Réparation osseuse et réaction immunitaire

par Sébastien Bouvet-Gerbettaz

Thèse de doctorat en Interactions moléculaires et cellulaires

Sous la direction de Nathalie Rochet.

Soutenue en 2012

à Nice .

mots clés

• Os -- Immunologie -- Thèses et écrits académiques
• Génie tissulaire -- Thèses et écrits académiques
• Cellules stromales mésenchymateuses -- Thèses et écrits académiques
• Lymphocytes T -- Thèses et écrits académiques
• Corps étrangers -- Thèses et écrits académiques
• Immunosuppresseurs -- Thèses et écrits académiques

Résumé

Dans la sphère maxillo-faciale, l’autogreffe est la technique de référence pour reconstruire les grandes pertes de substance osseuses. Plus récemment, des techniques alternatives moins invasives proposent l’implantation de biomatériaux associés à des facteurs de croissance et des cellules ostéogéniques. L’objectif de ce travail était d’analyser, au regard des dernières données en ostéoimmunologie, l’influence du système immunitaire sur la réparation osseuse spontanée, sur la cicatrisation des reconstructions chirurgicales et dans les modèles d’ingénierie tissulaire. Notre hypothèse était que la réponse immunitaire pourrait avoir un effet délétère sur la formation osseuse ectopique induite par des cellules stromales de moelle osseuse au sein d’un biomatériau composé de microparticules de phosphate de calcium biphasé et de plasma coagulé. Nous avons démontré qu’l existait une corrélation entre l’activation des lymphocytes T et des macrophages et un effet délétère sur la maturation osseuse ectopique ainsi qu’une réduction de la survie des cellules implantées chez la souris immunocompétente. L’implantation chez la sourie nude engendre au contraire une néoformation d’os mature associée à une hématopoïèse active. Dans ce système syngénique, nous avons tenté d’améliorer la formation osseuse en modulant la réaction immunitaire par deux approches différentes : 1) l’immunosuppression systémique par le tacrolimus, et 2) la photomodulation laser de basse énergie. Nous avons montré que ces deux méthodes ne permettaient pas d’améliorer la maturation osseuse, cependant d’autres expériences sont nécessaires pour évaluer l’intérêt de biomatériaux associés à des immunosuppresseurs.

Titre traduit

Bone repair and immune response

Pas de résumé disponible.

Résumé

In the field of maxillo-facial surgery, the autologous bone graft is the gold standard for large bone defect reconstruction, but less invasive bone tissue engineering strategies are currently under investigations. Our aim was to explore, in the light of the recent data in osteoimmunology, the interaction between the immune system and the bone formation in spontaneous healing process, in surgical reconstruction and in bone tissue engineering techniques. We hypothesized that the host immune response could impair the ectopic bone formation induced by bone marrow stromal cell implanted associated to a biomaterial composed of calcium phosphate microparticles clotted in plasma. By comparing the bone formation and local immunological markers expression inside implants retrieved from immunocompetent of immunodeficient mice, we have demonstrated that the activation of T cell and macrophages was correlated to a detrimental effect on newly formed bone maturation and implanted cells survival in wild mice. In immunodefficient nude mice, the absence of T cell reaction was correlated to the formation of lamellar mature bone and hematopoietic niches. In this syngenic immunocompetent system, we attempted to improve bone formation by modulating the immune response by two different approaches : 1) systemic immunosuppression with tacrolimus and 2) photomodulation by low-level laser therapy. We have shown that these two immunomodulation protocols de not improve bone maturation, but other experiments are necessary to assess the interest of immunosuppressive drug releasing biomaterials.