Influence d'un film de polycaprolactone fonctionnalise par des peptides d'adhesion sur la reponse de preosteoblastes a la BMP-2 et a la BMP-9.

摘要

L'efficacite des materiaux utilises pour favoriser la regeneration osseuse depend entre autres de leur capacite d'interaction avec le tissu environnant. Ainsi, des peptides d'adhesion contenant la sequence Arginine-Glycine-Acide aspartique (RGD) sont parmi les plus utilises pour favoriser 1'attachement des cellules osseuses au materiau. Les facteurs de croissance, dont les proteines morphogenetiques osseuses (BMPs), jouent egalement un role cle dans le processus de differenciation et de fonctionnement des cellules osseuses. La BMP-2 approuvee par la Food and Drug Administration aux Etats-Unis dans le cadre d'un systeme de liberation est deja actuellement utilisee cliniquement pour accroitre la regeneration osseuse. De plus, la BMP-9 a recemment suscite un grand interet en raison de son potentiel osteogenique superieur a celui de la BMP-2.;Dans un deuxieme temps, la stimulation des preosteoblastes par la BMP-2 et/ou BMP-9 a ete determinee sur PCL-pRGD. L'EC50 pour chacune des BMPs a tout d'abord ete evaluee afin de choisir la concentration optimale a utiliser lors de la combinaison des BMP-2/BMP-9. Tandis que la BMP-2 a induit une phosphorylation des Smad1/5/8 des 30 min, la BMP-9 a engendre un retard d'activation a 4 h. Cette observation etait concomitante avec une diminution de la beta-catenine. Par contre, aucune difference n'a ete observee avec la BMP-2 et la BMP-9 en termes d'activation des MAPKinases. Neanmoins, tant la BMP-2 que la BMP-9 ont ete capables d'induire la differenciation des preosteoblastes MC3T3-E1 sur PCL-pRGD telle que mis en evidence par la synthese d' ARNm codant pour Dlx5, Osterix ou l'osteocalcine et l'augmentation de l'activite de l'alcaline phosphatase a 72h. Mais l'utilisation d'une combinaison de la BMP-2 avec la BMP-9 stabilisant la beta-catenine n'a pas permis d'obtenir un effet additif sur la differenciation, des activations semblables a celles de la BMP-2 utilisee seule ayant ete alors observees.;En resume, l'utilisation de BMP-2 ou de BMP-9 en combinaison avec une surface fonctionnalisee par des peptides d'adhesion semble etre une voie prometteuse pour favoriser la differenciation cellulaire. Cependant, cette etude montre egalement que la BMP-2 et la BMP-9 induisent des voies d'activation antagonistes au contact du PCL-pRGD. Elle met donc l'emphase sur la necessite de mieux comprendre l'influence de la fonctionnalisation de materiaux par des peptides d'adhesion sur la reponse aux facteurs de croissance.;Mots cles: Differenciation, facteur de croissance, MC3T3-E1, peptide d'adhesion, preosteoblastes, Smads, Surface fonctionnalisees, Wnt.;Neanmoins, peu d'etudes se sont interessees a l'influence des peptides d'adhesion sur la reponse cellulaire aux BMPs. Le principal objectif de ce travail de doctorat a donc ete de fonctionnaliser un polymere par des peptides d'adhesion et de determiner son impact sur la capacite de preosteoblastes de souris MC3T3-E1 a repondre a la BMP-2 et a la BMP-9. Cette etude s'est tout d'abord interessee a la synthese et a la caracterisation d'un film de polycaprolactone (PCL) fonctionnalise par un peptide derive de la sialoproteine osseuse qui contient 15 acides amines dont la sequence RGD (pRGD). La fonctionnalisation a consiste en une hydrolyse alcaline du film PCL suivie d'un greffage covalent du pRGD. Les films PCL hydrolyses ont adsorbe des proteines seriques adhesives fibronectine et vitronectine mais sans favoriser l'etalement des preosteoblastes MC3T3-E1. En absence de serum, les films PCL-pRGD ont permis un etalement plus important des preosteoblastes MC3T3-E1 par rapport au PCL fonctionnalise par le pRGE (peptide negatif) ou au PCL hydrolyse. Le PCL-pRGD a augmente le niveau de phosphorylation de la FAK (Tyr397), evenement necessaire chez les preosteoblastes murins pour permettre leur differenciation en osteoblastes matures. Ainsi, seules les cellules adherant au PCL-pRGD ont repondu a la BMP-2 via une activation de la voie canonique des Smads.