| Mise au point d'un modèle tridimensionnel d'arthrose (Development of a tridimensional osteoarthritis model) Mélou, Caroline - (2023-12-07) / Université de Rennes - Mise au point d'un modèle tridimensionnel d'arthrose
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Langue : Français, Anglais Directeur(s) de thèse: Chauvel-Lebret, Dominique Discipline : Biologie cellulaire, biologie du développement Laboratoire : ISCR Ecole Doctorale : SVS Classification : Médecine et santé Mots-clés : Articulation temporo-mandibulaire, Arthrose, Culture cellulaire tridimensionnelle, Sphéroïdes, Chondrocyte
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Résumé : L’arthrose de l’articulation temporo-mandibulaire (ATM) est une pathologie chronique principalement traitée de manière symptomatique. Face aux cas les plus sévères, une chirurgie invasive peut s’avérer nécessaire puisqu’il n’existe actuellement aucune stratégie efficace pour réparer et régénérer une ATM endommagée. L’analyse de la littérature révèle une absence de modèle de référence pour l’étude de l’arthrose. Le développement d’un modèle fiable est donc une étape nécessaire, afin de pouvoir décrypter les mécanismes de cette pathologie et mettre au point des traitements curatifs. L’objectif de ce travail était de développer un modèle tridimensionnel in vitro, à partir de chondrocytes cultivées en trois dimensions sous forme de sphéroïdes, et de comparer cette technique à la culture en culot, qui est actuellement la méthode de référence. Dans un premier temps, des cellules souches mésenchymateuses (CSM) d’origine dentaire ont été cultivées en deux (témoin négatif) et en trois dimensions sous forme de sphéroïdes et de culots. La différenciation chondrocytaire a été induite et évaluée par PCR quantitative et coloration histologique (bleu Alcian). Dans un second temps, l’arthrose a été induite en exposant les CSM différenciées, ainsi qu’une lignée établie de chondrocytes (lignée C20A4) à de l’interleukine 1 bêta. Ce travail a mis en évidence une supériorité des sphéroïdes par rapport aux culots, pour la différenciation chondrocytaire des cellules souches mésenchymateuses et pour l’induction de l’arthrose. Ces deux modèles de sphéroïdes (différenciation chondrocytaire et modèle d’arthrose) pourront être utilisés pour tester des verres bioactifs innovants en ingénierie tissulaire du cartilage. Abstract : Temporomandibular joint (TMJ) osteoarthritis is a chronic disease mainly treated by symptomatic management. For the most severe cases, invasive surgery may be needed, as there is currently no strategy for repairing and regenerating damaged TMJ. A review of the literature reveals the absence of a reference model for the study of osteoarthritis. A reliable model is therefore necessary to understand the mechanisms of this pathology and develop curative treatments. The aim of this work was to develop an in vitro tridimensional model, with chondrocytes cultured in three dimensions as spheroid, and to compare this technique to pellet culture, which is currently the reference method. In a first step, dental mesenchymal stem cells (MSC) were cultured in monolayer (negative control) and in three dimensions as spheroids and pellets. Chondrogenic differentiation was induced and assessed by RT-qPCR and histological Alcian Blue staining. In a second step, osteoarthritis was induced by exposition of differentiated CSM, and C20A4 chondrocytes to interleukin 1 beta. This work demonstrated the superiority of spheroids over pellets in the chondrogenic differentiation of MSC cells and in the induction of osteoarthritis. These two spheroid models (chondrocyte differentiation and osteoarthritis model) can be used to test innovative bioactive glasses for cartilage tissue engineering. | |||