Étude de l'environnement 3D du tissu osseux : applications en thérapies régénératrice et anti-tumorale

Study of 3D environnement of bone tissue : applications for regenerative and anti-tumor therapies

• Auteur / Autrice : Anne Laure Gamblin
• Direction : Pierre Layrolle, Valérie Trichet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie, médecine et santé. Ingénierie Tissulaire Osseuse
• Date : Soutenance en 2014
• Etablissement(s) : Nantes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Biologie-Santé Nantes-Angers (2008-2021)
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Nantes Université. Pôle SantéUFR Médecine et Techniques Médicales (Nantes)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cellules stromales mésenchymateuses

Emploi en thérapeutique -- Essais

Modélisation tridimensionnelle

Ostéosarcome

Tissu osseux

Génie tissulaire

Résumé

L'étude du micro-environnement apparaît comme un défi majeur tant dans un contexte de régénération osseuse que dans le développement de nouvelles thérapies ciblant les tumeurs osseuses primitives. Avec plus d'un million de greffes réalisées chaque année en Europe, l'os est le tissu le plus transplanté. Afin de traiter un certain nombre de ces affections osseuses, des avancées cliniques telles que la régénération, ont pu être développées. L'approche combinatoire, cellules souches mésenchymateuses (CSM) et biomatériaux de phosphate de calcium (BCP), a montré son potentiel dans différentes études in vitro et in vivo. Néanmoins, le mécanisme d'ostéoinduction est à ce jour inconnu. Les travaux présentés dans cette thèse identifient les populations cellulaires, macrophages et ostéoclastes, intervenant dans le processus de régénération osseuse à partir des CSM mais aussi d'un autre type cellulaire, les monocytes. Le développement de nouvelles molécules de traitement suivent, dans la majorité des cas, un même processus de recherche. Ces étapes demandent de nombreux tests ; dans un premier temps, sur des cellules primaires ou des lignées cultivées en 2D, et par la suite sur des modèles in vivo adaptés à la pathologie concernée. Malgré ce lourd processus, seul un très faible pourcentage de ces composés est mis sur le marché. La nécessité de créer un intermédiaire entre les 2 systèmes de tests in vitro et in vivo semble essentiel. Dans cette étude, nous avons ainsi mis au point un modèle de culture 3D miniaturisé de cellules engagées dans la différenciation ostéoblastique et ostéoclastique. Par la suite, ce modèle a été modifié pour l'étude des cellules d'ostéosarcome (tumeur osseuse primitive) et le développement de nouvelles molécules thérapeutiques. Pour cela, les cellules d'ostéosarcome ont été cultivées sur la structure 3D hybride constituée des CSM et BCP. Cet outil a été utilisé par la suite pour le test de différentes stratégies de vectorisation de molécules : le ciblage à l'os et le ciblage des cellules tumorales.

The estuary of the Loire undergoes modifications related to the potential exposure of contaminants such as endocrine disruptors chemicals (EDCs). Polychlorobiphenyls (PCBs), Polychlorodibenzodioxines/furans (PCDDs/PCDFs) were concerned. This thesis aims to:1/ evaluate the contamination of Loire estuary by these EDCs and estimate the possible disturbances on Anguilla anguilla, from yellow to silver eels, including glass eels; 2/ highlight potential correlations between the presence of EDCs and muscle and gonad impregnation; 3/ evaluate adverse effects on reproduction via biomarkers [vitellogenin (Vg) and aromatase]. The results showed the existence and omnipresence of EDCs in sediments with a site effect along the estuary from St Nazaire to Ancenis. The chemical analyses on fish underlined significant PCB, PCDD and PCDF contaminations, whatever the size class of and the sexual maturity stage, gonads being more contaminated than muscles. A strong link between the lipid percentage and these lipophilic compounds appeared, lipids being especially necessary for the reproduction migration, the vitellogenesis and ovogenesis. The quantification of the expression of Vg in European eel showed that 38% of the individuals presented abnormal expression levels. The principal component analyses established correlations between PCBs, muscle lipid percentages, condition index and immature yellow eels. This did not show clearly correlations between the biomarkers Vg and aromatase, PCB contamination and histology effects.