Dmso

[Delphinette]

Bonjour,
Petite question de curiosité, quelqu'un saurait-il me dire à quoi sert le DMSO que l'on utilise dans le milieu de culture pour congeler les cellules?

[fxmulder]

Salut,
Il me semble que le DMSO est un agent cryoprotecteur, je pense que ça aide les cellules à supporter les changements brusques de température.

FX

[jmbowie]

Exactement, il gèle rapidement sans casser les cellules, qui du coup sont viables quand elles sont redécongelées.

[Ecthelion22]

Salut,
le problème de la congélation pour la cellule c'est la taille et la forme des cristaux d'un côté et la déshydratation de l'autre.
Une vitesse rapide de congélation permet de limiter le temps d'exposition de la cellule à la déshydratation mais provoque la formation de cristaux plus gros, d'une configuration plus délétère pour la cellule. Il y a donc une atteinte physique de l'intégrité de la cellule.
Avec une vitesse de congélation lente, les cristaux sont mieux organisés et moins délétères pour la membrane cellulaire mais la formation de glace extracellulaire augmente la pression osmotique et provoque une sortie de l'eau liquide restant dans la cellule. Et là on a une atteinte plutôt chimique de la cellule. (Mêmes problèmes lors d'une décongélation lente.)
Le truc est donc de trouver une vitesse intermédiaire pour limiter ces deux problèmes opposés. Et c'est là que les cryoprotecteurs comme le DMSO interviennent. Ils permettent de modifier la structure des cristaux pour qu'ils soient moins délétères lors d'une congélation plutôt rapide.
Le DMSO permet à l'eau de cristalliser dans un système cubique, moins dangereux que le système hexagonal habituel. Son inconvénient c'est sa toxicité pour la cellule. C'est pourquoi quand on sort un échantillon de l'azote liquide (ou des vapeurs) on le place à décongeler dans un bain-marie plutôt qu'à température ambiante. La décongélation est plus rapide, on peut diluer tout de suite le DMSO dans l'eau et limiter la casse.
J'ai eu l'occasion de comparer des taux de survies cellulaires avec des cellules placées dans différentes conditions et on observait 25% de mortalité cellulaire avec un protocole classique (10% de DMSO dans le milieu de culture, décongélation rapide à 37°C), 30% de mortalité avec 10% de DMSO et une décongélation lente à température ambiante (20°C environ) et 20% de mortalité avec un mélange à 1% de DMSO et une décongélation rapide à 37°C.
Moralité, avec 1% c'est mieux qu'avec 10% pour la mortalité cellulaire. Mais le temps de doublement de la population cellulaire avec 1% de DMSO est alors 10 fois supérieur à celui avec 10% de DMSO dans le milieu et ce pendant une dizaine de jour (ensuite tout revient à la normal, à une vitesse identique à des cellules de même type et non congelées). Compte tenu des grandes quantités de cellules travaillées, il est donc plus intéressent d'avoir un peu plus de casse à la décongélation mais d'avoir des cellules qui se divisent plus vite ensuite.
Par contre, il n'y a pas d'influence de la dose de DMSO sur l'expression protéique des cellules.

Si tu as l'occasion d'avoir du DMSO sous la main, tu peux faire une petite expérience dans des boîtes de Pétri avec eau pure, eau à 5% de DMSO, eau à 10% et eau à 30%. Tu les mets au congélateur classique (-18°C) et tu verras la forme que prendront tes galettes de glace. (Attention en mettant le DMSO dans l'eau, la réaction est exothermique.)

Cordialement,
Ecthelion

[Delphinette]

Merci beaucoup à tous pour ces informations!