Controlling cell biomechanics in orthopaedic tissue engineering and repair

L'ingénierie tissulaire offre de grandes perspectives par le traitement de pathologies osseuses ou le remplacement de tissus lésés lors de pertes massives de substances osseuses. Selon ce concept, un prélèvement de cellules prélevées chez le patient, amplifiées in vitre par des techniques de culture cellulaire, introduites dans un biomatériau bioactif, constitue ainsi le support de l'ingénierie tissulaire. Ces matériaux hybrides associant un biomatériau et des cellules autologues offrent une parfaite biosécurité pour le patient en éliminant tout risque de contamination ou de rejet lié à l'utilisation des allogreffes. Le mécanotransduction joue un rôle essentiel dans les mécanismes de remodelage osseux et de réparation tissulaire. Sur le plan physiologique, les contraintes mécaniques peuvent activer certaines voies de transduction du signal entraînant la production de seconds messagers et de différents médiateurs cellulaires. Ces événements ont pour conséquence de modifier l'activité transcriptionnelle de la cellule sous contrainte et modifier ainsi les taux des ARNn des protéines de la matrice extracellulaire. Au niveau cellulaire, ces mécanismes de mécanotransduction peuvent modifier la relation cellule/matériau et plus particulièrement l'adhésion cellulaire et activer des canaux membranaires tels que les canaux calciques voltage dépendant (VOCC). Dans ce travail, nos efforts se sont portés sur l'effet de contraintes mécaniques sur l'adhésion cellulaire à son support, sur l'activation des canaux calciques voltage dépendant et sur la production de matrice extracellulaire au sein d'un complexe hybride (biomatériau/cellule) cultivé en bioréacteur.