Collagen biosynthesis in cell culture: Comparison of corneal keratocytes and skin fibroblasts: Effect of rhamnose-rich oligo- and polysaccharides

Corneal keratocytes are often confounded with fibroblasts, although their matrix-synthetic phenotype is quite different as shown by the nature and relative amount of the different collagens and proteoglycans–glycosaminoglycans synthesized. In these experiments, we compared the concentration of collagens excreted in the culture medium by human corneal keratocytes and skin fibroblasts at three consecutives passages. Although the keratocytes excreted less collagen at earlier passages, they approached and reached fibroblasts at later passages. This can be taken as an indication of the progressive loss of a specific keratocyte phenotype with increasing passages (in vitro aging). The effect of rhamnose-rich oligo- and polysaccharides on collagen secretion also confirmed the subtle differences between these two cell–types, as well as the difference between saturation density of both cell types at confluence and the proportion of dead cells floating on top of the culture medium. These differences were also attenuated with passage number without disappearing completely. The significance of these findings will be discussed in the light of previous results in our and other laboratories on matrix-secreting phenotypes and aging.

RésuméOn confond souvent les kératocytes cornéens avec les fibroblastes cutanés, bien que leurs phénotypes, reflétant la synthèse de la matrice, soient différents : il suffit de regarder la nature et les quantités relatives des différents types de collagènes et protéoglycanes–glycosaminoglycanes synthétisés. Au cours des ces expériences, nous avons comparé les concentrations de collagènes excrétés dans le milieu de culture par les kératocytes cornéens et les fibroblastes de la peau, à trois passages consécutifs. Bien que les kératocytes excrètent moins de collagène aux passages précoces, ils se rapprochent, voire rejoignent les quantités de collagène synthétisées par les fibroblastes, aux passages plus tardifs. On peut considérer cela comme une indication de la perte progressive de spécificité du phénotype des kératocytes, au cours de la sénescence in vitro. L’effet des oligo- et polysaccharides riches en rhamnose, sur la sécrétion de collagène, confirme également les différences subtiles entre ces deux types cellulaires, à propos de la densité de saturation et de la proportion de cellules mortes, flottant à la surface du milieu de culture. Ces différences sont également atténuées au cours de passages sans disparaître complètement. La signification de ces découvertes sera discutée, en prenant compte les résultats sur les phénotypes liés à la sécrétion des macromolécules de la matrice extracellulaire ainsi que sur le vieillissement, précédemment obtenus dans notre, et d’autres, laboratoires.