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Achille, gare au tendon !

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Direction de la communication

 

Marie Pinhas-Diena, responsable de la communication scientifique l T. 01 44 27 22 89 l M. marie.pinhas@upmc.fr

Achille, gare au tendon !

Les tendons, tissus majoritairement composés de collagène, présentent une architecture multi-échelles qui leur confère les propriétés mécaniques indispensables à leur fonction de transmission des efforts entre le muscle et l’os. Or, ce petit bijou anatomique est constamment soumis à rude épreuve jusqu’à subir des dommages irréversibles. Une étude préalable de fascicules de tendons de queues de souris laisse supposer que la rupture procède du désenchevêtrement des fibres de collagène. Du fait de la fréquence des blessures qui peuvent toucher ce tissu et du relatif échec des thérapies conventionnelles, la réparation du tendon est décidément un véritable défi clinique. Un projet mené conjointement par différents laboratoires de l’UPMC a pour objectif de fabriquer un tendon artificiel présentant des propriétés mécaniques et structurales semblables à celles des tendons natifs. Il fait appel à des compétences et savoir-faire transverses alliant chimie, physique et biologie.

 

Structure hiérarchique du tendon. D. R.

 

L’équipe de Gervaise Mosser au laboratoire de chimie de la matière condensée de Paris (LCMCP, CNRS/UPMC/Collège de France) s’emploie à définir les paramètres physico-chimiques appropriés pour produire des matrices denses de collagène organisées présentant des caractéristiques proches de celles des tendons natifs.

 

L’équipe de Delphine Duprez au laboratoire de biologie du développement (LBD, CNRS/UPMC/Inserm) combine des matrices de collagène obtenues par extrusion avec des structures tendineuses composées de cellules souches produisant des gènes du développement impliqués dans la différentiation des tendons. À terme, ces matrices peuvent servir de support à la différentiation de cellules souches mésenchymateuses qui parachèveraient la synthèse d’un tendon artificiel.

 

Entre les deux extrémités de la chaîne, Lise Picaut, doctorante à l’institut des nanosciences de Paris (INSP, CNRS/UPMC) met en oeuvre un procédé de façonnage de fils à partir de solutions de collagène extrudées dans une solution propre à déclencher la fibrillation des triple-hélices de collagène. Chaque étape de l’extrusion-fibrillation est capitale, l’objectif étant d’obtenir un fil cylindrique avec un alignement prédéfini des fibrilles. Et pour ce faire, il est essentiel de contrôler les paramètres d’extrusion (force et vitesse du pousse-seringue, diamètre de l’aiguille, forme et angle du biseau) et de comprendre leur rôle dans la structure du fil obtenu. C’est à ce prix qu’on pourra envisager une optimisation raisonnée de substrats mimant au mieux les tendons et qui permettront aux cellules de parachever efficacement le travail.

 

De façon plus générale, l’équipe du professeur Tristan Baumberger, à l’INSP, étudie la « matière molle » à l’intersection de la physique, la physico-chimie et la bio-mécanique. Les recherches sont focalisées sur les fluides complexes comme les hydrogels de biopolymères, les mousses et les émulsions très concentrées. Les scientifiques s’intéressent à leur structure et à leurs propriétés mécaniques dans l’objectif d’identifier les processus locaux à l’origine des comportements macroscopiques. L’approche multi-échelle associe des techniques expérimentales comme la rhéologie, la diffusion de la lumière ou la microscopie, et des simulations numériques.

Pour en savoir plus :

Institut des nanosciences de Paris (INSP, CNRS/UPMC)Nouvelle fenêtre



24/05/16