Développement de stratégies innovantes de régénération parodontale via la modulation de la réponse inflammatoire

Development of novel therapeutic strategies for periodontal regeneration by modulation of inflammatory response

• Auteur / Autrice : Fareeha Batool
• Direction : Olivier Huck
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Nanomédecine régénérative et ingénierie tissulaire
• Date : Soutenance le 16/09/2019
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Strasbourg ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Regenerative NanoMedicine (Strasbourg ; 2018-2022)
• Jury : Président / Présidente : Marjolaine Gosset
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Olivier Huck, Marjolaine Gosset, Kerstin Gritsch, Nicolas Anton
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Marjolaine Gosset, Kerstin Gritsch

Mots clés

Mots clés contrôlés

Régénération tissulaire guidée parodontale

Nanogels

Anti-inflammatoires

Génie tissulaire

Parodonte -- Régénération (biologie)

Mots clés libres

Régénération parodontale

Inflammation

Système à libération contrôlée

Porphyromonas gingivalis

Periodontal regeneration

Inflammation

Controlled-release scaffolds

Porphyromonas gingivalis

Résumé

Le contrôle de l’infection et de l’inflammation est crucial dans les traitements parodontaux de régénération tissulaire. Dans cet objectif, trois stratégies novatrices ont été développées et évaluées in vitro et in vivo en se focalisant sur les paramètres associés à la cicatrisation. Dans un premier temps, une membrane de polycaprolactone (IBU-PCL) fonctionnalisée avec de l’ibuprofène a été développée. Ce nouveau biomatériau aux propriétés anti-inflammatoires et utilisé comme barrière permettant l’exclusion tissulaire a permis de réduire significativement l’expression des marqueurs de l’inflammation au niveau des cellules épithéliales gingivales in vitro et l’inflammation des tissus mous in vivo. Dans un second temps, un implant se formant in situ (ISFI) fonctionnalisé par ibuprofène et chlorhexidine a été développé pour cibler l’infection et l’inflammation. Ce biomatériau a permis de réduire la croissance bactérienne de Porphyromonas gingivalis et d’optimiser la cicatrisation des tissus parodontaux par réduction de l’inflammation. Enfin, un hydrogel thermosensible fonctionnalisé par atorvastatine encapsulée dans des nano-émulsions a été synthétisé (ATV-KELP NE) et a induit une amélioration de la néoformation osseuse dans un modèle de calvaria.

Control of periodontal infection and inflammation is crucial for optimal periodontal wound healing and regeneration. For this purpose, three different and novel strategies were developed and tested for their impact on periodontal wound healing parameters in vitro and in vivo. Firstly, an ibuprofen-functionalized polycaprolactone (IBU-PCL) membrane was developed as an anti-inflammatory barrier membrane that successfully reduced inflammatory markers expression in gingival cells in vitro and decreased soft tissue inflammation, thus, improving periodontal tissue healing in an experimental periodontitis model in vivo. Secondly, chlorhexidine and ibuprofen containing in-situ forming implant (CHX-IBU ISFI) was developed to target both infection and inflammation that successfully reduced Porphyromonas gingivalis growth and inflammatory response of gingival cells in vitro as well as improved soft tissue periodontal wound healing in vivo. Lastly, a thermosensitive chitosan-based hydrogel functionalized with atorvastatin encapsulated in a nano-emulsion (ATV-KELP NE) was characterized and used to treat an induced bone defect in vivo that resulted in improved soft and hard tissue healing by counteracting infection and modulation of immuno-inflammatory response.