Thèse soutenue

Impact de l'extinction génique de la sialoprotéine osseuse (BSP) sur la différenciation des ostéoblastes et l'ostéogenèse in vitro : développement et validation d'un bioréacteur pour la culture ostéoblastique en trois dimensions
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Auteur / Autrice : Guénaëlle Bouët
Direction : Luc Malaval
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Biologie Médecine Santé
Date : Soutenance le 23/09/2013
Etablissement(s) : Saint-Etienne
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences Ingénierie Santé (Saint-Etienne)
Jury : Président / Présidente : Frédéric Mallein-Gérin
Examinateurs / Examinatrices : David Marchat, Joëlle Amédée Vilamitjana, Delphine Logeart, Laurence Vico-Pouget

Résumé

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La culture cellulaire traditionnelle en deux dimensions (2D) ne peut pas reproduire les propriétés des tissus observées dans des organes en trois dimensions (3D). Ces tissus, en particulier les tissus de soutien comme l'os, sont soumis à des contraintes mécaniques, facteurs majeurs de régulation des interactions cellulaires et cellules/matrices. Il y a donc un intérêt croissant pour les modèles 3D, afin de mieux comprendre les différents aspects du fonctionnement cellulaire et du remodelage osseux, dans des systèmes de moindre complexité que les modèles in vivo. Nous nous sommes intéressés ici aux cellules ostéoblastiques et à une de leur protéine matricielle, la sialoprotéine osseuse (BSP). La BSP appartient à la famille des "small integrin-binding ligand N-linked glycoproteins" (SIBLING), impliquées dans le développement, le remodelage et la minéralisation de l’os, et répondant rapidement à la contrainte mécanique. Notre objectif était d’analyser l’impact de cette protéine sur la différenciation ostéoblastique et l’ostéogénèse in vitro à partir de cellules de calvaria de souris présentant une extinction génique de la BSP (BSP-/-) cultivées en 2D et en 3D. Nous avons montré que les cellules BSP-/- présentaient un défaut de formation osseuse et de minéralisation qui est dépendant de la densité cellulaire. Puis nous avons développé et validé un bioréacteur perfusé et stimulable mécaniquement via le système ZetOsTM. Les premiers résultats obtenus avec cet outil contrôlé montrent que l’environnement 3D améliore la différenciation des cellules BSP-/-. Ces travaux restent à développer, notamment pour analyser l’effet des contraintes mécaniques sur ces cellules