Culture en tridimensionnelle de crêtes ampullaires de rat comme outil de criblage de la vestibulotoxicité : une preuve de concept avec le styrène

De nombreux médicaments ototoxiques comme certains antibiotiques et anti-cancéreux se sont révélés être à la fois cochléotoxiques et vestibulotoxiques (générant des pertes auditives et des troubles de l’équilibre). Cependant, l’impact de certains agents cochléotoxiques industriels sur le récepteur vestibulaire, s’il existe, reste inconnu. Comme les études in vivo, réalisées chez l’animal, sont longues et coûteuses, il semble nécessaire de disposer de modèles in vitro, fiables, peu coûteux et faciles d’utilisation, afin de tester l’ototoxicité de produits industriels. Nous présentons ici un modèle de cultures organotypiques de crêtes ampullaires de rats nouveau-nés pour tester la toxicité de différents composés industriels sur le récepteur vestibulaire. Lorsqu'ils sont cultivés dans une matrice gélatineuse, les explants de rats nouveau-nés forment un compartiment fermé qui se remplit progressivement d'un liquide de type endolymphe riche en potassium (K+).
Des analyses morphologiques confirment la présence des cellules de l’épithélium sensoriel, sécréteur et la présence des cellules canalaires. Des traitements avec différents agents inhibiteurs des transporteurs du potassium montrent que les mécanismes impliqués dans l’homéostasie du potassium demeurent fonctionnels.
Pour évaluer le potentiel de ce modèle à révéler les effets toxiques des produits chimiques, les explants ont été exposés pendant 2 ou 72 heures à différentes concentrations (0,5-1 mM) de styrène. Après 2 heures d’exposition, la concentration de K+ a été significativement réduite, mais les concentrations d'ATP sont restées stables et aucun dommage histologique n'a été observé. Après 72 heures d'exposition, les variations de la concentration de K+ ont été associées à des lésions histologiques et à une diminution des concentrations d'ATP. Ce modèle 3D de culture in vitro d'ampoule de rat nouveau-nés s’est avéré un outil fiable et rapide afin d’évaluer les propriétés toxiques de composés industriels sur le récepteur vestibulaire, et étudier les mécanismes spécifiques sous-jacents.