Academic literature on the topic 'Peau – Régénération (biologie)'

Le tissu adipeux de l’Homme est un réel organe dynamique dont l’intérêt en chirurgie est grandissant. Sa composante sous cutanée, dense en adipocytes, se compose d’un stroma riche en cellules souches mésenchymateuses. Les ADSC (cellules souches mésenchymateuses dérivées du tissus adipeux ou Adipose-derived Stem cells) peuvent en être isolées au laboratoire après digestion enzymatique, ou mécaniquement (émulsification mécanique et nanofat), les rendant disponibles immédiatement au bloc opératoire. La pluripotence des ADSC en fait un atout majeur pour leur utilisation en médecine régénératrice.La chirurgie plastique est amenée à réparer des défects pouvant, entre autres, affecter les tissus nerveux périphérique, osseux et cutané. Ainsi, la lipoaspiration, geste chirurgical effectué quotidiennement au bloc opératoire, offre la possibilité de disposer de lipoaspirat issu du tissu adipeux sous cutané, potentiellement riche en ADSC. Ainsi, après avoir réalisé une revue de la littérature recensant 51 marqueurs phénotypiques depuis 2006, 5 marqueurs différenciants se démarquaient depuis les dernières recommandations de 2019 : CD34-, CD45-, CD73+, CD90+ et CD105+. Alors, nous avons appliqué cette nouvelle stratégie à une cohorte de 21 patients en analysant la cellularité en ADSC de la Fraction Vasculaire Stromale (SVF) selon la technique, l’âge, le sexe, la localisation et l’indice de masse corporelle. Ensuite, la culture cellulaire avait pour but de confirmer la fonctionnalité des ADSC en comparant la production d’IL-6 et de TNF- dans 4 sous populations issus de lipoaspirats. Les variations phénotypiques secondaires à l’amplification cellulaire étaient observées. L’objectif suivant était d’user de la pluripotence des ADSC dans 3 indications : différenciation neurogène, ostéogénique et cutanée.Ainsi, le potentiel neurogénique des ADSC contenus dans la SVF isolée mécaniquement (nanofat) était étudié dans la repousse nerveuse. Pour cela, un défect de nerf sciatique chez le rat était reconstruit à l’aide d’un neurotube de chitosan, associé ou non à l’adjonction d’ADSC. L’environnement favorable à une repousse nerveuse médiée par l’ajout de nanofat était objectivé, entre autres, par analyses histologiques et immunohistochimiques (PGP9.5 et protéine S100).Ensuite, la différenciation ostéoblastique était étudiée après culture cellulaire 3D des ADSC sur une matrice osseuse commerciale. La production d’hydroxyapatite et d’ostéocalcine supportaient la preuve d’une différenciation ostéogénique des ADSC.Enfin, nous avons développé un modèle d’étude de peau humaine isolée et perfusée viable pendant 5 jours, support d’études futures entre ADSC et matrice dermique équivalente. Ainsi, une revue de la littérature étudiait les caractérisations biomécaniques de ce type de biomatériaux (electrospinnés) comme substitut cutané
Human adipose tissue is a truly dynamic organ with an increasing interest in surgery. Its subcutaneous component, dense in adipocytes, is composed of a stroma rich in mesenchymal stem cells. Adipose-derived stem cells (ADSCs) can be isolated from this stroma after enzymatic digestion in the laboratory, or mechanically (mechanical emulsification and nanofat), making them immediately available at the operating room. Moreover, t ADSCs pluripotency makes them a major asset for use in regenerative medicine.Plastic and reconstructive surgery is required to repair defects that can affect peripheral nerve, bone and skin tissue. Liposuction, a surgical procedure performed daily at the operating room, offers the possibility of using liposuction from subcutaneous adipose tissue, which is potentially rich in ADSCs. So, after carrying out a literature review listing 51 phenotypic markers since 2006, 5 different markers stood out since the latest 2019 recommendations: CD34-, CD45-, CD73+, CD90+and CD105+. We therefore took up this new strategy in a cohort of 21 patients by analyzing the cellularity of Stromal Vascular Fraction (SVF) in ADSC according to technique, age, sex, location and body mass index. Cell culture was then used to confirm ADSC functionality by comparing IL-6 and TNF-a production in 4 sub-populations derived from lipoaspirates. Phenotypic variations secondary to cell amplification were observed. The next objective was to use the pluripotency of ADSCs in 3 indications: neurogenic, osteogenic and cutaneous differentiation.The neurogenic potential of ADSCs contained in mechanically isolated SVF (nanofat) was studied in nerve regrowth. A rat sciatic nerve defect was reconstructed using a chitosan neurotube, with or without the addition of ADSCs. The favorable environment for nerve regrowth mediated by the addition of nanofat was assessed by histological and immunohistochemical analyses (PGP9.5 and S100 protein).Osteoblastic differentiation was then studied after 3D cell culture of ADSCs on commercially available bone matrix. Production of hydroxyapatite and osteocalcin supported evidence of osteogenic differentiation.Finally, we developed an ex vivo model of isolated and perfused human skin viable for 5 days, to support future studies between ADSCs and dermal matrix equivalent. A review of the literature looked at the biomechanical characterizations of such electrospun biomaterials as skin substitutes

La peau est un organe densément innervé et vascularisé. L’établissement du réseau nerveux dépend de la sécrétion de signaux diffusibles dans la peau qui instruisent à distance certains neurones de s’y arboriser. Ces signaux sont les facteurs neurotrophiques. L’établissement du réseau vasculaire dépend aussi de la présence de signaux instructifs. Notre objectif général était de mieux comprendre l’influence des signaux neurotrophiques et aussi nerveux dans le contexte cutané. Les travaux présentés dans cette thèse décrivent de nouvelles interactions paracrines. Alors que certaines de ces interactions depuis la peau vers les neurones sensoriels et certaines depuis les neurones sensoriels vers le réseau vasculaire pour la vasodilatation sont déjà établies, nous décrivons l’influence des facteurs neurotrophiques sur le réseau vasculaire et l’influence des neurones sensoriels sur la réépithélialisation. Nous avons premièrement émis l’hypothèse qu’en plus d’influencer les neurones, les facteurs neurotrophiques influencent le réseau vasculaire. Nous montrons que le NGF, le BDNF, le NT-3 et le GDNF sont tous exprimés dans l'épiderme, que le NGF et le NT-3 sont exprimés par les fibroblastes et que le BDNF est produit par les cellules endothéliales. Les cellules de Schwann, également retrouvées dans la peau, produisent du NGF, BDNF et GDNF. Nous montrons que ces peptides sont de très puissants facteurs angiogéniques en utilisant un modèle de derme endothélialisé humain reconstruit par génie tissulaire. Une augmentation de 40 à 80 % du nombre de pseudocapillaires fut observée après l'addition de 10 ng/ml de NGF, 0,1 ng/ml de BDNF, 15 ng/ml de NT-3, et 50 ng/ml de GDNF. Cet effet angiogénique dépend de la liaison aux récepteurs de facteurs neurotrophiques TrkA, TrkB, GFRa-1 et c-ret, qui sont tous exprimés par les cellules endothéliales humaines. Cet effet a été bloqué pour les récepteurs Trk par l’addition de l'inhibiteur compétitif K252a. Ensuite, nous avons dans un deuxième temps émis l’hypothèse que les neurones sensoriels influencent directement la réépithélialisation. Pour vérifier cela, nous avons développé un nouveau modèle de réépithélialisation par génie tissulaire. Il est constitué d’un équivalent épidermique troué exprimant une protéine fluorescente verte qui a été empilé sur un équivalent dermique servant de substrat pour l’épiderme qui referme alors naturellement la plaie. L’équivalent est endothélialisé et innervé ou non par les neurones sensoriels de souris. Nous avons observé que la réépithélialisation est plus rapide en présence de neurones sensoriels. Nous avons démontré que les neurones sensoriels sécrètent une petite protéine dans notre modèle, soit de la substance P, et que les kératinocytes expriment le récepteur cellulaire NK1 de la substance P. Enfin, nous montrons que la substance P contribue à augmenter la vitesse de fermeture des plaies induites par les neurones à l'aide d’un agoniste et d’un antagoniste du récepteur NK1. L'ensemble des résultats procure une meilleure compréhension de l’importance des contextes neurotrophiques et nerveux dans la peau. Nos résultats pourraient laisser présager que d’améliorer la régénération nerveuse cutanée lorsqu’elle est déficiente améliorerait aussi l’homéostasie du tissu cutané.
The skin is an organ densely innervated and vascularized. The establishment of the cutaneous nervous system depends on the secretion of neurotrophic factors by the skin. Meanwhile, the establishment of the vascular network also depends on soluble instructive cues. The work presented in this thesis describes new paracrine interactions. While interactions from skin to sensory neurons for the development of innervation and interactions from sensory neurons to blood vessel for vasodilation of the vasculature are described elsewhere, we demonstrate here the influence of neurotrophic factors on the vascular network and the influence of sensory neurons on the reepithelialization of wounds. Our overall goal was to clarify the influence of the neurotrophic and nervous contexts on the homeostasis of the skin. First, we hypothesized that in addition to their neuronal contribution, neurotrophic factors also influence the vascular network. We show that NGF, BDNF, NT-3 and GDNF are expressed in the epidermis, while NGF and NT-3 are expressed by fibroblasts and BDNF by endothelial cells. Finally, Schwann cells produce NGF, BDNF and GDNF. We show that these peptides are very potent angiogenic factors using a model of human endothelialized reconstructed dermis by tissue engineering. An increase of 40 to 80% of the number of capillary-like tubes was observed after the addition of 10 ng/ml NGF, 0.1 ng/ml of BDNF, 15 ng/ml of NT-3, and 50 ng/ml of GDNF. This angiogenic effect depends on the neurotrophic factor receptor TrkA, TrkB, GFRa-1 and c-ret that are all expressed by human endothelial cells. This effect was blocked by adding the Trk inhibitor K252a for NGF, BDNF and NT-3. Second, we hypothesized that sensory neurons directly influence reepithelialization by secreting the neuropeptide substance P. To verify this, we developed a new model of reepithelialization. It consists of a perforated epidermal equivalent expressing a green fluorescent protein stacked on a dermal equivalent that is used as a bed for reepithelialization. The reconstructed skin is endothelialized and innervated or not with sensory neurons of mouse. Sensory neurons produce substance P in the model and keratinocytes express the NK1 cell receptor for substance P. Keratinocyte migration was quantified by fluorescence. Reepithelialization was faster in presence of sensory neurons and we show that substance P contributes to this effect with agonist and antagonist of the NK1 cell receptor. The overall results provide a better understanding of the importance of the neurotrophic and sensory contexts in the skin. Thus, cutaneous innervation does not only contribute to the sensory detection. Our findings may suggest that improving nerve regeneration would improve skin long term tissue homeostasis.

Ce travail visait à exploiter le potentiel des protéines de soya afin de concevoir et de développer des biomatériaux sous forme de biofilms aux propriétés physico-chimiques, et surtout biologiques, contrôlées. Pour ce faire, des films à base d'isolats de protéines de soya (IPS) ont été préparés à l'aide de plastifiant, le glycérol, et de différentes concentrations d'agent de réticulation, le formaldéhyde, afin d'obtenir un biomatériau favorable pour la culture de cellules cutanées (fibroblastes et kératinocytes) humaines. La toxicité des films a été testée en évaluant l'adhésion, la croissance, la prolifération et la formation d'une structure cutanée bien organisée. La biocompatibilité et l'immunogénicité des biofilms ont été étudiées grâce aux analyses de cytokines produites par les fibroblastes et les kératinocytes. Les diverses observations microscopiques ont démontré l'innocuité de tous les biofilms vis-à-vis des kératinocytes qui ont adhères. Ces biofilms n'ont aucun effet nocif sur la viabilité cellulaire. Il est intéressant de noter que ces cellules ont une prolifération croissante malgré l'augmentation de la concentration en réticulant. La prolifération des cellules cutanées est, cependant, réduite à fort pourcentage de formaldéhyde. En effet, celles-ci prolifèrent mieux sur les biofilms contenant 0 %, 1 % et 2 % de formaldéhyde comparativement à ceux contenant 3 % d'agent de réticulation. En conclusion, les biofilms à base de protéines de soya offrent un environnement favorable à l'adhésion et la croissance des kératinocytes. Les biofilms ayant le meilleur potentiel sont ceux contenant une concentration de 1 % de formaldéhyde.

De nos jours, les patients qui ont la totalité de l'épaisseur de la peau détruite, dont l'hypoderme, disposent des solutions cliniques avec un certain nombre de limitations. Actuellement, le lipofilling est la principale solution pour la reconstruction de l'hypoderme grâce à la grande disponibilité du tissu adipeux autologue et au pouvoir de comblement de larges volumes. Cependant, le taux de résorption est de 80-90% dû à l'absence de vascularisation. L'ingénierie tissulaire peut être un outil efficace pour le développement d'une solution prometteuse pour améliorer l'efficacité du lipofilling. Cette thèse a pourobjectif de développer un scaffold poreux et résorbable par impression 3D pour soutenir la régénération vasculaire et du tissu adipeux. Les polymères synthétiques biorésorbables offrent de nombreux avantages tels que la facilité de mise en ouvre et leur adaptabilité (structure, propriétés, comportement, etc.) les rendant compatibles avec la réparation de l'hypoderme. De plus, leur association à l'impression 3D permet de créer des structures poreuses adaptées au tissu adipeux. Les travaux ont été menés sur 3 axes: le choix du matériau de conception, du design et la validation pré-clinique. Des études in vitro, avec le PLCL et le PDO, ont montré que le PLCL est plus adapté pour la conception du scaffold 3D. Le motif SCO a été choisi pour le design du scaffold 3D dont les propriétés mécaniques et la porosité sont compatibles avec les tissus mous. Ensuite, la validation pré-clinique du scaffold 3D en PLCL, sur le modèle murin, a prouvé qu'il peut être utilisé pour améliorer la survie et la vascularisation du tissu adipeux
Nowadays, patients who have had the entire thickness of their skin destroyed, including the hypodermis, have access to clinical solutions with a number of limitations. At present, lipofilling is the main solution for hypodermis reconstruction, thanks to the wide availability of autologous adipose tissue and its ability to fill large volumes. However, the resorption rate is 80-90% due to the absence of vascularization. Tissue engineering can be an effective tool for developing a promising solution to improve the efficacy of lipofilling. The aim of this thesis is to develop a 3D-printed porous and resorbable scaffold to support vascular and adipose tissue regeneration. Synthetic bioresorbable polymers offer numerous advantages, such as ease of processing and adaptability (structure, properties, behavior, etc.), making them suitable for hypodermis repair. What's more, their combination with 3D printing makes it possible to create porous structures adapted to adipose tissue. Studies were carried out in 3 axes: choice of material, design and pre clinical validation. In vitro studies with PLCL and PDO showed that PLCL was more suitable for the development of the 3D scaffold. The SCO pattern was chosen for the design of the 3D scaffold, whose mechanical properties and porosity are compatible with soft tissue. Next, pre-clinical validation of the PLCL 3D scaffold, in the mouse model, proved that it can be used to improve survival and vascularization of adipose tissue