Identification de nouveaux acteurs moléculaires impliqués dans la mécanotransduction des chondrocytes

Identification of new molecular actors involved in chondrocytes mechanotransduction

• Auteur / Autrice : Carole Bougault
• Direction : Frédéric Mallein-Gérin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biochimie - biologie cellulaire
• Date : Soutenance le 13/11/2009
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Interdisciplinaire Sciences-Santé (Villeurbanne ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Molecular Microbiology and Structural Biochemistry (Lyon ; 1999-....)
• Jury : Président / Présidente : Françoise Bleicher
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Attila Aszodi, Martine Duterque-Coquillaud, Pierre Jurdic
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Laurence Vico-Pouget, Francis Berenbaum

Mots clés

Mots clés contrôlés

Phénotype

Intégrines

Transduction du signal cellulaire

Cartilage

Mots clés libres

Cartilage

Chondrocytes

Différenciation

Mécanotransduction

Signalisation BMP/TGF-bêta

Intégrines

Cartilage

Chondrocytes

Differentiation

Mechanotransduction

Signaling BMP / TGF-beta

Integrins

Résumé

Le phénotype des chondrocytes peut être modulé par des facteurs de croissance comme par des contraintes mécaniques. Nous avons caractérisé le potentiel chondrogénique de la ''Bone Morphogenetic Protein'' (BMP)-2 sur des chondrocytes murins primaires amplifiés en culture monocouche sur plastique. Nous avons aussi développé un nouveau modèle d’étude de la mécanotransduction par la compression dynamique de ces cellules incluses en hydrogel d’agarose. Nous avons ainsi confirmé l’implication des voies ERK1/2 et p38 dans ces mécanismes, révélé l’activation de Smad2/3 en réponse à la compression et identifié de nouveaux gènes mécano-sensibles. Par ailleurs, nous avons mis en évidence le rôle des intégrines-bêta-1 dans la rigidité du tissu cartilagineux. Nos résultats complètent la connaissance fondamentale des mécanismes de régulation du phénotype chondrocytaire, mais peuvent également contribuer à l'amélioration des techniques de reconstruction du cartilage dans le domaine de l'ingénierie tissulaire.

Chondrocytes phenotype can be modulated by growth factors as well as mechanical stress. We characterised Bone Morphogenetic Protein (BMP)-2 chondrogenic potential on mouse primary chondrocytes expanded in monolayer on culture plastic. Also, we developed a new model to investigate mechanotransduction by applying dynamic compression on these cells embedded in agarose hydrogel. Hence, we confirmed ERK1/2 and p38 pathways implication in such mechanisms, we revealed Smad2/3 activation in response to compression and we identified new mechanosensitive genes. Besides, we highlighted the role of beta-1-integrins in cartilage stiffness. Our results completed the basic knowledge of regulation mechanisms underlying chondrocytes phenotype, but could also contribute to improve techniques for cartilage reconstruction in the field of tissue engineering.