Bioingénierie du cartilage et arthrose expérimentale - Université de Lorraine Access content directly
Theses Year : 2003

Experimental osteoarthrltis and cartilage engineering

Bioingénierie du cartilage et arthrose expérimentale

Abstract

Cartilage lesions can be divided into focals defects caused dy trauma or osteochondritis and into diffuse lesions caused by osteoarthritis (OA). To study the kinetics of degeneration of the articular cartilage during OA, we investigated the clinical and histological events during the early phases of experimental, mechanically-induced OA in the rat induced by anterior cruciate ligament transection (ACLT). The lesions developed in this model are similar to those observed in clinics. In a second step we investigated the influenjce of several parameters on the course of the model : calibrated effort, intra-articular injection of a proteasome inhibitor (MG 132) and intra-articular injection of hyaluronate. The relationship between sport and osteoarthritis is still debated in the literature but the intensity of physical activities seem to be one of the most important factor in the developpement of OA. We demonstrated in our study that a moderate exercise can limit the severity of chondral lesions after ACLT, in part via an overexpression of an atni-apoptotic factor, Hsp 70. We also demonstrated the chondoprotective effect of a proteasome inhibitor MG 132 andof hyaluronate in our model. In a second step, we developed the culture of primary bovine chondrocytes in collagen gels for cartilage engineering. Our results suggest that primary bovine chondrocytes cultured in collagen gel grew in 3 dimensions, accumulating an extra cellular matrix while maintaining their phenotype during 2-week culture periods. In summary, the chondoprotective effect via an over expression of Hsp70 seems to be useful to prevent cartilage damages and OA. Tissue engineering using collagen gel scaffolds constitutes a new approach to treat cartilage defects.
Les lésions du cartilage peuvent être divisées en lésions focales observées au décours de traumatismes articulaires ou lors d' ostéochondrites disséquantes et en lésions étendues diffuses présentes dans l'arthrose. Dans un premier temps, nous avons développé un modèle d'arthrose par section du ligament croisé antérieur (LCA) chez le rat. Ce modèle dit mécanique par opposition au modèle structural a été caractérisé sur le plan histologique et immunohistochimique. Il reproduit les lésions d'arthrose observées en clinique et s'avère donc un modèle particulièrement intéressant. Nous avons ensuite étudié l'influence de différents paramètres sur ce modèle: effort, injection intra-articulaire d'un inhibiteur du protéasome et injection intra-articulaire d'acide hyaluronique. Le lien entre activité physique et arthrose est controversé dans la littérature mais il semble que l'intensité de l'effort soit l'un des facteurs prédominants dans la survenue ou non des lésions cartilagineuses. Nous avons ainsi pu démontrer qu'une activité physique modérée permettait de limiter les lésions cartilagineuses. Nous avons ainsi pu démontrer qu'une activité physique modérée permettait de limiter les lésions cartilagineuses après section du LCA. Cette action bénéfique semble liée à la surexpression d'Hsp70 et à la diminution des phénomènes apoptotiques. L'injection d'un inhibiteur du protéasome, le MG 132, est capable également de diminuer la sévérité des lésions histologiques provoquées par la section du LCA, via l'induction de la protéine Hsp70. Enfin, nous avons démontré l'effet bénéfique de la viscosupplémentation sur les lésions cartilagineuses de notre modèle. Dans une seconde approche; nous avons développé in vitro une technique de culture de chondrocytes en 3 dimensions au sein de gels de collagène afin de synthétiser un néocartilage. Nos résultats démontrent la faisabilité de cette technique, sa reproductibilité tout en maintenant le phénotype chondrocytaire. Elle pourrait représenter une alternative à la technique classique dite de Brittberg dans les années à venir. Nos résultats montrent au total d'une part l'intérêt de la surexpression de la protéine Hsp70 pour obtenir un effet chondroprotecteur et prévenir ou limiter les lésions arthrosiques et d'autre part les possibilités de réparation des lésions ostéochondralés localisées par la culture chondrocyt:iire en gels de collagène in vitro.
Fichier principal
Vignette du fichier
SCD_T_2003_0236_GALOIS.pdf (6.46 Mo) Télécharger le fichier
Origin : Files produced by the author(s)

Dates and versions

tel-01748360 , version 1 (29-03-2018)

Identifiers

  • HAL Id : tel-01748360 , version 1

Cite

Laurent Galois. Bioingénierie du cartilage et arthrose expérimentale. Médecine humaine et pathologie. Université Henri Poincaré - Nancy 1, 2003. Français. ⟨NNT : 2003NAN11315⟩. ⟨tel-01748360⟩
58 View
1066 Download

Share

Gmail Facebook X LinkedIn More