Thèse soutenue

Matrices tridimensionnelles pour la régénération osseuse
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Auteur / Autrice : Lisa Terranova
Direction : Daniel ChappardCatherine Behets
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Biochimie, biologie cellulaire et moleculaire
Date : Soutenance le 25/01/2017
Etablissement(s) : Angers en cotutelle avec Université catholique de Louvain (1970-....)
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Biologie-Santé Nantes-Angers
Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Groupe d’Etudes Remodelage Osseux et bioMatériaux (Angers)
Laboratoire : Groupe Etudes Remodelage Osseux et bioMatériaux / GEROM
Jury : Président / Présidente : Véronique Préat
Examinateurs / Examinatrices : Frank Boury, Pascal Guggenbuhl, Véronique Larreta-Garde
Rapporteurs / Rapporteuses : Martine Cohen-Solal, Sami Namour

Résumé

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L’architecture des biomatériaux de comblement osseux à un réel impact sur l’activité cellulaire, la vascularisation et la diffusion de facteurs de croissance. Dans un premier temps, différentes membranes de polystyrène (PS) composées de fibres alignées ou aléatoires ont été étudiées. Elles sont non biodégradables et pourraient servir de supports pour la régénération de larges défauts osseux. Nous avons montré la cytocompatibilité in vitro des membranes en analysant l’adhésion, la prolifération et la différenciation cellulaire. Ensuite, des membranes de PS ont été enrichies de grains de β-TCP ou de nanoparticules d’or. Nous les avons implantées dans un modèle de défaut crânien de taille critique chez la souris. L’addition de β-TCP a stimulé la repousse osseuse grâce à la grande bioactivité des céramiques. Les membranes ont été biotolérées, les fibres ont été encapsulées dans l’os néoformé mais également dans un tissu conjonctif dense. Les nanoparticules d’or immobilisées sur des fibres ont migré dans l’os ou ont été phagocytées. Dans un second temps, différentes formulations de granules poreux de β-TCP ont été analysées par nanotomographie aux rayons X. L’architecture macroporeuse des granules varie inversement avec la concentration en β-TCP. Les faces internes montrent une grande hétérogénéité de minéralisation. Pour mimer les conditions d’utilisation en chirurgie maxillo-faciale, les granules ont été empilés dans des tubes. Nous avons montré que l’architecture des empilements de granules dépendait de leur forme. L’empilement de granules commerciaux (contenant12,5g de β-TCP) mime l’architecture naturelle et les propriétés physiques de l’os.