Exploration fonctionnelle des cellules cutanées en réponse au glyoxal et identification de facteurs impliqués dans le retard de cicatrisation lié au diabète : test de la Metformine comme molécule antiglycante
Auteur / Autrice : | Cécile Guillon |
Direction : | Dominique Sigaudo-Roussel, Christelle Bonod-Bidaud |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Biologie moléculaire et cellulaire |
Date : | Soutenance le 09/07/2021 |
Etablissement(s) : | Lyon |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Interdisciplinaire Sciences-Santé (Villeurbanne ; 1995-....) |
Partenaire(s) de recherche : | établissement opérateur d'inscription : Université Claude Bernard (Lyon ; 1971-....) |
Laboratoire : Laboratoire de Biologie tissulaire et d'ingénierie thérapeutique (Lyon ; 2013-....) | |
Jury : | Président / Présidente : Ulrich Valcourt |
Examinateurs / Examinatrices : Dominique Sigaudo-Roussel, Christelle Bonod-Bidaud, Walid Rachidi, Florence Debacq-Chainiaux, Laure Gibot | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Walid Rachidi, Florence Debacq-Chainiaux, Laure Gibot |
Mots clés
Mots clés libres
Résumé
Les personnes diabétiques présentent un risque accru de développer des plaies chroniques, le plus souvent au niveau du pied, pouvant mener jusqu’à l’amputation. Les causes de ce défaut de cicatrisation sont encore mal connues. Il a cependant été montré qu’une des conséquences de l’hyperglycémie est l’accumulation de produits terminaux de glycation, ou AGEs, tel que le Nε-(carboxymethyl)lysine (CML), au niveau de la peau des patients. Notre projet a eu pour objectif de mettre en évidence les effets de la glycation au niveau cutané afin de mieux comprendre les défauts de cicatrisation des diabétiques. Dans un premier temps, notre travail a consisté à étudier le comportement des fibroblastes dermiques humains en réponse à un agent de glycation fort : le glyoxal. Nous avons montré une diminution importante de la prolifération et de la migration cellulaire à la suite d’une accumulation de CML. Il apparaît qu’en présence de glyoxal les fibroblastes produisent correctement le collagène I mais sont incapables de le cliver et/ou de l’assembler correctement. Ces résultats suggèrent que la glycation pourrait retarder la fermeture d’une plaie et induire une fragilité cutanée. Nous avons également pu mettre en évidence une forte accumulation de vésicules lipidiques dans le cytoplasme des fibroblastes en réponse au glyoxal, ce qui traduit un déséquilibre important du métabolisme des lipides comme il est observé chez les diabétiques. Pour aller plus loin, la metformine aux propriétés antiglycantes, pourrait permettre de limiter l’accumulation lipidique. Par la suite, un modèle de peaux 3D avec kératinocytes, fibroblastes et cellules endothéliales a été testé en présence de glyoxal et/ou de metformine. Le glyoxal induit une diminution de la maturité des vaisseaux sanguins, une forte perturbation de la différenciation épidermique avec notamment une diminution de l’épaisseur de l’épiderme et de l’expression de la kératine 1. Dans un modèle 3D de cicatrisation, nous avons montré que la migration des kératinocytes est drastiquement diminuée après traitement au glyoxal. Ces modèles 3D nous ont permis de mettre en évidence que la metformine est capable de rétablir partiellement la différenciation épidermique et d’améliorer la stabilité des vaisseaux sanguins, mais ne permet pas d’augmenter la migration des kératinocytes. Enfin, nous avons testé un pansement contenant de la metformine sur des plaies de compression chroniques induites chez la souris diabétique. Sur ce modèle in vivo nous n’avons cependant pas pu mettre en évidence une amélioration de la cicatrisation en présence de metformine. Ces travaux de thèse ont permis de mettre en évidence que la glycation est à l’origine d’une perturbation forte de différents paramètres essentiels au processus de cicatrisation comme la migration, la prolifération, la différenciation et le remodelage de la matrice extracellulaire. Ces résultats ouvrent d'importantes perspectives pour étudier les complications cutanées liées au diabète et la mise en place d'approches thérapeutiques innovantes comme la metformine qui montre un fort potentiel.