Thèse soutenue

Développement de nouveaux modèles ex vivo pour l’étude de l’intéraction mécanique entre les cellules musculaires et leur micro-environnement
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Auteur / Autrice : Nicolas Rose
Direction : Fabien Le GrandBenoît Ladoux
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Biologie cellulaire
Date : Soutenance le 19/03/2021
Etablissement(s) : Sorbonne université
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Complexité du vivant (Paris)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de recherche en myologie (Paris ; 2014-....)
Jury : Président / Présidente : Delphine Duprez
Examinateurs / Examinatrices : Vanessa Ribes, Léa Trichet, Edoardo Malfatti
Rapporteurs / Rapporteuses : Vincent Gache, Sylvie Hénon

Résumé

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Un intérêt croissant est porté aux systèmes ex vivo pour des raisons bioéthiques, légales et économiques. Afin d'étudier la fonction et la régénération musculaire, la recherche médicale nécessite la mise au point de plateformes d’analyse fonctionnelle de myotubes matures et d’outils de culture de cellules souches musculaires (MuSCs) non conventionnelle intégrant les contraintes mécaniques. Dans le cadre de mes travaux, une puce de culture de myotubes en 3D avec capacité de mesure de la contraction a été développée. La combinaison d'une technologie de photo-patterning et de micro-substrats a permis d'obtenir des rendements de culture élevés dans des conditions physico-chimiques contrôlées. Des contractions de myotubes 3D dérivés de myoblastes humains primaires ont été observées, la force générée a été mesurée et le schéma de contraction caractérisé. L'impact de la culture 3D sur la morphologie nucléaire a été analysé, confirmant la similitude d'organisation entre les myotubes 3D obtenus et les myofibres in vivo. De plus, le système a permis de modéliser la dystrophie musculaire congénitale due à une mutation de LMNA avec la culture de myotubes 3D mutants présentant un phénotype de laminopathie typique. Enfin, des MuSCs ont été cultivées sur des hydrogels, démontrant l’effet des variations d'élasticité de la niche sur l'activation des MuSCs au cours de la régénération musculaire.