Remplacement oesophagien par ingenierie tissulaire : approche hybride

• Auteur / Autrice : Tigran Poghosyan
• Direction : Pierre Cattan
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biothérapies et biotechnologies
• Date : Soutenance en 2014
• Etablissement(s) : Paris 7

Mots clés

Mots clés contrôlés

Porc miniature

Myoblastes

Cellules épithéliales

cytologie

Oesophage

méthodes

Ingénierie tissulaire

Résumé

L'ingénierie tissulaire pourrait constituer une alternative aux techniques classiques de reconstruction oesophagienne. Notre travail a évalué les résultats fonctionnels du remplacement circonférentiel de l'oesophage par un substitut hybride issu de l'ingénierie tissulaire et a analysé la cinétique du remodelage tissulaire à partir de ce substitut in vivo. Nous avons réalisé avec succès des cultures de myoblastes porcins sur une matrice acellulaire (Surgisis®, Cook) et de cellules épithéliales porcines sur une membrane amniotique humaine. Nous avons de��terminé les conditions optimales d'ensemencement cellulaire (0,5x106 cellules /cm2 et 10 cellules/cm2, respectivement — 7 jours de culture) et démontré la stabilité phénotypique des cellules su ces matrices. Chez le minipig, nous avons ensuite montré que l'implantation dans le grand épiploon pendant 2 semaines de ce substitut hybride, composé de l'assemblage extemporané des deux matrices cellularisées, était associée à une prolifération de cellules musculaire et une pénétration de ces cellules dans la matrice. Le remplacement circonférentiel de l'oesophage cervical par ce substitut, sous couvert d'une endoprothèse oesophagienne pendant 6 mois, a permis d'obtenir une autonomie nutritionnelle. L'analyse histologique des zones de greffe après sacrifices séquentiels à 3, 6, 9 et 12 mois a montré la constitution progressive d'une paroi digestive comportant un épithélium malpighien mature, des glandes sous-muqueuses et une paroi musculaire. Dans ce modèle, le remplacement circonférentiel de l'oesophage cervical par un substitut hybride permet une autonomie nutritionnelle et un remodelage tissulaire vers le phénotype oesophagien.

Tissue engineering could be an alternative to conventional techniques for esophageal replacement. This work evaluated the functional results of the circumferential esophageal replacement by a hybrid substitute derived from tissue engineering and analyzed the kinetics of tissue remodeling in vivo. We have successfully cultured porcine myoblasts on an acellular matrix (Surgisis®) and porcine epithelial cells on a human amniotic membrane. We have first determined in vitro optimal conditions of matrix cell seeding (0,5x106 cells/cm2 and 106 cells / cm2, respectively - 7 days of culture) and demonstrated the phenotypic stability of the cells on these matrices. Then, in the minipig, we showed that implantation of the hybrid substitute composed of the assembly of the two cellularized matrices, into the great omentum for 2 weeks, was associatec with the proliferation of muscle cells and their penetration into the matrix. Circumferential replacement of the cervical esophagus by this matured substitute, under the cover of an esophageal stent during 6 months, allowed nutritional autonomy. Histological analysis of transplanted areas after sequential sacrifices at 3, 6, 9 and 12 months showed the graduai development of structure resembling esophagus with mature squamous epithelium, submucosal glands and musclelayers. In this model, the circumferential replacement of the cervical esophagus by a hybrid substitute allows nutritional autonomy and tissue remodeling toward an esophageal phenotype.