Disque intervertébral lombal : contributions à la compréhension des phénomènes de dégénérescence discale

Lumbar Intervertebral Disc : Contributions to the understanding of degeneration phenomena

• Auteur / Autrice : Olivier Hamel
• Direction : Pierre Weiss
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie, Médecine, Santé. Morphologie-Morphogenèse
• Date : Soutenance en 2012
• Etablissement(s) : Nantes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Biologie-Santé Nantes-Angers
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Nantes Université. Pôle Santé. UFR Odontologie (Nantes)
• Jury : Président / Présidente : Daniel Legars
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Daniel Legars
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : François Rannou, Roger Robert

Mots clés

Mots clés contrôlés

Dégénérescence de disque intervertébral

Modèles animaux

Analyse mécanique dynamique

Spectroscopie infrarouge

Rhéologie

Disques intervertébraux

Résumé

La lombalgie discogénique est un problème médico-éconornique majeur pour lequel l'ingénierie tissulaire représente un espoir thérapeutique. La mise en application de cette technologie nécessite de disposer de nouveaux outils d'évaluation de la dégénérescence discale et d'un modèle animal. Le disque intervertébral est un tissu fibro-cartilagineux dont la composition, qui dégénère très précocement, lui confère des propriétés biomécaniques permettant l'absorption et la transmission des contraintes. Deux outils potentiels semblent intéressants afin d'évaluer l'altération des caractéristiques discales: en premier lieu l'analyse des propriétés visco-élastiques, en second lieu l'utilisation de la spectroscopie IRTF qui apporte un reflet de la composition moléculaire. Ces outils ont été étudiés sur des disques de lapins d'âges différents ainsi que sur des disques humains prélevés sur sujets cadavériques. L'étude des propriétés visco-élastiques a été rendue difficile par leur variabilité d'un disque à l'autre. La spectroscopie révèle la présence de groupements chimiques caractéristiques du début de la dégénérescence discale. Parallèlement, un modèle animal de dégénérescence discale a été développé chez le lapin de race NZW et basé sur l'utilisation d'un laser en intradiscal. Cette technique permet d'induire une dégénérescence discale progressive avec des caractéristiques proches de la dégénérescence spontanée. L'utilisation des disque intervertébraux de lapins et de cadavres a permis de mettre en évidence le potentiel de ces techniques, mais ces modèles ont des limites de taille ou de disponibilité qui nous conduiront à les développer sur un modèle plus adapté comme la brebis.

InterVertebral Disc (lVD) degeneration probably represents the first cause of low back pain for which tissue engineering seems to be a clinically promising approach. Implementation of this technology implies the availability of new tools for assessing IVD degeneration and a suitable animal model IVD is a fibrocartilaginous tissue consists of a complex extra-cellular matrix playing a critical role as "shock absorber". Two new tools seem interesting in order to characterize IVD degeneration. First the study of visco-elastic properties, second the use of FTIR spectroscopy which provides a representation of the biochemical composition. These tools have been studied in rabbit IVDof different ages and in human IVD from cadavers. The study of visco-elastic properties is made difficult by their variability. Infrared spectroscopy reveals some chemical groups characterizing incipient IVD degeneration. A new animal model has also been developed in NZW rabbits, based on a laser treatment of IVD. This process allows to induce a progressive IVD degeneration, similar to spontaneous one. Use of rabbit and cadavers IVD has shown the interest of those techniques despite difficulties with size and disponibility. These points will lead us to use a more adapted animal like sheep.