Mucus

Rapports scientifiques volume 12, Numéro d'article : 21768 (2022) Citer cet article

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La limace Arion vulgaris a attiré une grande attention comme l'un des pires herbivores envahissants d'Europe et est réputée pour le mucus rigide qu'elle sécrète pour la locomotion. Dans cette étude, nous nous sommes concentrés sur l'isolement et la caractérisation des vésicules extracellulaires, en particulier des exosomes et des vésicules de type exosome, à partir des sécrétions d'Arion. Nous avons développé une méthode de collecte de mucus de limaces et d’isolement ultérieur des vésicules par ultracentrifugation. Les vésicules isolées d'un diamètre moyen d'environ 100 nm transportent des protéines abondantes et des ARN courts, ainsi que des molécules d'adhésion similaires aux galectines de mammifères. Nous avons démontré que les vésicules extracellulaires des limaces sont internalisées par les cellules végétales et les cellules cancéreuses humaines lors d'essais in vitro et qu'elles peuvent être chargées par des composés bioactifs, ce qui en fait un outil intéressant pour une utilisation en biotechnologie.

Les limaces espagnoles (Arion vulgaris, Moquin-Tandon, 1855) sont les espèces de gastéropodes européennes les plus courantes, classées parmi les pires ravageurs envahissants d'Europe. Les limaces Arion sont des herbivores voraces connus pour causer d’importants dégâts écologiques1,2,3,4,5 et économiques6,7. De plus, ils agissent comme vecteurs de bactéries pathogènes et comme hôtes de parasites, qui nuisent aux animaux domestiques et au bétail8,9,10. Arion vulgaris produit un mucus ventral très visqueux, collant et difficile à éliminer, généré principalement par cinq types de glandes sous-épithéliales situées latéralement et ventralement, ce qui lui permet de surmonter de nombreux types de surfaces et d'obstacles naturels et artificiels qui pourraient contribuer au succès de leur dispersion géographique. et le niveau d'infestation actuel à travers l'Europe11,12,13.

Dans cette étude, nous avons décidé de rechercher des vésicules extracellulaires, en particulier des exosomes et des vésicules de type exosome (EX) dans le mucus d'Arion. Les EX sont des vésicules extracellulaires d'un diamètre moyen d'environ 100 nm qui sont générées dans le compartiment endosomal de la plupart des cellules eucaryotes et présentent un énorme potentiel dans les applications biomédicales (comme examiné en détail dans14,15). Par exemple, la doxorubicine (DOX, Adriamycin) isolée de Streptomyces sp. fréquemment utilisé comme traitement de première intention pour diverses tumeurs malignes solides (approuvé par la FDA en 1974), il est connu pour sa toxicité cardiaque et systémique sévère dépendante de la dose, qui pourrait être considérablement réduite par conjugaison avec des exosomes dérivés de cellules humaines in vitro cultures16.

Outre les mammifères qui constituent la source traditionnelle d'EX pour la recherche et les thérapies récentes, les sources non mammifères d'EX gagnent récemment en popularité en raison de leurs propriétés intéressantes et de leurs rôles complexes (allant des interactions inter-espèces à la communication entre les règnes)17,18, 19,20,21,22. Les EX provenant de sources diverses comme les produits de la ruche, le venin de serpent ou les plantes et fruits deviennent une boîte à outils de plus en plus intéressante pour l'industrie agricole, pharmaceutique et biomédicale17,20,23,24. Inspirés par les progrès réalisés dans ce domaine de recherche (et par la disponibilité des limaces Arion pour l'isolement potentiel des EX à grande échelle), nous avons entrepris d'inspecter le pestiféré Arion vulgaris en tant que source alternative potentielle d'EX pour des applications en biotechnologie.

Dans cette étude, nous avons fourni une méthode simple et efficace pour la collecte du mucus des limaces et l’isolement ultérieur des EX par ultracentrifugation. Les limaces EX ont été caractérisées et visualisées par analyse de la taille des nanoparticules et microscopie électronique à transmission, ainsi que par le profil de distribution de taille fourni par la technique de diffusion dynamique de la lumière. La teneur en protéines EXs a été quantifiée par les tests de quantification de l'acide bicinchoninique et des protéines CBQCA, l'isolement de l'ARN a été effectué et la présence de molécules d'adhésion a été vérifiée par Western blot. De plus, l’efficacité modèle de chargement du médicament des slug EX ainsi que l’absorption cellulaire dans des conditions in vitro ont été démontrées.