Identification des biomarqueurs précoces de la lésion tendineuse de fatigue dans le modèle équin

Identification of early biomarkers of fatigue tendon injury in horse

• Auteur / Autrice : Magalie Hervieu
• Direction : Philippe Galéra, Fabrice Audigié
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie
• Date : Soutenance en 2013
• Etablissement(s) : Caen

Mots clés

Mots clés contrôlés

Collagène de type I

Facteurs de transcription

Protéines de la matrice extracellulaire

Tendons

Cheval -- Maladies

Tendinite

Résumé

La fonctionnalité de l’appareil locomoteur repose en grande partie sur l’intégrité du tendon, essentiellement composé de fibres de collagènes de types I et III, dont la désorganisation participe à la tendinite de fatigue. Les microtraumatismes subis par les tendons des chevaux athlètes au cours d’entraînements intensifs provoquent, à long terme, une altération des fibres collagéniques. Cette pathologie conduit le plus souvent à l’arrêt prématuré de la carrière sportive du cheval. Cette étude vise à identifier les biomarqueurs précoces de la lésion tendineuse de fatigue chez le cheval. Des expérimentations in vivo tendant à mimer cette affection ont permis de mieux connaître la physiopathologie du tendon et de caractériser des marqueurs moléculaires des stades précoces de la tendinite. Deux modèles d’induction de lésions, chirurgical et «mixte», ont été développés afin se rapprocher du processus physiopathologique spontané. Après induction mécanique chirurgicale de lésions, des biopsies des tendons ont été réalisées et soumises à des mesures de l’expression des gènes et des protéines extra- et intracellulaires, montrant une modification de toutes les molécules étudiées intervenant dans le remodelage de la MEC. Une surexpression des collagènes de types I et III et de la ténascine-C est démontrée dans le tendon lésé, ainsi qu’une désorganisation progressive de la structure du tendon. L’étude sur les facteurs de transcription a révélé que scléraxis semble être un marqueur plus tardif. Ces recherches nous ont permis d’approfondir les connaissances sur la tendinite de fatigue in vivo chez le cheval, tant sur les aspects physiologiques que moléculaires et biochimiques. Elles s'inscrivent dans une démarche de développement d'une sonde moléculaire optique, spécifique d'un marqueur précoce de la tendinite, afin de détecter les lésions de la façon la plus précoce qui soit, avant l'acquisition de lésions irréparables, afin de développer des thérapies qui seront adaptées à l'avenir en clinique vétérinaire, et humaine à postériori. Ainsi, nos recherches ont permis de mettre en évidence de nouveaux marqueurs dans les conditions de tendinite de fatigue.

The functionality of the musculoskeletal system is largely based on the integrity of the tendon, mainly composed of types I and III collagens fibrils, whose disorganization takes a great part in the fatigue tendinitis. Microtraumas exerted on the tendons of race horses during intensive training lead to long-term impairments resulting in fatigue tendinitis. This condition often leads to premature termination of the sport career of the horse. The goal of this study was to characterize early biomarkers of the fatigue tendon injury in horse. Experiments were designed to mimic this pathology by inducing fatigue tendinitis in vivo in horse through a surgery technique and the data led to a better knowledge of the pathophysiology of the tendon and to characterize molecular markers of tendinitis at early stages. Two models of induction of lesions, surgical and "mixed", have been developed to closer to the spontaneous pathophysiological process. After surgical induction of mechanical lesions, tendon biopsies were collected and were subjected to evaluation of gene and protein expressions of different extra-and intracellular proteins, showing a modification of the molecules studied involved in ECM remodeling. Overexpression of types I and III collagens and tenascin -C is observed in injured tendon and a progressive disorganization of the tendon structure. The study of transcription factors revealed that scleraxis seems to be a late tendinitis marker. Therefore, this research allowed us to extend our knowledge on the fatigue tendinitis in both physiological and pathological situations, through biochemical, molecular and cellular approaches. This study was carried out in order to develop an optical molecular marker probe relevant of the earliest stages of tendinitis, leading to the detection as early as possible micro-lesions before they become unrepairable, with the objective especially to promote appropriate therapies in veterinary or human clinic a posteriori. Thus, our research has highlighted new markers of the horse fatigue tendinitis.