La thérapie cellulaire de l'insuffisance sphinctérienne urétrale : description d’un modèle animal préclinique et comparaison de 3 techniques de tranferts de cellules précurseurs musculaires

par Laurent Zini

Thèse de doctorat en Biologie cellulaire et moléculaire

Sous la direction de René Yiou.

Soutenue en 2007

à Paris 12 .


  • Résumé

    Nous avons envisagé une approche thérapeutique de l'incontinence urinaire par insuffisance sphinctérienne urétrale basée sur l'injection de cellules précurseurs musculaires (CPM) extraites de muscles périphériques. L'objectif de ce traitement était de restituer une activité tonique sphinctérienne physiologique. Le modèle d'insuffisance sphinctérienne urétrale par électrocoagulation chez la truie provoque une fibrose avec une perte irréversible des fibres musculaires et de leur innervation. Nous avons envisagé 3 méthodes de transfert intra-sphinctérienne de CPM : injection de cellules musculaires en suspension non cultivées, injection de cellules musculaire en suspension cultivées et une nouvelle méthode par implantation directe de groupes de fibres musculaires avec leur cellules staellites non cultuvées. L'injection de CPM isolées par digestion enzymatique avec ou sans culture cellulaire n'entrainait pas de modification du tonus urétral du fait d'une mort cellulaire rapide après l'injection. Le transfert intraurétral de CPM par implantation de fibres musculaires entrainait une dégénérescence-régénération in vivo des fibres par activation des cellules satellites. L'orientation des myotubes était identique à celle donnée aux fibres natives suggérant que la matrice extra cellulaire et les fibres musculaires guidaient le processus de fusion des cellules satellites. L'évaluation urodynamique a montré que les myotubes nouvellement formés exercent une action tonique sous contrôle nerveux de clôture urétrale. Le processus de régénération musculaire exerce une action trophique sur le système nerveux urétral. Il déclenche un bourgeonnement de terminaisons nerveuses qui prennent contact avec les récepteurs cholinergiques des myotubes, les rendant ainsi fonctionnels. Nos recherches actuelles portent sur l'identification de l'origine de ces nerfs.

  • Titre traduit

    Cell therapy based treatments for sphincter insufficiency : description of an animal model and comparison of 3 ways to perform intraurethral delivery of muscle precursor cells


  • Résumé

    We consider a treatment of urethral sphincter insufficiency based on transplantation of muscle precursor cells (MPC). The aim of this project was to restor a physiological urethral tonicity. The pig model by electrocautery sphincter injury provokes irreversible damage to the myofibers and their nerve endings leading to fibrosis and reproducing the histopathological condition of sphincter insufficiency. We compared three ways to preform transplantation of MPCs into the urethra a distance away from the SUS in the proximal urethral segment. We used conventional methods for isolating myogenic (satellite) cells with in vitro proliferation, without in vitro proliferation and a new method of transfer of MPCs by implantation of muscle strips. We investigated the changes in UPP and the innervation of graft derived myotubes. The maximal closure pressure of the proximal urethral segment was not significantly modified after MPC injection, cultured or not, due to a massive cell death after injection. After muscle strips implantation, a distinct peak pressure was constantly found in the proximal urethral segment. This procedure allows the proper orientation of myotube formation in the urethra, a factor is not controlled with MPC injection. Urodynamic studies after curarization revealed that the pressure peak was under neural control. Myofiber implantation exerted a trophic effect on the urethral nervous system, resulting in the development of a dense network of nerve fibers running toward to the acetylcholine receptors of the myotubes. The origin of these nerves are currently under investigation at our laboratory. This treatment could constitute an option to the artificial urinary sphincter which is currently the gold standard of urethral sphincter insufficiency. This treatment have to be associated with physiotherapy exercise aimed to realize the formation of a new muscle.

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  • Annexes : Bibliogr. 123 réf

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