Thèse soutenue

Effets de deux hydrolysats de collagène de poisson sur le métabolisme de chondrocytes articulaires équins et humains : applications pour le traitement de l'arthrose et l'ingénierie du cartilage
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Auteur / Autrice : Bastien Bourdon
Direction : Philippe Galéra
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie
Date : Soutenance le 25/05/2021
Etablissement(s) : Normandie
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Normande de biologie intégrative, santé, environnement (Mont-Saint-Aignan, Seine-Maritime)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Biologie, génétique et thérapies ostéoarticulaires et respiratoires (Saint-Contest, Calvados ; 2017-....) - Biologie, génétique et thérapies ostéoarticulaires et respiratoires
établissement de préparation : Université de Caen Normandie (1971-....)
Jury : Président / Présidente : Jérôme Lafont
Examinateurs / Examinatrices : Philippe Galéra, Frédéric Mallein-Gérin, Françoise Redini, Nicolas Gruchy, Xavier Chevalier, Romain Contentin, Sarah Oddoux
Rapporteurs / Rapporteuses : Frédéric Mallein-Gérin, Françoise Redini

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Mots clés libres

Résumé

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Le cartilage articulaire est composé d’un type cellulaire majoritaire, le chondrocyte, et d’une abondante matrice extracellulaire riche en collagènes. Le cartilage possède une faible capacité de réparation intrinsèque. Ainsi, la répétition de lésions chondrales génère un microenvironnement inflammatoire propice au développement de l’arthrose, caractérisée par la dégradation irréversible du cartilage. Les thérapies actuelles visent à améliorer le confort de vie de patient en diminuant la douleur et l’inflammation. Nos travaux se positionnent dans ce contexte et avaient pour but d’évaluer les effets d’hydrolysats de collagènes d’origine marine (Promérims® 30, 40 et 60) sur la viabilité et le phénotype de chondrocytes articulaires équins et humains. Au-delà de l’intérêt économique pour la filière équine, le cheval constitue un excellent modèle d’étude pour les affections locomotrices observées chez l’Homme. Dans une première partie, nous avons transposé le modèle de culture d’organoïdes cartilagineux initialement développé chez l’Homme au modèle équin. Cette étape avait pour but de développer le modèle de culture le plus pertinent afin de tester ultérieurement les effets des Promérims®, in vitro, sur un tissu cartilagineux de nature hyaline, comparable au cartilage in vivo. Nous avons montré que la culture de chondrocytes équins au sein d’une éponge de collagène de type I/III durant 7 jours en hypoxie en présence de BMP-2 permet d’obtenir un organoïde de nature hyaline.Ensuite, nous avons démontré que les Promérims® n’altèrent pas la viabilité des chondrocytes cultivés en monocouche. Au contraire, les Promérims® permettent d’augmenter l’activité métabolique, la viabilité, et de retarder la survenue de la sénescence. Les Promérims® semblent également favoriser la prolifération (P30-P40) et la migration (P60) des chondrocytes lors de tests de blessure in vitro. Nous avons ensuite évalué les effets des Promérims® sur des organoïdes cartilagineux cultivés en hypoxie en absence ou en présence de BMP2 et/ou d’IL-1. Nous avons montré que les Promérims® induisaient une diminution de l’expression des transcrits de protéases (MMP-1 et -3, HTRA1, ADAMTS5) impliquées dans la dégradation du cartilage lors de l’arthrose. Les Promérims® favorisent également l’accumulation de protéines matricielles (collagènes de type II et I). L’environnement pro-inflammatoire, inhérent à l’arthrose, potentialise les effets des Promérims®. Les Promérims® induisent des effets semblables sur les chondrocytes équins et humains, bien que leurs effets soient globalement plus modérés sur les cellules humaines.