Etude des interactions entre les propriétés physico-chimiques des cristaux de phosphate de calcium basiques (PCB) et leur potentiel inflammatoire

par Prudhommeaux, Florence

Thèse de doctorat en Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie

Sous la direction de Laurent Sedel.

Soutenue en 1997

à Paris 13 .

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  • Résumé

    Le depot de cristaux de phosphate de calcium basiques (pcb) est parfois associe a des arthropathies aigues ou chroniques. La physiopathologie de ces acces est mal comprise. Bien que la nature de ces cristaux soit variable (hydroxyapatites carbonatees ou non, phosphates octacalciques, phosphates tricalciques), peu de travaux ont etudie l'importance de la nature du cristal sur leur potentiel inflammatoire. Etant donnee l'heterogeneite des cristaux rencontres en pathologie humaine, nous avons choisi d'etudier divers cristaux de pcb synthetiques parfaitement caracterises. Le but de cette etude a ete de determiner l'influence de la nature et des proprietes physico-chimiques de ces cristaux sur leur potentiel inflammatoire in vitro (potentiel hemolytique ; cytokines pro-inflammatoires) et in vivo (recrutement cellulaire dans le modele de la poche a air chez le rat). D'autre part, afin de tenir compte de leur evolution in vivo, nous avons teste des cristaux natifs ou vieillis dans des chambres de diffusion#1. L'intensite des reponses biologiques obtenues varie en fonction du type de pcb. Nous avons montre que la surface specifique (ss) et le rapport ca/p des pcb natifs etaient correles a l'intensite des reponses biologiques. De meme, lors du vieillissement, on a observe que l'adsorption de proteines et l'enrichissement en ions carbonate variaient avec ces deux parametres. En effet, la valeur de ss reflete le nombre des interactions possibles entre les surfaces cristallines et le milieu biologique environnant (cellules et/ou proteines). Le rapport ca/p determine la solubilite extra-cellulaire de ces composes chimiques. Il est apparu que le vieillissement et la reponse inflammatoire etaient des processus interdependants. En effet, l'etat inflammatoire initial influencait la nature et la quantite de proteines capables de s'adsorber sur le cristal. Reciproquement, les modifications de surface induites par le vieillissement des cristaux de pcb alteraient leur potentiel inflammatoire a la fois in vivo et in vitro. A chaque typecristallin, une reponse biologique peut etre associee comme resultat de la combinaison de ses proprietes inflammatoires a l'etat natif et vieilli. 1) des cristaux depourvus de reactivite biologique a l'etat natif et vieilli (hydroxyapatites stoechiometriques). 2) des cristaux natifs inflammatoires mais passives apres vieillissement. Ces cristaux sont a l'origine d'une reaction inflammatoire aigue spontanement resolutive (apatites carbonatees). 3) des cristaux natifs tres inflammatoires dont le vieillissement s'accompagne de la nucleation et de la croissance d'une 2#e#m#e phase cristalline d'apatite carbonatee qui reactive leur potentiel inflammatoire (phosphates octacalciques). Ces cristaux induisent une reponse inflammatoire aigue auto-entretenue qui pourrait etre a l'origine de phenomenes chroniques. En conclusion, nos travaux montrent que le potentiel inflammatoire des cristaux de pcb est variable suivant le type cristallin teste. L'intensite de la reponse inflammatoire est determinee par des proprietes physico-chimiques de surface. Les phenomenes biologiques et physico-chimiques impliques ne peuvent donc pas etre dissocies. C'est pourquoi, toute etude du potentiel inflammatoire des pcb doit donc necessairement comprendre une caracterisation de leurs proprietes physico-chimiques et une etude de leurs mecanismes de vieillissement. 1 : enceinte protegee des contacts cellulaires mais permettant la diffusion des proteines, implantee in vivo.

  • Titre traduit

    Study of the interactions between physico-chemical properties of basic calcium phosphate (bcp) crystals and their inflammatory potential


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Informations

  • Détails : 223 P.
  • Annexes : 491 REF.

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  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH 1997 080
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