Thèse soutenue

Cellules souches de la pulpe dentaire et matrice de collagène : une association au service de l’ingénierie tissulaire osseuse prévascularisée

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Auteur / Autrice : Charlène Kichenbrand
Direction : Patrick MenuVanessa Moby-Stutzmann
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences de la vie et de la santé
Date : Soutenance le 17/12/2020
Etablissement(s) : Université de Lorraine
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale BioSE - Biologie, Santé, Environnement
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Ingénierie moléculaire et physiopathologie articulaire (Vandœuvre-lès-Nancy)
Jury : Président / Présidente : Jean-Christophe Farges
Examinateurs / Examinatrices : Patrick Menu, Vanessa Moby-Stutzmann, Sophie Gangloff, Maxime Ducret
Rapporteurs / Rapporteuses : Jean-Christophe Farges, Sophie Gangloff

Résumé

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Face à des pertes de substance osseuse de grande étendue dépassant les capacités naturelles de régénération de l’os natif, aucune solution thérapeutique, qu’il s’agisse de l’os autologue ou du l’utilisation de substituts osseux, n’est à ce jour pleinement satisfaisante, en particulier par l’absence de cellularisation du substitut et de sa vascularisation. La création d’un substitut osseux pré vascularisé en ingénierie tissulaire osseuse pourrait dépasser ces limites et autoriser une régénération tissulaire osseuse de qualité, favorisée par une vascularisation du greffon. Notre projet visait à développer ce substitut osseux pré vascularisé en combinant un biomatériau associant éponge de collagène et hydrogel d’alginate enrichi en hydroxyapatite (HA) et colonisé par des cellules souches mésenchymateuses de la pulpe dentaire (CSM-PD). La première partie de notre travail a permis de préciser les conditions environnementales pouvant être choisies pour l’utilisation des CSM-PD en ingénierie tissulaire osseuse, telles que la densité d’ensemencement, la teneur en glucose de l’environnement et le choix de nanovecteurs. Nous avons mis en lumière que les CSM-PD n’étaient pas impactées d’une part par des nanoliposomes de lécithine de colza (utilisables pour la vectorisation de molécules bioactives), et d’autre part qu’une faible teneur en glucose pouvait induire une différenciation ostéogénique de façon aussi performante qu’une forte teneur en glucose. La deuxième partie de notre travail a consisté en l’ensemencement des CSM-PD au sein de notre biomatériau innovant associant éponge de collagène et hydrogel d’alginate enrichi en HA. Nous avons observé une potentialisation des capacités de colonisation des biomatériaux et de la différenciation ostéogénique des CSM-PD et mis en évidence la présence de précurseurs de cellules endothéliales-like. Ces résultats encourageants mettent en lumière le potentiel d’utilisation des CSM-PD combinées à un biomatériau combinant collagène et hydrogel d’alginate enrichi en HA pour l’ingénierie osseuse pré-vascularisée.