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Biologie et Ingénierie du Cartilage (F. Mallein-Gerin)

Introduction

Le cartilage est un tissu qui a deux fonctions majeures : au cours du développement, le cartilage est une maquette nécessaire mais transitoire dans la formation des os longs. Dans l’organisme adulte, le cartilage est un tissu permanent avec des propriétés biomécaniques exceptionnelles, qui offre élasticité et stabilité mécanique au niveau des articulations. Cependant, le cartilage articulaire, non vascularisé, est incapable de se régénérer correctement en cas de lésion. Ainsi, les lésions traumatiques du cartilage articulaire évoluent fréquemment vers l’arthrose, une pathologie dégénérative plutôt associée au vieillissement.

En ce qui concerne l’arthrose, on constate donc que son incidence augmente actuellement avec le vieillissement de la population. Des techniques chirurgicales sont utilisées classiquement pour tenter de réparer le cartilage abîmé, comme la mosaïcplastie ou les microfractures, mais elles conduisent le plus souvent à la production d’un fibrocartilage, non fonctionnel. La pose de prothèse est une alternative, mais qui a une durée de vie limitée. Dans ce contexte, le cartilage est un bon candidat pour la thérapie cellulaire et l’ingénierie tissulaire. Pour développer des protocoles nouveaux et efficaces, transférables à l’application clinique, il est alors nécessaire de s’appuyer sur les connaissances fondamentales du contrôle de la différenciation cellulaire et du développement du cartilage, pour déterminer quelles sont les clefs moléculaires importantes pour reconstruire un cartilage fonctionnel. Il est remarquable de voir que beaucoup d’évènements cellulaires et moléculaires se déroulant au cours de l’ossification endochondrale se reproduisent de façon illégitime dans le cartilage arthrosique (figure 1).

Figure 1 : illustration de notre approche intégrant divers aspects de la physiologie des chondrocytes. Plusieurs événements moléculaires et cellulaires se déroulant durant l’ossification endochondrale se reproduisent de façon illégitime dans le cartilage arthrosique (par exemple la dégradation de la matrice). Par conséquent, la compréhension de toutes ces étapes aide à la mise en place de nouvelles stratégies pour la thérapie cellulaire et l’ingénierie du cartilage.

Thèmes

Notre équipe tire profit de ses études conduites sur la différenciation des chondrocytes et le développement du cartilage pour développer une recherche translationnelle visant à réparer le cartilage, en partenariat avec des hôpitaux et des industriels. Plus spécifiquement, nos axes de recherche sont :

Les voies de signalisation déclenchées par la BMP-2 et le TGF-ß1 (E. Aubert-Foucher)

Les voies de la mécanotransduction (E. Perrier-Groult)

Les voies de signalisation sous contrôle de l’hypoxie, condition physiologique naturelle du cartilage (J. Lafont)

L’influence de l’architecture tridimensionnelle et de divers biomatériaux sur le phénotype des chondrocytes (E. Perrier-Groult)

La physiopathologie et la régénération du complexe pulpodentinaire (J-C. Farges)

Les caractéristiques des diverses sources de cellules souches mésenchymateuses adultes humaines et leur potentiel à s’engager dans un lignage squelettique (F. Mallein-Gerin)

 


Mots-clés : cartilage, chondrocyte, mécanotransduction, signalisation BMP-2, hypoxie, ingénierie tissulaire, complexe pulpodentinaire, cellules souches


Contact


Equipe Biologie et Ingénierie du Cartilage
Laboratoire de Biologie Tissulaire et Ingénierie thérapeutique - UMR 5305 CNRS
Institut de Biologie et Chimie des Protéines
7, passage du Vercors
 69367 Lyon cédex 07
FRANCE

E-mail : f.mallein-gerin@ibcp.fr

Tel : +33 (0)4-37-65-29-19

Fax : +33 (0)4-72-72-26-04

 


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