and the Pyrenees, nous indiquions ..

Préface

Innovation et territoire, voici un couple improbable qui ne laisse pas d’intéresser nos sociétés post-modernes. Sociétés que le fordisme dans ses différentes dimensions avait tant déterritorialisées. La géographie dans son intérêt et son enthousiasme pour l’innovation a tendance à partir tout azymut et à multiplier les angles d’attaque voire les définitions même de l’innovation : sociale, technologique, culturelle, institutionnelle et… territoriale au sens d’ancrée dans un territoire ou liée ..

Une doctrine implicite de la déterritorialisation

La présidence française a mis en place un ensemble de nouvelles politiques publiques dans le champ de l'aménagement des territoires (Plan banlieue, Grand Paris, Réforme de l'architecture territoriale...), elle a également pris une série d'initiatives dans le champ des relations internationales (Crise géorgienne, Union pour la Méditerranée..). Ces initiatives intérieures et extérieures s'accompagnent de discours sur le territoire, le développement et la souveraineté. Apparemment disparates, sans liens entre elles, voire contradictoires et mues par un certain pragmatisme, ces prises de positions et ces pratiques peuvent être analysées comme relevant d'une doctrine implicite, mais cohérente, qui fonctionne à différentes échelles, de celle de l'agglomération à celle du monde. Le recours aux théories de la gouvernementalité, du public choice et de la nouvelle économie géographique permettent de décrypter les fondements de cette doctrine implicite de la déterritorialisation: quadrillage avec des frontières étanches pour les questions sécuritaires, et souveraineté sélective pour les questions politiques et économiques. Ceci au profit des bastions de la puissance qui cantonnent les périphéries dans une fonction d’espaces sécurisés exploitables.Is there a coherent doctrine of the French Presidence on territories, sovereignty and development? Regarding these fields, the French Presidence has performed on the one hand the implementation of a new set of spatial planning and local government public policies and on the other hand a European leading role through initiatives in international relations . Including the related discourses, all these initiatives could be interpreted in terms of governementality as being driven by a common and coherent doctrine of deterritorialization which is linked by some aspects with  the "New geographic economy" and the "Public choice" theories. The implicit doctrine promote control and closed boundaries in the field of security and migrations but selective sovereignty for economic purpose to the profit of the power strongholds which assign peripheries to a function of exploitable and secured spaces

Regards de géographes sur l'Afrique du Sud pour des passeurs nommés Antheaume

International audienc

Preface

Innovation and territory make an unlikely couple that never cease to interest our post-modern societies, societies that the various dimensions of Fordism have done so much to deterritorialize. In its interest and enthusiasm for innovation, geography has a tendency to pursue many paths of study and to multiply its ways of analysing and even defining innovation: social, technological, cultural, institutional and… territorial in the sense of it being anchored to a particular region or linked to ..