Mise au point d'un test utilisant la micro-rhéologie et les propriétés structurelles du caillot pour aider à la compréhension des thromboses veineuses inexpliquées

Development of a test using micro-rheology and structural properties of the clot to better understand unexplained venous thrombosis

• Auteur / Autrice : Laura Wolff-Trombini
• Direction : Chloé James
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie Cellulaire et Physiopathologie
• Date : Soutenance le 27/01/2023
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Bordeaux)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Biologie des maladies cardiovasculaires (Pessac, Gironde)
• Jury : Président / Présidente : Nathalie Westbrook
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Hubert Galinat, Jean-Marc Allain
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Claude Verdier, Pierre Morange

Mots clés

Mots clés contrôlés

Microscopie confocale

Embolie pulmonaire

Physiopathologie

Thrombose veineuse

Coagulation

Mots clés libres

Coagulation

Thrombose

Micro-Rhéologie

Microscopie

Physiopathologie

Coagulation

Thrombosis

Micro-Rheology

Microscopy

Pathophysiology

Résumé

La thrombose veineuse profonde et l'embolie pulmonaire, appelées événements thromboemboliques veineux (ETEV), sont actuellement la troisième cause de décès cardiovasculaire dans le monde. Avec nos diagnostics actuels, nous ne comprenons pas la cause des ETEV chez environ 50% des patients. Une meilleure compréhension de leur étiologie serait un moyen de mieux les traiter et les prévenir. Pour compenser le manque de compréhension des causes de la thrombose avec les tests actuels, différentes approches sont développées : des tests de coagulation globaux tels que le test de génération de thrombine, l’étude de la fibrinoformation et de la fibrinolyse, des études de la structure du caillot et également de la rhéologie des caillots. Dans ce travail, nous avons exploré la structure et la rhéologie du caillot à l’échelle microscopique afin de caractériser des caillots pathologiques et tenter de définir des valeurs seuils mécano-structurelles dit « de risque », par le biais d’une méthode que nous avons développée. Tout d’abord, nous avons mis au point une méthode d’imagerie et d’analyse tridimensionnelle de la microstructure du réseau de fibrine en microscopie confocale et, en parallèle, développé et optimisé une méthode de caractérisation micro-rhéologique de caillots de plasma basée sur la mesure du mouvement brownien de billes micrométriques insérées dans le caillot (mesure des modules viscoélastiques). Nous avons ensuite mis au point un protocole de coagulation (adapté à notre question), nous permettant d’obtenir des caillots de plasma reproductibles. Enfin, nous avons voulu évaluer des paramètres mécano-structurels de caillots enrichis en facteurs de la coagulation (fibrinogène, FVIII, facteurs vitamino-K dependants (II, VII, IX, X), VIIa) et avons montré que les caillots enrichis en fibrinogène et FVIII étaient plus denses et plus rigides que les caillots contrôles. Nous avons souhaité effectuer nos tests sur des témoins individuels mais nous nous sommes confrontés à une grande variabilité inter-individuelle dans la mesure mécanique des caillots humains. Des mesures supplémentaires seront donc nécessaires pour valider cette mesure.

Deep vein thrombosis and pulmonary embolism, known as venous thromboembolic events (VTE), are currently the third leading cause of cardiovascular death in the world. With our current diagnoses, we do not understand the cause of VTE in approximately 50% of patients. A better understanding of the cause of VTEs would be a way to better treat and prevent them. To compensate for the lack of understanding of the causes of thrombosis with current tests, different approaches are developed: global coagulation tests such as the thrombin generation test, the study of fibrino-formation and fibrinolysis, studies of the clot structure but also of the rheology of clots. In this work, we explored the structure and rheology of the clot at the microscopic scale in order to characterize pathological clots and to try to define mechano-structural threshold values called "risk thresholds", with a method we developed. We developed an imaging and three-dimensional analysis method of the fibrin network microstructure by confocal microscopy and, in parallel, we developed and optimized a method of micro-rheological characterization of plasma clots based on the measurement of the Brownian motion of micrometric beads inserted in the clot (measurement of viscoelastic moduli). We then developed a coagulation protocol adapted to our question, allowing us to obtain reproducible plasma clots. Finally, we wanted to evaluate the mechano-structural parameters of clots enriched in coagulation factors (fibrinogen, FVIII, vitamin K dependent factors (II, VII, IX, X), VIIa) and we showed that clots enriched with fibrinogen and FVIII were denser and stiffer than control clots. We wanted to perform our tests on individual controls but we have encountered a large inter-individual variability in the mechanical measurement of human clots. Additional measurements will therefore be necessary to validate this measurement.