Développement et évaluation in vitro d’un dérivé de chitosan fonctionnalisé avec des peptides RGD pour la cicatrisation

Development and In vitro Evaluation of an RGD-Functionalized Chitosan Derivative for Wound Healing

• Auteur / Autrice : Annasara Hansson
• Direction : Geritt Borchard, Françoise Falson-Rieg, Patricia Rousselle, Olivier Jordan
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences pharmaceutiques
• Date : Soutenance le 19/10/2012
• Etablissement(s) : Lyon 1 en cotutelle avec Université de Genève
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Interdisciplinaire Sciences-Santé (Villeurbanne ; 1995-....)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Carla Caramella, Helena Marques, Didier Pin, Eric Allémann

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cicatrisation

Emploi en thérapeutique

Nanoparticules

Peptides

Kératinocytes

Chitosane

Mots clés libres

RGD

Chitosan

Nanoparticules

Adhésion cellulaire

Cicatrisation

RGD

Chitosan

Nanoparticles

Cell adhesion

Wound healing

Résumé

L’objectif du travail présenté dans cette thèse était de développer des nanoparticulesfonctionnelles ayant la capacité d’induire l’adhésion et la migration de kératinocyteshumains normaux. L’utilisation de systèmes particulaires pour favoriser l’adhésion etla migration cellulaire dans les processus de cicatrisation constitue une nouvelleapproche de l’ingéniérie tissulaire. Dans cette optique, un dérivé hydrosoluble du chitosan rendu fonctionnel par l’ajoutde peptides RGD a été développé. Les nanoparticules furent développées parcoacervation complexe entre le dérivé cationique du chitosan et le sulfate dechondroïtine anionique. La capacité du système particulaire à induire unchangement cellulaire phénotypique a été évaluée in vitro.Lors de l’évaluation de ce nouveau polymère, le succès de la synthèse a été montrépar l’absence de cytotoxicité et par la préservation de son activité biologique médiéepar les séquences RGD. Aussi bien les polymères que les nanoparticules ont induitl’adhésion et la mobilité de fibroblastes dermiques humains, confirmant le conceptde nanoparticules bio-actives. Cependant, concernant l’étude des interactions entreles nanoparticules et les kératinocytes, aucune conclusion n’a pu être tirée etd’autres travaux sont nécessaires. Pour résumer, un système particulaire bio-actif a été développé. Le choix despeptides RGD pour induire la migration des kératinocytes doit être réévalué, etl’utilisation de concentrations plus importantes, de mélange de peptides d’adhésionou l’utilisation de peptides d’adhésion différents doit être envisagée pour laréalisation d’études ultérieures.

The aim of the work presented in this thesis, was to develop functionalizednanoparticles with the ability to induce adhesion and migration in normal humankeratinocytes. Using particulate systems to promote and support cell adhesion andmigration in epidermal restoration is a novel approach of tissue engineering.In this view, a water-soluble chitosan derivative functionalized with RGD peptideswas developed. Nanoparticles were formed through complex coacervation betweenthe cationic chitosan derivative and the anionic chondroitin sulfate. The particulatesystem was evaluated in vitro for its ability to change phenotype in cells.In the evaluation of the novel hybrid polymer, the successful synthesis wasconfirmed by the absence of cytotoxicity and a preserved bioactivity specific to theRGD-moieties. Both the polymer and the particles formed thereof induced celladhesion and spreading in human dermal fibroblasts, proving the concept ofbioactive nanoparticles. However, when investigating the interaction between thenanoparticles and keratinocytes, no clear conclusion could be drawn and furtherassays are required. To summarize, a bioactive particulate system was developed. The choice of RGDpeptides to induce migration in keratinocytes needs to be re-evaluated and higherconcentrations, mixtures of adhesion peptides or other adhesion peptides might beconsidered for further investigations.