La tendinopathie calcifiante est une cause fréquente de douleurs d’épaule. Elle est due à des dépôts d’apatite au sein des tendons de la coiffe. Sa physiopathologie est actuellement peu connue. L’objectif de cette thèse était de déterminer les mécanismes impliqués dans la constitution des dépôts et les facteurs régulant cette minéralisation pathologique. L’étude de tondons calcifiés prélevés sur cadavres a montré la présence d’une métaplasie fibro-cartilagineuse autour des dépôts contenant des cellules de type chondrocytaire produisant de la phosphatase alcaline et de l’ENPP1, deux enzymes clé de la minéralisation. In vitro, les ténocytes humains issues de la coiffe des rotateurs ont la capacité de produire des dépôts d’apatite et ceci de manière dépendante de la phosphatase alcaline. Ces cellules sur-exprimaient alors des marqueurs spécifiques des chondrocytes hypertophiques (Collagène de type X, MMP13). L’analyse de poudres calciques prélévées sur des patients souffrant de tendinopathie calcifiante a montré un enrichissement significatif en protéines associées au développement de l’os et du cartilage. Parmi celles-ci, nous avons identifié le Pigment Epithelium Derived Factor (PEDF), connue pour favoriser la minéralisation osseuse. Bien qu’il ait été identifié dans les poudres calciques et les cellules chondrocytaires présentes autour des dépôts, il n’a pas montré d’effet pro-minéralisant in vitro sur les ténocytes humains. / Calcific tendonitis is a frequent cause of shoulder pain. It is due to apatite deposits within the rotator cuff tendons. Its cause is currently poorly known. The objectives of this thesis were to better characterize the cells and mechanisms involved in depositing apatite crystals in human tendons. Histologic sections of cadaveric calcified tendons showed that calcifications were amorphous areas surrounded by a fibrocartilaginous metaplasia containing hypertrophic chondrocyte-like cells that expressed alkaline phosphatase and ENPP1, two key enzymes of the mineralization process. In vitro, tenocytes extracted from human rotator cuff were able to mineralize in an alkaline phosphatase-dependent manner. These cells expressed type X COLLAGEN and MMP13, hypertrophic chondrocytes markers. Finally, analysis of calcific powders extracted from patients suffering from calcific tendonitis showed a significant enrichment of proteins involved in bone and cartilage development. Among them, we identified Pigment Epithelium Derived Factor (PEDF). PEDF is able to promote bone mineralization. While it was identified in calcific powders and chondrocyte-like cells surrounding the deposits, it was not able to increase the mineralisation of human tenocytes in vitro.

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2007. / Bibliogr.: f. 90-97. Publié aussi en version électronique dans la Collection Mémoires et thèses électroniques.

Les kératinocytes de l’épiderme interagissent fortement avec les fibroblastes du derme sous-jacent. Notre équipe a précédemment démontré que les cellules de l’épiderme des cicatrices hypertrophiques jouent un rôle dans le développement de la fibrose de cette pathologie. Une étude comparative des protéines sécrétées par les kératinocytes de peau et des kératinocytes pathologiques a été réalisée. Les analyses ont été effectuées par la technique d’électrophorèse en deux dimensions (Gel 2D-DIGE: Two-Dimensional Difference gel electrophoresis). La première dimension permet la séparation des protéines en fonction de leur point isoélectrique et la deuxième dimension permet une séparation des protéines en fonction de leur poids moléculaires La comparaison des gels effectués avec des surnageants de 7 populations de kératinocytes de peau et 7 populations de kératinocytes provenant de cicatrices hypertrophiques a permis de détecter des différences entre les deux types cellulaires. Seize points ont été séquencés par spectrométrie de masse permettant de déterminer la présence de 12 protéines potentiellement sécrétées différemment selon l’origine des kératinocytes. La concentration de deux de ces protéines (MMP-1 et SPINK5) a ensuite été mesurée par des méthodes quantitatives afin de valider les résultats obtenus par les gels 2D-DIGE. Nos résultats montrent que les kératinocytes provenant de cicatrices hypertrophiques sécrètent une moins grande quantité de MMP (Matrix MetalloProteinase) que les kératinocytes provenant de peau saine, pouvant ainsi expliquer l’augmentation de la fibrose lors du développement de cette pathologie.

Des études précédentes ont montré que les kératinocytes provenant de cicatrices hypertrophiques influencent le développement de la fibrose caractéristique de ces cicatrices. Afin de mieux comprendre les interactions cellulaires entre le derme et l'épiderme à l'origine de ce développement, des kératinocytes de peaux normales (K) et de cicatrices hypertrophiques (KH) ainsi que leur milieu conditionné respectif ont été ajoutés à des dermes reconstruits par génie tissulaire. Un derme plus épais, chez tous les types cellulaires dermiques testés, était observé en présence de KH ou de leur surnageant comparativement à ceux obtenus en présence de K ou de leur surnageant. Ces observations suggèrent que les KH sécrètent un ou des facteurs paracrines qui entraînent la fibrose dermique de façon indépendante d'une stimulation au préalable par le derme et également indépendante du type cellulaire dermique utilisé. L'interleukine 1 alpha (IL-la) et le transforming growth factor bêta (TGF-P) ont été étudiés afin de déterminer leur implication dans nos observations.

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2003. / Bibliogr. Publié aussi en version électronique.

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Les cicatrices hypertrophiques sont la résultante de désordres fibrotiques caractérisés par un dépôt excessif de Matrice ExtraCellulaire (MEC) et une persistance anormale des myofibroblastes (cellules différenciées qui participent à la cicatrisation). Elles apparaissent régulièrement suite à un retard dans les délais de cicatrisation comme c'est le cas lors de la guérison des plaies de grandes surfaces caractéristiques des grands brûlés. Afin de comprendre les mécanismes mis en jeux dans cette pathologie notre équipe a utilisé le modèle de peau reconstruite par auto-assemblage avec des cellules épidermiques et dermiques issues de cicatrices hypertrophiques ou de peaux normales. Les études précédentes ont permis de montrer que l'épaisseur des dermes obtenus lors de culture de différents types cellulaires mésenchymateux est augmentée en présence de kératinocytes issus de cicatrices hypertrophiques (KH) par rapport à celle obtenue' lorsque des kératinocytes issus de cicatrices normales (KN) sont utilisés. Elles ont également pu attribuer cette variation d'épaisseur dermique à un effet paracrinien de l'épiderme. Nous avons poursuivi cette étude et identifié une protéine inhibitrice des métalloprotéinases : TIMP-1, sécrétée plus fortement par les KH par rapport aux KN. Cette dernière une fois ajoutée aux milieux de culture d'équivalents de peau reconstruite avec des KN in vitro induit une fibrose comparable a celle obtenue dans les équivalents de peau reconstruite avec des KH. Cette observation apporte une nouvelle donnée dans la connaissance des mécanismes moléculaires et cellulaires conduisant à la cicatrisation hypertrophique.

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2004. / Bibliogr.: f. 85-94. Publié aussi en version électronique.

Tableau d'honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales / Les cicatrices hypertrophiques font partie des principales complications chez les victimes de brûlures graves qui survivent à leur traumatisme. Parmi les traitements les plus utilisés dans le monde entier, la thérapie par compression est l'une des méthodes préférées pour améliorer l'apparence. Or, le mécanisme derrière son efficacité est toujours mal compris. L'étude présentée dans ce mémoire s'intéresse aux effets de la compression sur les fibroblastes cutanés normaux, et sur les myofibroblastes, type cellulaire anormalement persistant dans les cicatrices hypertrophiques. À l'aide du modèle de derme reconstruit par autoassemblage développé au Centre de Recherche en Organogénèse expérimentale de l'Université Laval/LOEX, l'objectif principal était de comparer la réponse des fibroblastes et des myofibroblastes à une compression équivalente à celle des vêtements compressifs et de développer une méthode de mesure de la force de contraction de ces substituts. Les travaux présentés suggèrent que la compression n'a pas d'effets significatifs à court terme sur les propriétés mécaniques des substituts dermiques reconstruits par autoassemblage de ces deux types cellulaires. La nouvelle méthode de mesure de la force de contraction des substituts dermiques qui a été élaborée et validée au moyen de différentes études in vitro est également présentée. Cette méthode innovante se démarque des autres méthodes présentées dans la littérature par sa simplicité et son aspect non destructif adapté à la caractérisation des tissus par autoassemblage. Ainsi, ce projet de maîtrise propose de nouvelles méthodes pour étudier la compression et la contraction des tissus reconstruits par génie tissulaire, dans l'optique de mieux comprendre les mécanismes de prévention et/ou de guérison des cicatrices hypertrophiques. / Hypertrophic scars are one of the main complications for severe burn victims who survive their trauma. Among the most widely used treatments worldwide, compression therapy is one of the preferred methods for improving hypertrophic scar appearance. Yet the mechanism behind its effectiveness is still poorly understood. The study presented in this master focuses on the effects of compression on normal cutaneous fibroblasts, and on myofibroblasts, a cell type abnormally persistent in hypertrophic scars. Using the self-assembled dermis model developed at the Centre de Recherche en Organogénèse Expérimentale de l'Université Laval/LOEX, the main objective was to compare the response of fibroblasts and myofibroblasts to a compression equivalent to that of compressive garments and to develop a method for measuring the contraction force of these substitutes. The work presented suggests that compression has no significant short-term effects on the mechanical properties of dermal substitutes reconstructed by self-assembly with the two cell types. A new method was designed for measuring the contraction force of dermal substitutes and validated by means of various in-vitro studies. This innovative method stands out from other methods presented in the literature thanks to its simplicity and non- destructive aspect adapted to the manufacturing process of self-assembled tissues.

Les fibroses anormales sont responsables de plus de 40% des décès pour raison médicale ; elles se développent suite à une inflammation chronique. Les fibroses hépatiques causées par les schistosomes et par le virus HCV sont en grande partie déterminées par la génétique du malade. Notre thèse a consisté à poursuivre le travail de caractérisation du déterminisme génétique des fibroses hépatiques et cutanées.La première partie de notre thèse, est l’étude informatique et statistique des données de génotypage GWAS de Brésiliens qui présentent une fibrose hépatique bilharzienne grave sur plus de 2,5 millions de SNPs. 180 SNPs qui montraient une association suggestive avec les fibroses graves ont été sélectionnés, dont certains affectent les gènes des voies Wnt. Ces SNPs ont été testés sur une cohorte de 460 pêcheurs ougandais exposés à S.mansoni et nous avons confirmé l’association avec la fibrose de 4 SNPs.La deuxième partie de notre thèse est l’analyse transcriptômique (RNA-Seq) des mécanismes responsables des fibroses anormales de la peau de sujets affectés par des fibroses chéloïdes de 20 tissus chéloïdes, 7 tissus sains et 7 tissus affectés par des cicatrices hypertrophiques. Cette analyse montre que le développement des chéloïdes est la conséquence d’une stimulation anormale des voies de la cicatrisation en partie due à l’activation de la voie Wnt βcatenin et Wnt PCP. Pour conforter cette proposition, nous avons effectué une analyse génétique de la voie Wnt dans deux cohortes indépendantes. L’analyse statistique montre que des SNPs dans 6 gènes de la voie Wnt βcatenin contribuent au développement des fibroses chéloïdes. / Abnormal fibrosis is responsible for more than 40% of medical deaths. They develop as a result of chronicinflammation. Hepatic fibroses caused by schistosomes andHCV virus are largely determined by the genetic background of the patient. Our thesis consisted of continuing thework of characterizing the genetic determinism of liver and skin fibrosis.The first part of our thesis is the computer and statistical study of GWAS genotyping data of Brazilians whohave severe bilharzeal liver fibrosis on more than 2.5 million SNPs. 180 SNPs that showed suggestive associationwith severe fibrosis were selected, some of which affect the Wnt pathway. These SNPs were then tested on a cohortof 460 Ugandan fishers exposed to S.mansoni and the results confirmed the association of 4 SNPs with fibrosis.The second part of our thesis is the genomic analysis (transcriptome and genetics) of the mechanismsresponsible for the abnormal skin fibrosis with subjects affected by keloid scars. We performed an analysis of genes(RNASeq) expressed differently between 20 keloids, 7 healthy tissues and 7 tissues affected by hypertrophic scars.This analysis shows that the development of keloids is the consequence of an abnormal stimulation of cicatrizationpathways with strong activation of the Wnt βcatenin and Wnt PCP pathway. To support this proposal, we performeda genetic analysis of the Wnt pathway in two independant cohorts.The statistical analysis of the results shows that polymorphisms in 6 genes of the Wnt βcatenin pathway contributeto the development of keloid fibrosis.