Caractérisation des propriétés physico-chimiques du tendon altéré par l'absence du facteur de transcription TIEG1 (TGFβ inducible Early Gene 1)

Characterization of the physico-chemical properties of tendon altered by the lack of TIEG1 transcription factor (TGF-β Inducible Early Gene 1)

• Auteur / Autrice : Laurie Gumez
• Direction : Sabine Bensamoun, Chantal Pichon
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Bio-ingénierie, biomécanique, biomatériaux
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Compiègne

Mots clés

Mots clés contrôlés

Tendons

Tendon calcanéen

Synchrotrons

Spectroscopie

Ténopathies

Fibroblastes

Spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier

Molécules

Composition chimique

Génotype

Mots clés libres

Propriétés physico-chimiques

Hydroxyproline

Qrt-pcr

Irtf

Tieg1

Résumé

L’objectif de cette étude est de caractériser les propriétés physico-chimiques du tendon altéré par le gène TIEG1 (TGF-β Inducible Early Gene 1). L'effet de ce gène a été étudié aux échelles moléculaire et cellulaire pour le tendon dorsal de la queue et le tendon d'Achille extraits de souris femelles C57BL/6 WT et TIEG1 KO. L’organisation moléculaire du collagène au sein des fibres tendineuses a été analysée au synchrotron et la quantité de collagène a été déterminée par dosages d’hydroxyproline. En parallèle, l’analyse de l'expression de gènes impliqués dans le développement de la matrice extracellulaire du tendon a été réalisée par qRT-PCR sur des fibroblastes de 1, 3 et 8 mois. Ensuite, la composition moléculaire et chimique en surface des tendons a été déterminée par la technique IRTF (Spectroscopie Infrarouge à Transformée de Fourier) et XPS (Spectrométrie des Photoélectrons aux rayons X). En complément, la composition moléculaire interne a été quantifiée par la technique MIRTF (Microspectroscopie Infrarouge à Transformée de Fourier), nécessitant le développement de protocoles expérimentaux. Les résultats ont montré que l’absence du gène TIEG1 entraînait une désorganisation de la structure du collagène, une diminution significative de la quantité de collagène ainsi que des différences dans l'expression des gènes. De plus, la comparaison des compositions moléculaires interne et en surface sont différentes en fonction du type de tendon (tendon de la queue vs tendon d'Achille) et du génotype (WT vs TIEG1 KO). Ces données ont permis de caractériser le rôle de TIEG1 sur la structure des tendons afin de réaliser de nouvelles stratégies thérapeutiques.

The purpose of this study is to characterize the physico-chemical properties of tendon altered by TIEG1 gene (TGF-β Inducible Early Gene 1). The effect of this gene was analyzed at the cellular and molecular levels for the dorsal tail tendon and Achilles tendon extracted from WT and TIEG1 KO female mice C57BL/6. The molecular organization of collagen inside tendon fibers was analyzed with synchrotron and the collagen amount was determined from hydroxyproline assays. In parallel, expression analysis of genes involved in the development of tendon extracellular matrix was performed by qRT-PCR on 1, 3 and 8 months old fibroblasts. Then, molecular and chemical compositions were determined with FTIR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy) and XPS (X-ray photoelectron spectroscopy) techniques on tendon surface. In addition, the internal molecular composition was quantified by FTIRM (Fourier Transform Infrared Microspectroscopy) technique, requiring the development of experimental protocols. The results revealed that the absence of TIEG1 gene induced a disorganization of the collagen structure, a significant decrease in the amount of collagen as well as differences in gene expression. Moreover, the comparison of the internal and external molecular composition is different according to the type of tendon (tail tendon vs Achilles tendon) and genotype (WT vs TIEG1 KO). These data allow us to characterize the role of TIEG1 on tendon structure in order to design new therapeutics.