Ingénierie tissulaire : Mise en oeuvre d’un procédé de fabrication d’une matrice oesophagienne biologique

Esophageal tissue engineering

• Auteur / Autrice : Guillaume Luc
• Direction : Marlène Durand
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie cellulaire et physiopathologie
• Date : Soutenance le 16/12/2016
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Bordeaux)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Bioingénierie tissulaire
• Jury : Président / Présidente : Denis Collet
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Philippe Lavalle, Laurence Bordenave
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Catherine Le Visage, Guillaume Piessen

Mots clés

Mots clés contrôlés

Régénération tissulaire guidée

Oesophage

Médecine régénératrice

Mots clés libres

Médecine régénératrice

Oesophage

Décellularisation

Regenerative medicine

Esophagus

Decellularization

Résumé

Objectifs : L’objectif principal de ce travail était de fabriquer une matrice œsophagienne décellularisée tubulaire implantable dans un modèle porcin. Méthodes : Des œsophages de porcs étaient prélevés et décellularisés selon un protocole basé sur l’Acide Déoxycholique. La décellularisation devait être confirmée par analyse histologique et quantification de l’ADN résiduel. L’évaluation des Glycosaminoglycanes, des protéines de structures (Collagène, Elastine, Fibronectine et Laminine) était réalisée par étude histologique et immunohistochimique sur les MD. Les tests mécaniques étaient réalisés en traction circonférentielle, longitudinale, et à l’éclatement. La biocompatibilité des MD a été évaluée in vivo sur un modèle murin. L’ensemencement était réalisé par des Adipose Derived Stem Cells (ADSCs) appliquées sous forme de feuillets sur les MD tubulaires. L’efficience de la maturation des MD in vivo était réalisée sur un modèle murin. L’implantation des MD était faite après une œsophagectomie par laparotomie dans un modèle porcin. Résultats : 103 œsophages ont été décellularisés. Les MD ne présentaient pas de noyau résiduel et leur quantification d’ADN résiduel était inférieure à 50 ng/mg de tissu sec. Les caractéristiques biologiques (quantité, qualité et distribution) étaient préservées après la décellularisation. Le comportement mécanique des MD était similaire aux œsophages natifs. L’ensemencement par des ADSCs via l’application de feuillets sur les MD permettait une cellularisation des couches externes. La maturation dans le grand épiploon permettait la vascularisation des MD sans bénéfice d’un ensemencement préalable. L’œsophagectomie était réalisée sur 6 porcs. Un individu est décédé, et 4 porcs ont présenté des complications postopératoires. La régénération tissulaire des MD était confirmée un mois après leur implantation. Conclusion : La substitution œsophagienne par une MD après une œsophagectomie est réalisable sur un modèle porcin

Decellularized matrixes (DM) are commonly used to facilitate a constructive remodeling response in several types of tissue, including the esophagus. Surgical procedure of the esophagus is often complicated by stricture, but preclinical studies have shown that the use of a DM can mitigate stricture and promote a constructive outcome. Recognizing the potential benefits of DM derived from homologous tissue (i.e., site-specific ECM), the objective of the present study was to prepare, characterize, and assess the in-vivo remodeling properties of DM from porcine esophagus. The developed protocol for esophageal DM preparation is compliant with previously established criteria of decellularization and results in a scaffold that maintains important biologic components and an ultrastructure consistent with a good mechanical behavior. Stem cells remained viable when seeded upon the esophageal DM in vitro, and the in-vivo host response showed a pattern of constructive remodeling when implanted in soft tissue.