Le TGF-ß (Transforming growth factor-ß) joue un rôle très important dans la différenciation des cellules souches mésenchymateuses humaines (CSMs) en chondrocytes. La contrainte mécanique joue un rôle important aussi dans la différenciation des CSMs, mais, le mécanisme de mécanotransduction reste obscur. Le but de nos travaux a été de définir l’effet; a des temps courts de l’étirement équibiaxial (0,5 Hz ou 1 Hz, 5%) sur les CSMs. Dans un premier temps, nous avons étudié les conditions de culture pour l’isolement et l’expansion des CSMs, et nous avons choisi les conditions de culture optimales pour ces CSMs. Dans un deuxième temps, nous avons étudié l’effet du TGF-ß1 sur les CSMs et les chondrocytes. Nous avons trouvé que la phosphorylation de Smad3 est augmentée après 1 heur de stimulation avec du TGF-ß1, mais diminuée après 3 heures: Au même temps, Smad3p s’est translocalisée dans le noyau. C’est un effet dépendant de la concentration. L’expression du gène de Sox9 est augmentée également après stimulation avec du TGF-ß1. Dans un troisième temps, nous avons étudié l’effet de la contrainte d’étirement sur les CSMs et les chondrocytes. Nous avons trouvé que la contrainte d’étirement avait le même effet que le TGF-ß1 sur la phosphorylation de Smad3 et l’expression du gène de Sox9. En plus, avec l’étirement, le TGF-ß1 latent est activé, le RII est internalisé et les CSMs sont plus alongées. De plus, il y avait un effet synergique entre l’étirement et le TGF-ß1. En conclusion, la contrainte d’étirement active la différenciation des CSMs par l’activation de la voie du TGF-ß. Il semble que le mécanisme de mécanotransduction est contrôlé par plusieurs facteurs. / Transforming growth factor-ß (TGF-ß) is a key factor for chondrogenic differentiation of human mesenchymal stem cells (hMSCs). Mechanical loading has also been shown to be important in MSC differentiation, but mechanisms by which mechanotransduction occurs remain largely elusive. The aim of our work was to define the short-time effect of cyclic tensile strain (CTS, 0.5 Hz or 1 Hz, 5% equibiaxial strain) on the hMSCs. Firstly, we investigated the culture parameters for the isolation of hMSCs and by which the initial expansion was influenced. We chose the opitimal culture conditions for hMSCs. Secondly, we studied the effect of TGF-ß1 on the hMSCs and chondrocytes. We found that Smad3 phosphorylation (Smad3p) was increased after 1 hour by the stimulation of TGF-ß1, but decreased after 3 hours, Smad3p translocation to the nucleus was observed too, and the effect was dose-dependent. At the same time, TGF-ß1 increased the expression of the gene of Sox9. Finally, we studied the effect of CTS on the hMSCs and chondrocytes. Results showed that CTS had the same effect that TGF-ß1 on the Smad3 phosphorylation and the expression of the gene of Sox9: CTS increases the latent TGF-ß1 in the medium, increases the internalisation of the type II TGF-ß receptor and changes the form of hMSCs. Moreover a synergy effect between CTS and TGF-ß1 was observed. We conclude that CTS could stimulate MSC differentiation by the activation of endogenous TGF-ß signaling pathway. It seems that the mechanisms of mechanotransduction are controlled by multiple factors.

La cicatrisation de ligaments est un processus complexe qui consiste en la prolifération et la migration cellulaire, ainsi que la synthèse de la matrice extracellulaire. Ce phénomène est influencé par des facteurs biochimiques et/ou environnementaux. Les propriétés spécifiques des cellules ligamentaires permettrent de répondre aux facteurs de croissance et aux contraintes mécaniques. Le but de nos travaux a été de définir les conditions de reconstruction in vitro d’un tissu ligamentaire. Nous avons tenu compte d’une part des paramètres biochimiques, d’autre part des paramètres mécaniques afin d’étudier l’ensemble des facteurs agissant sur la synthèse d’un nouveau tissu. Dans un premier temps, nous avons montré l’influence des facteurs de croissance, tels que le PDGF-AB et le TGF-b1 sur la prolifération et sur la synthèse de composants de la matrice extracellulaire (collagènes des types I et III). Il semble que ces deux facteurs de croissance aient une action, mais il n’agissent pas sur le même mode du point de vue temporel et mécanistique. Dans un deuxième temps, nous avons étudié l’effet de la contrainte mécanique spécifique du ligament, l’étirement. Nous avons montré que l’action des contraintes mécaniques est essentielle pour la différentiation des cellules cibles et leur évolution en cellules ligamentaires, en promouvant la synthèse de molécules spécifiques, telles que la ténascine, et les collagènes. Cependant, bien que ces résultats, restent insuffisants pour la reconstruction d’un bio tissu, ils nous ont néanmoins permis de définir les protocoles à suivre pour la suite de ces projets d’ingénierie tissulaire / The process of ligament healing is complex, which consists of the proliferation and the cellular migration, as well as the synthesis of the extra cellular matrix. This process is influenced by the biochemical and/or environmental factors. The specific properties of the ligament cell permit their responses to growth factors and to mechanical stress. The aim of our work was to define the conditions of in vitro reconstruction of ligament tissue. We take into account the biochemical, as well as the mechanical parameters in order to study the factors acting on the synthesis of a new tissue. Firstly, we investigated the influence of the growth factors such as PDGF-AB and TGF-b1 on the cell proliferation and the matrix synthesis (collagens types I and III) respectively. It seems that these two growth factors act on the different mode on the temporal and mechanistic aspects. Secondly, we studied the effect of the specific mechanical stress the stretching on the ligament. It was showed that the action of the mechanical stretching was essential for the differentiation of the target cells and their evolution in the ligament cell, by promoting the synthesis of the specific molecules, such as tenascin, and collagens. Although these results remain insufficient for the reconstruction of neotissue, they allowed us to define the protocols to be followed for the projects of tissue engineering