Porteur de projet : Jean-Daniel Malcor
Personnes impliquées dans le projet : Marielle Pasdeloup, Delphine Vertu-Ciolino
L’organisation du cytosquelette d’actine, exerce une influence sur le phénotype des chondrocytes. L’amplification des chondrocytes sur des supports 2D s’accompagne de leur étalement et d’une formation de câbles d’actine, ou fibres de stress. Ce changement morphologique correspond à une perte de l’état différencié des chondrocytes et les cellules ne synthétisent plus les protéines caractéristiques du cartilage. Au contraire, si les chondrocytes sont cultivés dans un environnement 3D, ils présentent une forme arrondie avec une actine dépolymérisée, situation favorable à l’expression du phénotype différencié. Des molécules comme la GTPase RhoA participent à la polymérisation de l’actine et le niveau de la protéine RhoA et son activité sont considérablement diminuées lorsque les chondrocytes sont inclus dans une matrice 3D.
Les modèles cellulaires combinant des chondrocytes et des biomatériaux sous forme de gels (agarose ou autres polymères synthétiques ou naturels) sont donc propices à la construction d’une matrice cartilagineuse. Nous utilisons de tels modèles pour nos études fondamentales de la chondrogenèse, ainsi que pour développer des protocoles d’ingénierie tissulaire du cartilage (figure 1).
Figure 1 : Des chondrocytes humains ont été amplifiés sur plastique puis inclus en hydrogel pendant plusieurs semaines, en présence d’un cocktail de facteurs de croissance assurant leur redifférenciation. La coupe histologique a été immunomarquée avec un anticorps anti-collagène de type II, protéine majoritaire du cartilage. On peut remarquer que trois cellules partagent leur matrice extracellulaire nouvellement synthétisée dans le biomatériau, formant une unité tissulaire, ressemblant au “chondron” décrit dans le cartilage natif.
Sélection de publications :
1-Perrier-Groult E, Pérès E, Pasdeloup M, Gazzolo L, Duc Dodon M, Mallein-Gerin F. Evaluation of the biocompatibility and stability of allogeneic tissue-engineered cartilage in humanized mice. PLoS One. 2019 May 20;14(5):e0217183. doi: 10.1371/journal.pone.0217183. eCollection 2019.
2- Dufour A, Buffier M, Vertu-Ciolino D, Disant F, Mallein-Gerin F, Perrier-Groult E. Combination of bioactive factors and IEIK13 self-assembling peptide hydrogel promotes cartilage matrix production by human nasal chondrocytes. J Biomed Mater Res A. 2019 Apr;107(4):893-903. doi: 10.1002/jbm.a.36612. Epub 2019 Jan 31.
3- Mayer N, Lopa S, Talò G, Lovati AB, Pasdeloup M, Riboldi SA, Moretti M, Mallein-Gerin F. (2016) Interstitial Perfusion Culture with Specific Soluble Factors Inhibits Type I Collagen Production from Human Osteoarthritic Chondrocytes in Clinical-Grade Collagen Sponges. PLoS One. 1;11(9):e0161479. PMID: 27584727. doi: 10.1371/journal.pone.0161479. eCollection 2016.
4- Perrier-Groult E, Pasdeloup M, Malbouyres M, Galéra P, Mallein-Gerin F. (2013) Control of collagen production in mouse chondrocytes by using a combination of bone morphogenetic protein-2 and small interfering RNA targeting col1a1 for hydrogel-based tissue-engineered cartilage. Tissue Eng. Part C. 19 : 652-664.
5- Durbec M, Mayer N, Vertu-Ciolino D, Disant F, Mallein-Gerin F, Perrier-Groult E. (2014)[Reconstruction of nasal cartilage defects using a tissue engineering technique based on combination of high-density polyethylene and hydrogel].Pathol. Biol. 62 : 137-145.
Collaborations :
Dr. C. Marquette, 3d. FAB platform, Axel’One campus, Lyon
Pr. O. Damour, Laboratoire des substituts cutanés et banque de tissus et de cellules, Hôpital Edouard Herriot, Lyon
Pr. F. Disant, service d’oto-rhino-laryngologie et chirurgie cervico-maxillo-faciale, HCL, Hôpital Edouard Herriot, Lyon
