Abstract FR:

Dans la discipline des biomateriaux, une nouvelle voie de recherche, consiste en l'elaboration in vitro d'unites artificielles hybrides. Ce concept fait appel a l'association de biomateriaux avec des cellules autologues. Si les materiaux actuellement employes dans le domaine de la substitution osseuse, possedent des proprietes mecaniques satisfaisantes pour un site d'implantation donne ainsi qu'une biocompatibilite etablie, ils ne presentent pas tous des proprietes de bioreactivite. Parmi les parametres qui conditionnent cette bioreactivite, l'adhesion cellulaire entraine une cascade d'evenements responsables de la rehabitation du materiau ainsi que de la reparation tissulaire. Nous avons utilise un modele de cellules osteoprogenitrices humaines issues du stroma medullaire (hbmsc), susceptibles d'interagir directement avec le materiau lors de la mise en place de celui-ci. Dans une premiere partie, nous avons identifie les recepteurs membranaires portes par ces cellules et impliques dans l'adhesion des cellules a la matrice. L'utilisation de plusieurs methodologies visant a rechercher l'expression genique et proteique, a permis d'identifier la presence des sous-unites d'integrines 2, 3, 5, v, 1, 3 et 5, ainsi que la presence des deux integrines v3 et v5. La fonction de ces sous-unites d'integrines dans l'adhesion cellulaire aux proteines de la matrice extracellulaire (mec) a ete recherchee a l'aide d'anticorps monoclonaux. La sous-unite 1 participe largement au processus d'adhesion de ces cellules osseuses sur la mec. Si les deux integrines v3 et v5, ligands de la vitronectine, ont ete identifiees sur les hbmsc, seule l'integrine v5 interagit activement et exclusivement avec cette proteine. Chacune des proteines etudiees comporte dans sa sequence d'acides amines le tripeptide rgd. Nous avons etudie l'effet inhibiteur de differentes sequences rgd sur l'adhesion cellulaire, et avons pu determiner l'incidence de la composition en acides amines encadrant ce tripeptide, la structure de celui-ci (cyclique ou non), et la conformation des acides amines qui le composent. Ceci nous a permis de selectionner deux peptides, l'un lineaire (grgdspc), et l'autre cyclique (cyclo-rgdfv). Dans un troisieme partie, nous avons etudie la possibilite d'ameliorer les proprietes adhesives de deux types de materiaux (titane, hydroxyapatite), par une modification de leur etat de surface, soit par les proteines de la mec, soit par les peptides de type rgd etudies. Dans le cas des matrices macroporeuses d'origine animale, (endobon, oxbone), les cellules semblent adherer de maniere beaucoup plus importante au materiau oxbone qu'au materiau endobon. Ce resultat est probablement du a la presence de proteines matricielles residuelles dans la structure de oxbone. Il est possible d'utiliser le potentiel adhesif de ces elements proteiques afin d'ameliorer la bioreactivite d'un materiau, en greffant certaines des sequences peptidiques de ces elements proteiques, connues pour stimuler l'adhesion cellulaire. Les recouvrements de materiaux a l'aide des peptides precedemment cites, ont ete effectues par une methode d'immobilisation, faisant intervenir un recouvrement de serum albumine bovine, suivi d'une liaison covalente du smpb (agent de liaison heterobifonctionnel) autorisant la liaison aux sequences peptidiques. L'immobilisation du peptide cyclique rgd cyclo-dfk(mer)gd ameliore les proprietes adhesives du materiau endobon. En conclusion, les travaux presentes dans ce manuscrit, ouvrent d'importantes perspectives d'application des peptides d'adhesion identifies dans ce travail (le peptide lineaire grgdspc, le peptide cyclique cyclo-dfk(mer)gd). La fonctionnalisation de materiaux devrait ameliorer la biointegration, voire la neovascularisation, ainsi que la reponse des cellules osteoblastiques a des contraintes mecaniques qui transitent au site d'implantation.