Effect of glycosaminoglycans mimetics on wound healing and study of their antioxidant mechanism

• Auteur / Autrice : Xiaoli Yue
• Direction : Dulcé Papy-Garcia, Christophe Morin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie et de la santé
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Paris 12 en cotutelle avec Université de médecine traditionnelle de Pékin (Chine)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Apoptose

Cicatrisation

Glycosaminoglycanes

Résumé

Dans les processus de cicatrisation, la production excessive des substances réactives de l'oxygène (SRO) peut induire de sévères lésions et conduire à la mort cellulaire. Nous avons évalué les effets de mimétiques des glycosaminoglycannes (GAG-M) dans un modèle d'ulcère chronique de la peau. Nous avons ensuite mesuré leurs effets protecteurs dans un modèle de mucite radio-induite. Finalement un modèle de fibroblastes de peau a été utilisé afin d'identifier les cibles de ces GAG-M dans l'apoptose. L'application topique de l'OTR4120 accélère la fermeture de l'ulcère, facilite la réépitélialisation et le remodelage des composants de la matrice extracellulaire tels les collagènes I et III. Les proportions des différents GAG endogènes et leurs quantités sont restaurées. L'OTR4120 réduit aussi le recrutement des cellules inflammatoires au niveau de la lésion, ce qui diminue la production locale des SRO. Le modèle de mucite radio-induite atteint son maximum neuf jours après l'irradiation. Un traitement par l'OTR4131 diminue le score de l'index de Parkins tandis que l'association OTR4131+AMI abolit complètement le développement de l'oedème et de l'érythème, ce que confirment les études histologiques avec une ré-épithélisation et une réorganisation des collagènes. Le mécanisme d'action de ce GAG-M a été exploré en utilisant des fibroblastes de peau soumis à un stress oxidatif. L'OTR4120 intervient dans les processus d'apoptose en améliorant la morphologie des mitochondries et des lysosomes, en diminuant la production de ROS et en restaurant le potential de membrane mitochondrial, tout en inhibant l'activité de la cathepsine D. Les GAGs apparaissent donc comme de nouveaux régulateurs de l'apoptose au niveau pré-mitochondrial.

During healing processes, the excessive production of the reactive oxygen species (ROS) can induce severe lesions leading to the cell death. We evaluated the effects of a glycosaminoglycan mimetic (GAG-M) in a chronic skin ulcer model. We also measured the protective effects of this product in a model of radio-induced mucositis. Finally, a model of skin fibroblasts was used in order to identify eventual targets of the GAG-M in the apoptosis cascade. The topic treatments with OTR4120, accelerated the closing of the ulcer, improved the re-epithelization and the remodelling of the components of the extracellular matrix such as the collagens I and III. The proportions of the different endogenous GAG and their quantities were restored. OTR4120 also reduced the recruitment of the inflammatory cells to the injured skin indicating a decrease in the local production of ROS. The model of radio-induced mucositis was the maximum injury nine days after irradiation. OTR4131 treatments reduced the Parkins score while the association OTR4131+Amifostine abolished completely the development of the oedema and erythema. Confirmation of this effect was possible by histological studies on re-epithelization and collagens reorganization. The mechanism of the GAG-M against oxidative stress was explored by using skin fibroblasts. OTR4120 interacted with the apoptopic processes by improving the morphology of the mitochondria and lysosomes, reducing the production of ROS and restoring M itochondria membrane potential, finally inhibiting the activity of the cathepsin D. These results suggest GAGs as new regulators of apoptosis at the pre-mitochondrial level.