Recherche Avancée

Thèse soutenue

Épuration du LDL-cholestérol dans le plasma humain par filtration membranaire

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Auteur / Autrice : Cécile Legallais
Direction : Michel-Yves Jaffrin
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Génie biomédical
Date : Soutenance en 1993
Etablissement(s) : Compiègne
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale 71, Sciences pour l'ingénieur (Compiègne)

Résumé

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La filtration en cascade est l'un des moyens utilisés cliniquement pour diminuer, en dernier recours, la concentration plasmatique en LDL-cholestérol des patients souffrant d'hypercholestérolémie familiale. Cette méthode, avantageuse quant à son coût, présente toutefois un certain nombre de limites : faible sélectivité du fractionnement, d'une part, et élévation trop rapide de la pression transmembranaire, d'autre part. Le but de cette thèse est d'étudier les phénomènes limitant les performances de ce procédé. La première partie de ce travail a porté sur l'étude de l'adsorption des apolipoprotéines (ApoB et ApoA1) et de l'albumine sur une membrane de fractionnement en diacétate de cellulose. Ce phénomène prend une part importante dans le processus d'épuration par filtration tangentielle. Il est proportionnel au flux de filtration et dépend pour une grande part de l'état physicochimique et de la structure de la membrane. De plus, le modèle développé a montré que la disparition conséquente d'ApoA1 (liés au HDL-cholestérol que l'on souhaite conserver) était majoritairement due à leur adsorption sur la membrane. Cette rétention contribue en fait à diminuer la sélectivité du procédé. La seconde partie s'appuie sur une collaboration avec le service d'hémodialyse du C. H. U. D’Amiens qui traite trois patients à l'aide d'un moniteur de filtration en cascade. La modélisation du processus global permet de définir des moyens visant à améliorer la sélectivité du fractionnement : augmentation de la taille des pores du premier filtre et diminution du débit de rétentat au niveau du second filtre. Cependant, l'application d'un mode de filtration frontale est incompatible avec un contrôle strict de l'élévation de pression transmembranaire. C'est pourquoi nous avons proposé de créer des pulsations de débit sur la ligne de rétentat. Cette technique permet de limiter le colmatage de la membrane ainsi que de perturber la formation de la couche de polarisation de concentration aux abords de celle-ci. In vitro, la filtration des petites protéines est favorisée, comme le prouve la hausse des coefficients de tamisage, et la pression transmembranaire se maintient en dessous du seuil limite. Il reste donc à implanter ce système sur le moniteur d'aphérèse afin de pratiquer les premiers essais cliniques. Parallèlement à ces travaux, la maitrise du fonctionnement d'un néphélémètre nous a permis de définir des protocoles de dosages des protéines bovines, inexistants jusqu'alors. Dans l'avenir, les expériences de filtration en cascade in-vitro pourront donc être menées avec du plasma bovin, et non humain.