Thèse d'exercice : Chirurgie dentaire : Université de Nantes : 2005. / Bibliogr. f. 84-94 [82 réf.].

Academic dissertation : University of Helsinki : 2005. / Textes et résumés en anglais. Pagination multiple pour les articles publiés en annexe. Bibiogr. p. 107-119. Bibliogr. à la suite des articles.

Thèse d'exercice : Chirurgie dentaire : Université de Nantes : 2005. / Bibliogr. f. 18-22 [58 réf.].

L’ingénierie de la muqueuse orale humaine (MOH) a pour but le comblement des pertes de substances suite à un traumatisme facial ou à la chirurgie des lésions malignes. Elle a aussi des applications en recherche pour élucider les mécanismes biologiques de la MO et en pharmacotoxicologie comme alternative à l’expérimentation animale. L'objectif de cette thèse était de reconstruire une MOH proche du tissu normal. À cette fin, la faisabilité du concept a d'abord été testée par co-culture de fibroblastes de la lamina propria et de cellules épithéliales de MOH dans le substrat de collagène-chitosan glycosaminoglycane, développé pour la production de peaux reconstruites. La caractérisation de la MOH reconstruite par histologie, immunohistochimie et microscopie électronique à transmission a montré la présence d’une LP équivalente avec un épithélium pluristratifié et non kératinisé très proche du tissu d’origine. Grâce à ce modèle, nous avons ensuite démontré que l’origine des fibroblastes (MO, cornée, peau) influence significativement l’épaisseur et l’ultrastructure de l'épithélium obtenu par culture de cellules épithéliales orales. Enfin, afin d'améliorer les propriétés adhésives du substrat à base collagène, nous avons ajouté au collagène, une élastine-like recombinante (ELR) contenant le tri-peptide d’adhésion cellulaire, RGD, et produit un nouveau substrat bicouche, poreux par lyophilisation et recouvert d’une couche fibreuse par électrofilage. Ces substrats ont été caractérisés par porosimétrie au mercure, microscopie électronique à balayage et essais mécaniques. Nous avons démontré l’effet stimulant de ELR sur la prolifération des fibroblastes et des cellules épithéliales / Tissue engineered human oral mucosa has the potential to fill tissue deficits caused by facial trauma or malignant lesion surgery. It can also help elucidate the biology of oral mucosa and serve as an alternative to in vivo testing of oral care products. The aim of this thesis was to construct a tissue engineered full-thickness human oral mucosa closely mimicking the native tissue. To this end, the feasibility of the concept was tested by co-culturing fibroblasts and epithelial cells isolated from normal human oral mucosa biopsies in a collagen-glycosaminoglycan-chitosan scaffold, developed in our laboratory to construct a skin equivalent. An oral mucosal equivalent closely mimicking the native one was obtained and characterized by histology, immunohistochemistry and transmission electron microscopy. Using the same model, the influence of mesenchymal cells on oral epithelial development was investigated by culturing epithelial cells on lamina propria, corneal stroma and dermal equivalents. They were found to significantly influence the thickness and the ultrastructure of the epithelium. Finally, in order to improve the adhesiveness of conventional scaffolds, an elastin-like recombinamer (ELR) containing the cell adhesion tripeptide, RGD, was used in the production of novel bilayer scaffolds employing lyophilization and electrospinning. These scaffolds were characterized by mercury porosimetry, scanning electron microscopy and mechanical testing. In vitro tests revealed positive contribution of ELR on the proliferation of both fibroblasts and epithelial cells. It was thus possible to construct a viable oral mucosa equivalent using the principles of tissue engineering

Certaines brûlures oculaires graves ou d'autres pathologies oculaires rares peuvent être associées à une perte totale de cellules souches épithéliales de la cornée (DCSL), ce qui conduit à une opacification de la cornée par invasion de la conjonctive. Lorsque la DCSL est totale et bilatérale, le limbe controlatéral n'est pas disponible pour la greffe de limbe autologue ou la culture de cellules souches autologues limbiques et la transplantation allogénique de la cornée est impossible car toujours rejetée en raison de la néovascularisation. Une thérapie innovante testée avec succès au sein de notre laboratoire, en collaboration avec le service d'ophtalmologie des HCL, consiste en une greffe autologue de Feuillet Epithélial (FE) dérivé de Muqueuse Orale (MO). Cette approche permet de restaurer la transparence et autorise, si nécessaire, une greffe cornéenne complémentaire. Cette technique a montré son efficacité lors d'un essai clinique conduit dans notre hôpital mais le dispositif breveté permettant le détachement non enzymatique des feuillets cultivés n'est plus disponible en Europe. Nous avons donc mis au point un nouveau procédé de production de FE dérivant de la MO dont la preuve de concept a été obtenue à partir d'études in-vitro et ex-vivo. En effet, un détachement avec 0,5 mg / mL de collagénase n'endommage pas le FE de MO et les protéines de la membrane basale, et, dans un modèle de stroma porcin exvivo, ces feuillets adhérents au stroma, continuent à se renouveler sous la forme d'épithélium différencié. De plus, dans le cas d'une opacité stromale associée à une DCSL, une greffe secondaire de cornée est nécessaire pour améliorer l'Acuité Visuelle (AV), c'est pourquoi nous avons cherché à développer pour ces patients à haut risque de rejet, un stroma décellularisé. Ce stroma pourrait également répondre à la pénurie de cornées dans les pays en voie de développement grâce à sa conservation longue et facile. La lyophilisation a été combinée à la décellularisation des cornées au SDS à 0,1 %, validée sur les cornées humaines sur le maintien de leur transparence et de l'ultrastructure du stroma associé à l'absence des antigènes HLA-ABC et HLA-DR. Enfin, dans un modèle de Kératoplastie Lamellaire Antérieure Profonde (KLAP) ex-vivo, nous avons montré que les cellules épithéliales et stromales de la cornée humaine receveuse colonise le stroma décellularisé. Ainsi, nos travaux permettent de proposer un traitement des DSCL totales et bilatérales associées ou non à une atteinte du stroma / Some severe ocular burns or other rare ocular pathologies may be associated with a complete loss of corneal epithelial stem cells (LSCD), leading to an opacification of the cornea by invasion of the conjunctiva. When DCSL is total and bilateral, contralateral limbus is not available for autologous limb transplant or limbal autologous stem cell culture, and allogeneic transplantation of the cornea is not an option since neovascularization is constantly responsible for graft rejection. An innovative therapy tested with success in our laboratory, in collaboration with the ophthalmology department of the HCL, consists in an autologous Epithelial Cell Sheet (ECS) graft derived from Oral Mucosa (MO). This approach restores transparency and allows in a second step a complementary corneal graft when necessary. This technique has been shown to be effective in a clinical trial conducted in our hospital, but the patented device for the non-enzymatic detachment of cultivated ECS is no longer available in Europe. We have therefore developed a new method for the production of ECS from OM, the proof of concept of which has been obtained from in-vitro and ex-vivo studies. Indeed, detachment with 0.5 mg / mL of collagenase does not damage ECS from OM and basement membrane proteins, and in an ex-vivo porcine stroma model, these cell sheets adhered on corneal stroma, continued to self-renew and generated a differentiated epithelium. Since stromal opacity associated with DCSL requires a secondary corneal graft to improve Visual Acuity (VA), we also sought to develop for these patients with high rejection risk, a new approach for the generation of decellularized stroma. Such a procedure for the production of decellularized stroma was also aimed at allowing a money-saving and reliable long-term storage for stromal grafts and thus circumventing the shortage of corneas in developing countries. Our process, combining lyophilization with decellularization of the corneas at 0.1 % SDS, was validated on human corneas regarding the maintenance of stroma transparency, the stromal ultrastructure associated with the absence of HLA-ABC and HLA-DR antigens. Finally, in an ex-vivo model of Deep Anterior Lamellar Keratoplasty (DALK), we have shown that the epithelial and stromal cells of the recipient human cornea colonized efficiently the decellularised stroma. Overall, our work makes it possible to propose a treatment for total and bilateral LSCD associated or not with lesions of the stroma

Le rôle de la salive dans la perception sensorielle est de plus en plus reconnu, notamment par le biais des interactions physico-chimiques pouvant s’établir entre protéines salivaires et constituants alimentaires. Ce travail s’intéresse à la pellicule salivaire, la couche de protéines salivaires ancrées aux cellules épithéliales, et vise à caractériser les interactions pouvant s’établir d’une part entre ces protéines et épithélium oral, et d‘autre part entre ces protéines et les molécules de la flaveur. Pour cela, un modèle in vitro de muqueuse orale a été développé. Une lignée cellulaire stable (TR146/MUC1) a été obtenue par transfection de la lignée cellulaire TR146 de manière à exprimer la mucine membranaire MUC1. Afin de former une pellicule salivaire, les cellules confluentes ont été incubées avec de la salive humaine. La rétention des mucines salivaires MUC5B par les cellules TR146/MUC1 est augmentée par rapport aux TR146, apportant ainsi un argument en faveur de l’implication de MUC1 dans l’ancrage des MUC5B aux cellules épithéliales. Le modèle développé a été appliqué à l’étude des interactions entre la muqueuse orale et les molécules d’arôme et les tanins. L’analyse des coefficients de partage par GC-FID a mis en évidence 1- l’importance de l’hydratation de la muqueuse sur la libération des composés les plus hydrophiles, 2- la capacité des cellules à métaboliser certaines molécules d’arôme, 3- l’absence d’effet de la pellicule sur la libération des molécules d’arôme à l’équilibre. En revanche, l’analyse par PTR-MS a révélé un effet de la muqueuse et de la pellicule sur la cinétique de libération des molécules d’arôme. Les interactions entre les protéines de la pellicule salivaire et les tanins modifient les caractéristiques structurales de la pellicule, en particulier le tapissage des cellules par les MUC5B. Les possibles implications sensorielles, respectivement dans les phénomènes de persistance aromatique et d’astringence, sont discutées. / The role of saliva in food sensory perception is increasingly recognized, especially through physicochemical interactions occurring between salivary proteins and food components. This work focuses on the mucosal pellicle, a layer of salivary proteins anchored onto epithelial cells, and aims at characterizing interactions that may occur between the proteins of the mucosal pellicle and flavour compounds. For that purpose, an in vitro model of oral mucosa was developed. A stable cell line (TR146/MUC1) was obtaining by transfecting the TR146 cell line in order to express the membrane bound mucin MUC1. In order to form a salivary pellicle, confluent cells were incubated with human saliva. A higher retention of salivary MUC5B by TR146/MUC1 cells was observed compared to TR146 cells, emphasising the involvement of MUC1 in MUC5B anchoring to epithelial cells. The model was applied to the investigation of interactions between the oral mucosa and aroma molecules and tannins. Measurements of partition coefficients by GC-FID revealed 1- the role of hydration of the mucosa on the release of the most hydrophilic compounds, 2- the ability of cells to metabolize some aroma compounds, 3- the absence of effect of the mucosal pellicle itself on aroma release at the thermodynamic equilibrium. Oppositely, analyses by PTR-MS evidenced an effect of the mucosa and of the pellicle on aroma release kinetic. Interactions between proteins of the mucosal pellicle and tannins modified structural characteristics of the pellicle, especially the coating of cells by salivary MUC5B. Sensory relevance for the phenomena of aroma persistence and astringency, respectively, are discussed.