Régénération osseuse et réduction de l’inflammation / des peptides - inhibiteurs

Deux activateurs de la matrice osseuse : les facteurs de croissance (Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF) et le Transforming Growth Factor (TGF) beta 1
Le couplage de facteurs de croissance avec le phosphate de calcium est un moyen original pour faciliter la régénération osseuse. L’objectif de ce programme de recherche est de développer un substitut osseux original, injectable, constitué de vecteurs nanoporeux à base de phosphate de calcium associés à des facteurs de croissance. Ce matériau devra présenter des propriétés d’injectabilité, permettre le relargage contrôlé de facteurs de croissance durant sa biodégradation et favoriser la régénération osseuse. Nous étudierons l’effet du greffage de deux protéines (VEGF et TGF-1) sur la réduction de l’inflammation et sur la réparation osseuse (Programme national de Recherche sur les maladie Ostéo-Articulaires, Inserm obtenu en 2005 et Programme National en Nanosciences et Nanotechnologies ANR, obtenu en 2006).
Un activateur potentiel de la matrice osseuse : le peptide KRFKAprès avoir complété l’étude des effets du peptide KRFK et du lipopeptide élaïdyl-KRFK sur l’activation du TGF- dans des cultures d’ostéoblastes ainsi que la biocompatibilité des microcapsules, nous mettrons au point l’incorporation des microcapsules chargées en peptide au revêtement phosphocalcique (en collaboration avec la FRE 2715 de l’IFR 53). Nous étudierons d’une part, le comportement d’ostéoblastes en culture en présence de ce revêtement fonctionnalisé en suivant la production de protéines de la matrice osseuse et d’autre part, l’éventuelle induction d’une réaction inflammatoire chez des monocytes au contact de ce revêtement. Ce matériau sera ensuite implanté chez des lapins et/ou des moutons afin de déterminer in vivo son influence sur la régénération osseuse et la réaction inflammatoire.
Rôle des peptides d’élastine dans l’inflammation du parodonte

Ce projet de recherche s'inscrit à la fois dans l'étude de l'élastolyse qui est fortement présente dans les processus physiopathologiques du parodonte et dans la conception d’outils diagnostiques, pronostiques et pharmacologiques (en collaboration avec l’UMR CNRS 6198 de l’IFR 53).
L'os, qui est un constituant du parodonte est résorbé au cours de l'inflammation parodontale. Sa destruction débute au contact de l'inflammation gingivale. Aussi, la libération des peptides d'élastine pouvant s'effectuer au voisinage de l'os, nous rechercherons leurs effets sur les cellules osseuses de type ostéoblastique et tout particulièrement leur influence sur la différenciation de ces cellules. Nous caractériserons les peptides d'élastine générés par l'action protéolytique de l'élastase leucocytaire et étudierons leurs effets biologiques ex vivo et in vivo.
La composition du fluide gingival (FG) libéré dans le sulcus et les poches parodontales reflète la nature et l’amplitude de la réponse de l’hôte face à l’agression des colonies bactériennes. Nous étudierons, in vivo si l’augmentation de la dégradation collagénique rencontrée au sein d’un tissu gingival inflammatoire est associée à la présence de peptides d’élastine qui sont de puissants inducteurs de l’expression de métalloprotéinases MMPs-1 et –3 par les cellules gingivales.
Nous développerons une méthode de dosage de type ELISA pour évaluer les taux de peptides d’élastine présents dans le fluide gingival de patients atteints de parodontite. La mise au point de ce dosage ELISA spécifique des peptides d’élastine pourrait devenir un puissant outil à visées diagnostique et pronostique des maladies parodontales.
Nous analyserons l’influence de molécules préalablement identifiées sur l’inhibition de la collagénolyse induite par les peptides d’élastine. 

Notre objectif final est également de conceptualiser des molécules capables de bloquer l’action des peptides. Nous envisageons de créer des molécules bifonctionnelles, c’est-à-dire une partie de la molécule réduisant l’activité des peptides d’élastine et l’autre partie bloquant l’activité des MMPs. L’évaluation des effets inhibiteurs de ces molécules bifonctionnelles sera étudiée dans des modèles de cultures cellulaires 2D, mais principalement en culture 3D.

En conclusion: L’ensemble de ces études permettra de définir de nouvelles cibles thérapeutiques dans la résolution de l’inflammation osseuse provoquée par l’implantation de biomatériaux ou lors de l’ostéoporose. Une des applications de nos résultats se fera dans le cadre de la reconstruction de défauts osseux dans des pathologies comme le cholestéatome en chirurgie Oto-Rhino-Laryngologique (1 brevet en 2006). Le cholestéatome consiste en une invagination des cellules épidermiques du fond du canal auditif externe et de la membrane tympanique vers les cavités de l’oreille moyenne. Il se produit une lyse osseuse que le chirurgien doit traiter puis reconstruire.