Abstract FR:

Le Vascular Endothelial Growth Factor A (VEGF-A : facteur proangiogénique) est indispensable au gain osseux sous contrainte mécanique et est un des facteurs clé de l’ostéointégration des biomatériaux. Etant donné que les phases d’accélération dans les signaux mécaniques sont critiques pour la réponse cellulaire, nous avons comparé l’efficacité de régimes mécaniques variant en fréquences (de 0. 05 à 5 Hz) avec un nombre de cycles constant, sur la production du VEGF. Nous avons montré sur plusieurs souches d’ostéoblastes (ROS 17. 2. 8, MG63 et primaires humaines) que nos régimes hautes fréquences (mode pulsé) induisaient spécifiquement la production des isoformes matricielles du vegf (206, 189, 145) et que nos régimes basses fréquences (mode relaxé) induisaient spécifiquement la production des isoformes solubles du vegf (121) avec un maximum d’expression 12h-post contrainte. Le VEGF165 est produit sous tous nos régimes, mais sous forme soluble en mode relaxé et matricielle en mode pulsé. L’épissage alternatif du VEGFA est donc modulé par l’environnement mécanique de l’ostéoblaste. La signalisation du VEGF et celle des contraintes mécaniques régulent en commun la polymérisation de l’actine contrôlée par les rho-gtpases. La quantification, par G-LISA, des activités de RhoA et RhoABC sous contrainte, nous ont permis de montrer que RhoA est nécessaire mais pas suffisant pour la production de vegf matriciel et que si l’activité de RhoA était éteinte, du vegf soluble restait produit en mode relaxé. Le maintien à très long terme de l’activité de RhoA nous laisse à penser que le VEGF matriciel (VEGFm) a une signalisation différente de celle du soluble par une possible stabilisation du complexe VEGF/KDR/αVβ3. La dernière partie de ce travail a consisté à montrer le rôle biologique de nos matrices fonctionnalisées. L’incorporation de VEGFm dans les matrices est maximale après trois épisodes journaliers de contrainte en mode pulsé et celle de deux puissants facteurs anti-angiogénique produits par les ostéoblastes (TIMP-2 et PEDF) est fortement réduite. Le VEGFm possède un rôle promigratoire pour les cellules endothéliales et anti-apoptotique pour les ostéoblastes. L’ensemble de ces données encourage l’utilisation de sollicitations mécaniques sur des biomatériaux cellularisés par des ostéoblastes permettant une meilleure ostéointégration. Les perspectives directes de ce travail sont de montrer que le VEGF et d’autres facteurs d’intérêt biologique (FGF2, BMP, PDGF…) peuvent être immobilisés sur des biomatériaux 3D cellularisés avec des ostéoblastes ou des cellules souches et soumis à des contraintes pulsées afin de vérifier leur capacité angiogénique in vivo.