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Écrit par
Shalaw Grancher
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Thesee
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INSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE LORRAINE
ECOLE DOCTORALE BIOLOGIE – SANTE – ENVIRONNEMENT
THÈSE
2006
Présentée et soutenue publiquement pour obtenir le grade de
DOCTEUR DE L’I.N.P.L.
Spécialité : Bioingénierie
Par
Shalaw FAWZI-GRANCHER
Le 03 Octobre 2006
Titre :
Influence des facteurs biochimiques et mécaniques in vitro
sur la prolifération cellulaire et la synthèse matricielle de
fibroblastes. Applications en Ingénierie tissulaire
Directeur de thèse : Madame le Docteur Sylvaine MULLER
JURY
Rapporteurs :
M. D. ISABEY DR CNRS UMR 651, INSERM, Créteil
M. P. SCHAAF Professeur UPR O22 CNRS, ICS, Strasbourg
Examinateurs :
M. J.F. STOLTZ Professeur UMR 7563 CNRS-UHP-INPL, Nancy
Mme M.L. VIRIOT DR CNRS UMR 7630 CNRS-INPL, ENSIC, Nancy
Mme S. MULLER CR INSERM UMR 7563 CNRS-UHP-INPL, Nancy
1 Avant Propos et Remerciements
À Soline-Dia
À Nicolas
À mes parents, à qui je pense malgré la distance
À mes sœurs, pour leur soutien
À mes frères, pour leurs encouragements
À toute ma famille et ma belle-famille
À tous mes amis
2 Avant Propos et Remerciements
Au terme de ce travail, je tiens à adresser mes remerciements les plus chaleureux à tous ceux
qui m’ont aidée durant mes années passées au laboratoire.
Je tiens à remercier tout particulièrement Monsieur le Professeur Jean-François
STOLTZ, Directeur du groupe «Ingénierie Cellulaire et Tissulaire du LEMTA», qui m’a
accueillie avec bienveillance dans son laboratoire, d’abord en tant que stagiaire en DEA,
puis comme Doctorante.
J’exprime ma sincère reconnaissance à Madame Sylvaine MULLER, Chargée de
Recherche à l’INSERM, ma Directrice de thèse, pour son implication dans mon travail au
cours de ma thèse et pour son aide et ses conseils précieux. Elle a suivi le déroulement de ce
travail avec beaucoup d’attention, et elle a su me faire partager son enthousiasme dans les
moments difficiles. Je ne saurai jamais assez la remercier pour ses conseils éclairés et pour la
confiance qu’elle m’a accordée pendant ces années de thèse.
Je remercie très vivement Messieurs les Professeurs D. ISABEY et P. SCHAAF, pour
avoir accepté d’être rapporteurs de ma thèse.
J’exprime toute ma gratitude et mon profond respect à Madame le Docteur Marie-
Laure VIRIOT, Directeur de Recherche au CNRS, pour l’honneur qu’elle m’a fait en
acceptant de juger mon travail ainsi que pour sa bienveillance.
Je tiens à remercier Monsieur Dominique DUMAS, Ingénieur de Recherche, pour ses
conseils et son aide notamment concernant la microscopie de fluorescence.
Je remercie très vivement, Monsieur Michel MARCHAND, Ingénieur d’Etudes, pour
son assistance dans la réalisation de l’appareil d’étirement.
Je remercie Mesdames Monique GENTILS, Ghislaine CAUCHOIS, Techniciennes,
pour leur gentillesse, leur sympathie, leur disponibilité et leur soutien continu. Je leur
exprime ma profonde reconnaissance pour tout le temps qu’elles ont consacré à la correction
de ce manuscrit.
Je remercie spécialement Monsieur Cédric BOURA, Maître de Conférences, pour sa
disponibilité et tout ce qu’il m’a appris durant mes années de présence au laboratoire.
3 Avant Propos et Remerciements
Je tiens à remercier également Mariama TRAORE et Yun WANG, Doctorantes, pour
leur gentillesse, et pour tout le temps qu’elles m’ont consacré à la correction de mon article.
Mes remerciements vont également vers mes chers collègues et amis du laboratoire
pour m’avoir encouragée et supportée durant ces années :
Natalia, Assia, Rania, Marine, Cédryck, Jingwei, Said, Vanessa, Luc, Lei, Caroline,
Halima, Brigitte, Karine, Céline, Claude, Xiong, Véronique et anciens collègues, Hong, Sun.
À tous mes amis irakiens (nes) pour leur amitié et leur soutien moral, en particulier :
Avan, Narmine, Safa, Baram.
À l’Institut kurde de Paris pour m’avoir donné la chance de réaliser mon rêve.
À la Fondation de la Recherche Médicale pour avoir financé les derniers mois de ma
thèse.
4 Table de Matières
AVANT PROPOS ET REMERCIEMENTS………..........................………...……………2
LISTE DES PUBLICATIONS ET COMMUICATIONS…………………………………8
INTRODUCTION GENERAL ............................................................................................. 25
CHAPITRE I : ETUDES BIBLIOGRAPHIQUES...……..……………………………….24
A. LE LIGAMENT ................................................................................................................ 25
B. LE TENDON...................................................................................................................... 28
B-1: DESCRIPTION................................................................................................................. 28
B-2 : LES CONSTITUANTS ...................................................................................................... 30
B-2-1 : Les fibroblastes .......................................................................................................... 30
B-2-1-1 : Morphologie ................................................................................................. 30
B-2-1-2 : Métabolisme de fibroblastes......................................................................... 30
B-2-2 : La matrice extracellulaire......................................................................................... 31
B-2-2-1 : Les fibres ...................................................................................................... 32
B-2-2-2 : Les glycoprotéines........................................................................................ 38
B-2-2-3 : Les protéoglycanes (PG) .............................................................................. 42
B-2-3 : Propriétés mécaniques du ligament et du tendon................................................... 42
C. PATHOLOGIE DU LIGAMENT ET DU TENDON .................................................... 44
C-1 : LIGAMENT CROISE ANTERIEUR (LCA).......................................................................... 45
C-1-1 : Anatomie .................................................................................................................... 45
C-1-2 : Rôle ............................................................................................................................. 46
C-1-3 : Structure..................................................................................................................... 47
D. PATHOLOGIE DU LIGAMENT CROISE ANTERIEUR (LCA) - TRAITEMENT 48
D-1 : AUTOGREFFE................................................................................................................ 50
D-2 : ALLOGREFFE ................................................................................................................ 52
D-3 : MATERIAUX SYNTHETIQUES......................................................................................... 52
E. INGENIERIE TISSULAIRE DU LIGAMENT.............................................................. 56
E-1 : LES SOURCE DE CELLULES ............................................................................................ 59
E-2 : LES BIOMATERIAUX (MATRICE).................................................................................... 60
E-2-1 : Caractéristiques de la matrice.................................................................................. 60
E-2-1-1 : Biocompatibilité ........................................................................................... 60
E-2-1-2 : Porosité......................................................................................................... 60
E-2-1-3 : Propriétés mécaniques ................................................................................. 60
E-2-1-4 : Durée de dégradation................................................................................... 61
E-2-2 : Les polyesters ............................................................................................................. 61
E-2-2-1 : Propriétés physiques .................................................................................... 62
E-2-2-2 : Dégradation.................................................................................................. 63
E-3 : FACTEURS REGULATEURS ..