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Élaboration et caractérisation de biomatériaux osseux innovants à base d'apatites phospho-calciques dopées / Elaboration and characterization of innovative osseous biomaterials based on doped calcium phosphate apatites

Vandecandelaere, Nicolas 08 November 2012 (has links)
Les infections nosocomiales post-opératoires en sites osseux posent un problème majeur de santé publique. L'utilisation de biocéramiques bioactives et résorbables qui présenteraient des propriétés antibactériennes apparaît comme une des solutions les plus prometteuses pour lutter contre l'invasion de micro-organismes au niveau du site opératoire. Les apatites nanocristallines biomimétiques se révèlent être des candidats de choix pour ces applications en raison de leur similitude avec le minéral osseux et de leur forte réactivité de surface. Cependant, elles ne possèdent pas de propriétés antibactériennes intrinsèques, ce qui peut potentiellement être amené par un dopage ionique approprié. Dans ce contexte, ce travail traite de la synthèse et de la caractérisation physico-chimique d'apatites biomimétiques enrichies avec des cations zinc (Zn2+), cuivre (Cu2+) ou argent (Ag+) ou avec des anions oxygénés de type peroxydes qui présenteraient ces facultés antimicrobiennes ; puis sur l'évaluation préliminaire de leurs propriétés (micro)biologiques. Dans un premier temps, l'étude de systèmes apatitiques non dopés a indiqué qu'à l'instar du minéral osseux les apatites nanocristallines présentaient des cristaux de dimensions nanométriques dont la composition chimique s'éloignait de la stoechiométrie et exposant des environnements ioniques non-apatitiques hydratés en surface des nanocristaux. L'influence des paramètres de synthèse a été évaluée et révèle que le temps de maturation, la température, le pH et la nature des sels de phosphate impactent significativement les caractéristiques physico-chimiques de ces composés. Nous montrons également que les conditions de post-traitement (ré-immersion, traitement thermique, mise en forme) peuvent aussi modifier significativement les caractéristiques finales des biocéramiques. Dans un second temps, ce travail a révélé que l'enrichissement d'apatites nanocristallines avec des ions Zn2+, Cu2+, Ag+ ou des espèces oxygénées était possible – avec des taux de dopage limites qui ont été évalués – mais générait des modifications physico-chimiques notables en particulier en termes d'état de cristallinité et de teneur en environnements chimiques non-apatitiques. Le zinc et le cuivre engendrent des effets similaires et semblent agir en tant qu'inhibiteur de croissance cristalline. L'argent, bien que monovalent, ne modifie pas significativement les processus de formation et de croissance des nanocristaux d'apatites. En revanche, la présence de peroxyde d'hydrogène dans le milieu réactionnel conduit à la formation d'apatite dont l'état de cristallinité est augmenté. Le choix de paramètres de synthèse adéquats, influençant notablement les mécanismes d'incorporation des ions, s'est avéré déterminant pour l'obtention d'apatites nanocristallines monophasées et dopées. Des tests biologiques préliminaires ont été réalisés pour évaluer la cytotoxicité de ces composés et le comportement de cellules ostéogéniques (de types ostéoblastes et ostéoclastes). L'évaluation d'éventuelles propriétés antibactériennes a également fait l'objet de ce travail, dans le cadre d'une collaboration internationale. Parmi les formulations présentant des propriétés antibactériennes mesurées, les apatites biomimétiques enrichies en argent apparaissent au vu de ce travail comme les candidats les plus prometteurs pour conférer l'effet antibactérien nécessaire aux applications visées. / Hospital acquired infections in osseous sites are a major issue of public health. The use of bioactive and resorbable bioceramics that present antibacterial properties appears as one of the most promising solution against microorganisms invasion of the surgical site. Biomimetic nanocrystalline apatites belong to the choice candidates for those applications thanks to their similarities with the bone mineral and their high surface reactivity. Nevertheless, they don't possess intrinsic antibacterial capacity, property that can be reached by a suitable ionic enrichment. In this context, this work deals with the synthesis and the physico-chemical characterization of such biomimetic nanocrystalline apatites doped with zinc (Zn2+), copper (Cu2+) or silver (Ag+) cations or with oxygenated anions like peroxides that would present antibacterial activity; then their (micro-)biological properties have also been studied. As a first part, study of apatitic non-doped systems shows that, as well as bone mineral, nanocrystalline apatites exhibit nano-sized crystals which chemical composition depart from stoichiometry and possess hydrated non-apatitic environments on their surface. The influence of synthesis parameters has been studied and reveals that maturation time in solution, temperature, pH or the nature of starting phosphate salts impact significantly the physico-chemical characteristics of those compounds. We also point out that post-treatment conditions (re-immersion, thermal treatment, forming) can significantly modify final characteristics of those bioceramics. As a second part, this work reveals that nanocrystalline apatites enrichment with Zn2+, Cu2+, Ag+ or oxygenated species seem to be possible – with maximal doping rates that were evaluated – but generate significant physico-chemical modifications, especially in terms of crystallinity state or non-apatitic chemical environments content. Zinc and copper act on a similar way on apatite compound and exhibit a crystal growth inhibitory role. Silver, even with a single positive charge, don't modify significantly the formation and the growth mechanisms of apatites nanocrystals. On the opposite, hydrogen peroxide presence in the synthesis media generates the formation of apatites which crystallinity state is improved. All of those results suggest that synthesis parameters are determining to obtain doped nanocrystalline apatites and that they influence notably the incorporation mechanisms of ions. Finally, preliminary biological tests have been realized in order to evaluate the cytotoxicity and the behavior of osteogenic cells (osteoblast and osteoclast type) in contact with those compounds. The evaluation of potential antibacterial properties is also discussed in this work as part of an international collaboration. Among formulations that exhibit measured antibacterial activity, silver doped biomimetic apatites appear as the most promising candidates to confer antibacterialness necessary for the envisaged applications.
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Die rol van metaboliese beheermeganismes in Acinetobacter spp met betrekking tot fosfaatverwydering deur die geaktiveerdeslykproses

Lotter, Laurraine Havelock 20 November 2014 (has links)
Ph.D. (Biochemistry) / Please refer to full text to view abstract
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Etude des interactions entre métaux lourds et phosphate chez les plantes : aspects physiologiques et moléculaires / Sudy of interactions between heavy metals and phosphate homeostasis in plants : physiological and molecular basis.

Bouain, Nadia 30 June 2016 (has links)
Durant cette dernière décennie, plusieurs voies de régulation de l’homéostasie de différents ions ont été identifiées chez les plantes. Le croisement des données de la littérature révèle l’existence de connexions insoupçonnées entre ces différentes voies de régulation, limitant ainsi les perspectives d’apporter des solutions adaptées pour chaque élément. En effet, la carence ou l’excès en un seul élément cause une profonde perturbation de l’homéostasie des autres éléments associés. Un exemple frappant illustrant l’interconnexion entre l’homéostasie des ions est celui qui concerne le phosphate inorganique (Pi), le zinc (Zn) et le fer (Fe). Dans ce contexte, l’objectif de mon travail de thèse est de mieux comprendre les bases physiologiques et moléculaires de l’interaction entre le Pi, le Zn et le Fe chez les plantes. Trois plantes ont été utilisées dans ce travail : la plante modèle Arabidopsis thaliana, et deux plantes d’intérêt agronomique, la laitue (Lactuca sativa) et le riz (Oryza sativa L.). Chez la laitue, mes résultats montrent l’existence d’une base génétique pour la co-régulation de l’homéostasie du Pi et de celle du Zn chez les deux variétés de laitue utilisées, toute en y révélant un comportement contrasté. Chez le riz, j’ai prouvé également l’existence d'une base génétique pour les interactions non seulement entre les homéostasies du Pi, et celle du Zn et mais aussi avec celle du Fe, et j'ai démontré un rôle important du transporteur du Pi OsPHO1;1 dans ce processus. Enfin, en utilisant l’approche de génétique d’association, de nouveaux gènes impliqués dans les interactions homéostatiques Pi-Zn ont été caractérisés chez Arabidopsis. / Plants require a variety of elements for their basic biological functions. Interestingly, Transport, assimilation and utilization of these nutrients are not independent of another. However, the biological significance, molecular and genetic bases of these dependencies are not well understood. We use the over-accumulation of inorganic phosphate (Pi) in plants under zinc (Zn) deficiency as an example to dissect a fundamentally and agronomically important Pi-Zn interdependency in Lettuce, rice and Arabidopsis plants. We described the physiological and molecular basis of the interaction between Pi and Zn homeostasis. In Lettuce, we revealed a contrasting behavior between the two lettuce varieties in terms of the coregulation of Pi and Zn homeostasis. In rice, our data reveal coordination between pathways involved in Fe transport and PiZn signaling, which involves the OsPHO1; 1. In Arabidopsis, we discovred a new mecanism that plants use to gate defense and growth process in Pi-Zn dependant manner.
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Etude structurale et fonctionnelle des phosphates-binding proteins : Illustration avec les protéines ding et ding-like et leur implication dans l'infection /inhibition du Vih / Structural and functional study of phosphate-binding proteins : Illustration with ding and ding-like proteins and their involvment in hiv infection/inhibition

Djeghader, Ahmed 26 November 2013 (has links)
L’acquisition du phosphate du milieu extracellulaire est un processus biologique primordial pour toute les cellules vivantes. Durant ce travail nous nous sommes intéressé à deux famille de phosphate-binding proteins, les protéines DING et DING-like. Les protéines DING sont des protéines ubiquitaires nommées ainsi en raison de leur extrémité N-terminal très conservée DINGGG-. Bien que largement représentées chez les bactéries, ces protéines ont été identifiées initialement chez l’homme en vertu de leurs propriétés biologiques ou leur implication dans les maladies, y compris dans l’inhibition du VIH. La présence chez l’homme de telles protéines soulève plusieurs questions quant à leur rôle lors de l’infection par ce virus. Nous avons entrepris une étude visant à quantifier ces protéines chez une population d’individus infectés par le VIH. Nos résultats montrent une augmentation surprenante de leur concentration chez ces derniers par rapport aux sujet sains. D’autre part, nos travaux sur les protéines DING nous ont amené à nous intéresser à la famille des DING-like, très proche de la famille des protéines DING. Inversement, les protéines DING-like sont exclusivement bactériennes. En plus de leur capacité à fixer le phosphate, certains membres de cette famille semblent jouir d’une activité phosphatase. Durant ce travail nous avons caractérisé structuralement et enzymatiquement deux représentants de ces protéines isolés à partir de Pseudomonas aeruginosa. L’analyse structurale de ces protéines ainsi de la caractérisation de leurs activités pourraient être d’un grand intérêt afin de comprendre leur rôle dans le schéma d’acquisition du phosphate chez cette bactérie. / Phosphate acquisition from the extracellular environment is a key process for all living cells. In bacteria, its importation is ensured, in part, by high affinity phosphate binding proteins (PBP). During this work, we are interested to two families of PBPs named DING and DING like proteins. DING proteins are ubiquitous proteins, so named due to their highly conserved N-terminal sequence DINGGG-. Although widely represented in bacteria, these proteins were initially identified in human by virtue of their biological properties or their involvement in diseases, including in HIV-inhibition. Currently, the anti-HIV activity has been shown for two human members of the DING family, HPBP and X-DING CD4. The presence in human of such proteins raises numerous questions about their role during HIV-infection. Thus, we undertook a study to evaluate their serum concentration in HIV-infected patients. Our results shows a surprising increase of the concentration of DING proteins in this population, compared to controls. On the other hand, our work on the DING proteins family led us to be interested on the family of DING-like proteins, closely related to the DING family. Unlike DING proteins, DING-like members were identified exclusively in bacteria. In addition to their ability to bind phosphate, some DING-like members appear to have a phosphatase activity. In this work we have characterize structurally and enzymatically two members of this family isolated from Pseudomonas aeruginosa. The structural analysis of these proteins combined with activities characterization could be of a great interest in order to understand their role in phosphate acquisition in this bacterium.
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Les phosphates de structure olivine LiMPO4 (M=Fe, Mn) comme matériau actif d’électrode positive des accumulateurs Li-ion / The lithium metal phosphates LiMPO4 olivine structure (M = Fe, Mn) as the active material of the positive electrode of Li-ion

Perea, Alexis 21 October 2011 (has links)
Ce mémoire est consacré à la recherche de matériaux d'électrode positive pour batteries Li-ion et plus particulièrement aux phases de type olivine : LiFePO4, LiFe1-yMnyPO4, LiFe1-yCoyPO4 et LiMnyCo1-yPO4 obtenues par voie céramique. Une étude des propriétés physico-chimiques et structurales de ces composés a été réalisée par les techniques classiques de la Chimie du Solide et de la Science des Matériaux : spectrométrie Mössbauer de 57Fe, microscopie MEB et diffraction des rayons X. L'objectif de cette étude est d'identifier et de comprendre les mécanismes de réaction lors du cyclage de la batterie qui peuvent améliorer ou limiter les performances de la batterie.Cette étude a permis de montrer la complémentarité de la spectrométrie Mössbauer et de la diffraction des rayons X pour l'analyse des mécanismes d'oxydo-réduction mis en jeu dans les réactions électrochimiques. A partir du mécanisme biphasé bien connu de LiFePO4, des mécanismes électrochimiques en trois étapes et les phases formées lors du cyclage ont été identifiés pour les phases substituées au manganèse. L'aptitude de ces composés à fonctionner comme matériaux d'électrode positive de batteries Li-Ion de puissance a été démontrée par des cyclages à longue durée à différentes températures et vitesses de cyclage. / This thesis is devoted to finding positive electrode materials for Li-ion batteries and more particularlycompounds of olivine type: LiFePO4, LiFe1-yMnyPO4, LiFe1-yCoyPO4 and LiMnyCo1-yPO4. An in-depth study of their physicochemical and structural properties was done combining Solid State Chemistry and Material Sciences techniques: Mössbauer spectrometry of 57Fe, microscopy SEM and X-ray diffraction. The aim of this study is to identify and understand the electrochemical mechanism during the cycling of the battery that can enhance or limit the battery performance. This study has shown the complementarity of Mössbauer spectrometry and X-ray diffraction to analyze the redox mechanisms involved into the electrochemical reactions. From the well-known two-phase mechanism of LiFePO4, electrochemical mechanisms in three steps and phases formed during cycling have been identified for phase substituted manganese. The ability of these compounds to be used as positive electrode materials for powerful Li-Ion batteries was demonstrated by long-term cycling at different temperatures and rates of cycling.
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Bloddialyspatienters kunskap om fosfatmedicinering.

Arvidsson, Linnea, Larsson, Linda January 2017 (has links)
Bakgrund: Fosfatbindande läkemedel är en viktig del i hemodialyspatienters behandling. Läkemedlet hjälper till att avlägsna fosfat ifrån kroppen, eftersom hyperfosfatemi annars ökar risken för kardiovaskulära sjukdomar. Trots den kunskapen har tidigare forskning visat att den kunskapen ibland uteblir hos hemodialyspatienter. Syfte: Syftet med studien var att undersöka hemodialyspatienters upplevelse av kunskap angående fosfatbindande läkemedel. Metod: En kvantitativ enkätundersökning på en hemodialysenhet i Mellansverige. Där svaren redovisas med deskriptiv statistik. Resultat: Studien visar på brister i hemodialyspatienters upplevelse av kunskap angående fosfatmedicinering både vad det gäller bristande information från sjukvårdspersonal men också brist på motivation att ta reda på informationen på egen hand. Dessutom visar studien på brister vad det gäller hemodialyspatienters förståelse till vikten av fosfatmedicinering. Slutsats: Studien visar att cirka hälften av hemodialyspatienterna upplever att de har kunskap för att kunna administrera fosfatbindande läkemedel på ett korrekt sätt. Men det finns fortfarande brister hos en del patienter vad det gäller kunskapen om fosfatbindande läkemedel. / Background: Phosphate-binding drugs are an important part of hemodialysis patient´s treatment because the drug helps to remove phosphate from there body, which otherwise increases the risk of cardiovascular disease. Previous research has shown that this knowledge is sometimes missing by hemodialysis patients. Objective: The aim of the study was to investigate the experience of knowledge about phosphate-binding drugs by hemodialysis patients. Method: A quantitative surveys at a hemodialysis unit in the central of Sweden. Where the answers are reported with descriptive statistics. Results: The study shows deficiencies in hemodialysis patients’ experience of knowledge about phosphate medication, both in terms of lack information from healthcare professionals, but also lack of motivation to find out their own knowledge. In addition, the study shows weaknesses regarding hemodialysis patient´s understanding of the importance of phosphate medication. Conclusion: The study shows that approximately half of the hemodialysis patients are capable to properly administer the phosphate-binding drugs. However, there are still shortcomings in some patients regarding the knowledge of phosphate-binding drugs.
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Abattement des phosphates des eaux usées par adsorption sur des géomatériaux constitués de Latérite, grès et schistes ardoisiers / Phosphorus retention from wastewater by adsorption onto laterite, sandstone and shale

Coulibaly, Sandotin Lassina 09 July 2014 (has links)
Les eaux usées sont très souvent enrichies en phosphates issus des activités anthropiques, leur rejet dans le milieu naturel sans traitement adéquat entraîne une eutrophisation rapide du réseau hydrographique de surface. L’objectif de cette thèse est de caractériser et d’étudier la possibilité de rétention des phosphates des eaux sur des géomatériaux efficaces et disponibles en quantité suffisante en Côte Ivoire. A terme, ce travail permettra de valoriser des matériaux géologiques, sans intérêt minier, en produits aux applications environnementales. A cet effet la latérite le grès et le schiste ont été sélectionnés et préparés par broyage mécanique pour produire des fractions inférieures à 80 µm. Ces rétenteurs ont été analysés par diffraction des rayons-X, microscopie électronique à balayage (MEB) et à transmission (MET), spectroscopie infrarouge (IR). Les analyses texturales ont été conduites par volumétrie d’adsorption du diazote (N2) à 77K. La granularité a été déterminée par diffusion laser et par sédimentation. Les mesures de la capacité d’échange cationique (CEC), ont été effectuées par spectroscopies UV visible et par ICP-AES et ICP-MS. La synthèse de l’ensemble des données minéralogiques montre de forts pourcentages en oxydes et oxyhydroxydes de fer, d’aluminium et de calcium pour ces trois matériaux. Cette composition confère à la fraction fine des surfaces spécifiques de 34 ; 4,7 et 16,5 m2/g respectivement pour la latérite, le grès et le schiste. De plus les charpentes minérales des ces matériaux révèlent la présence de méso et microporosité. Les rétenteurs ont ensuite été évalués dans le traitement en batch d’un effluent synthétique obtenu par dissolution du dihydrogénophosphate de potassium (KH2PO4), dans l’eau distillée. Les doses optimales et les temps d’équilibres ont été déterminés. Les isothermes de rétention ont ensuite été construites à 20, 30 et 40°C. L’affinité des phosphates pour les trois adsorbants est plus importante pour la latérite, ensuite le grès et enfin le schiste. L’adsorption dépend fortement du pH. Les taux de rétention des phosphates sur le grès semblent indépendants de la température. En revanche, ceux de la latérite augmentent dans le sens contraire de la température et l’inverse pour le schiste. Plusieurs modèles cinétiques (pseudo-premier ordre, pseudo-second ordre, Elovich et de diffusion) ont été évalués, de même que les paramètres thermodynamiques. Les réactions d’adsorption sont parfaitement décrites par le modèle de pseudo-second ordre. Les données des équilibres d’adsorption permettent de définir des intervalles où l’adéquation aux modèles de Langmuir et Freundlich semble parfaite. Le mécanisme de rétention proposé suggère l’existence de deux types de sites. L’analyse par infrarouge (DRIFT) des matériaux après adsorption montre une part importante des interactions de type chimique dans la rétention des phosphates sur la latérite et le grès. L’ensemble des résultats obtenus confirme la possibilité d’utiliser la latérite, le grès et le schiste pour déphosphater les eaux. Cependant la latérite présente de plus fortes potentialités par rapport aux autres adsorbants testés / Wastewaters are often loaded in phosphate from human activities. The discharge of such wastewater without adequate treatment leads to rapid eutrophication of water bodies. The main of the present thesis was to characterize and investigate the removal efficiency of phosphate from water by natural geological material available in large amount in Ivory Coast. Ultimately, it has ambition to valorize geological material without mining interest for environmental purposes. For this research, the laterite, sandstone and shale were selected and prepared by mechanical crushing to obtain fine fractions below 80 µm. Detailed study to characterize these three rocks powder was performed, thus several mineralogical and physico-chemical properties were determinated by means of : X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), diffuse reflectance infrared Fourier transform spectroscopy (DRIFTS), N2-adsorption/desorption techniques (BET), energy dispersive x-ray spectroscopy (EDX), particle size distribution, cation exchange capacity and chemical analyses by atomic emission spectrometry (ICP-AES) and mass spectrometry (ICP-MS). Data shows high percentages of iron, aluminum and calcium oxides and oxyhydroxides for these three materials. This composition confer to the fine fraction the specific surface of 34; 4.7 et 16.5 m2/g for laterite, sandstone and shale respectively. In addition, the mineral structures of these materials reveal the presence of meso-and microporosity. These materials were then evaluated in the batch treatment of synthetic liquid effluents containing pure KH2PO4. The optimal dosage and equilibrium times were detected. After, isotherms were built at 20, 30 and 40°C. It was shown that phosphate affinity for the three absorbents is more important for laterite, sandstone and shale. The absorption process is strongly depends on pH. Phosphate retention rate on sandstone seem not to depend on temperature, on the other hand, those of laterite increase on the contrary way of the temperature and vice versa for schist. Several kinetic models (pseudo first order, pseudo second order, Elovich and diffusion models) were evaluated as well as thermodynamic parameters. Absorption reactions are perfectly described by the pseudo second order. Absorption equilibrium data allow defining interval where Langmuir and Freundlich model seems perfect. The proposed retention mechanism suggests the existence of two kinds of sites. DRIFTS analyses of adsorbents after adsorption revealed chemical interaction on adsorption process onto laterite and sandstone. This study demonstrated that laterite, sandstone and shale are an effective adsorbent for phosphate removal from aqueous solution. However, laterite shows a strong potentiality compared to the two others adsorbents
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Development of Fully Injectable Novel Compositions of Phosphate Cements for Orthopedic Applications

Schulin, Terry James January 2020 (has links)
No description available.
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Sphingosine 1-Phosphate Enhances Spontaneous Transmitter Release at the Frog Neuromuscular Junction

Brailoiu, Eugen, Cooper, Robin L., Dun, Nae J. 01 January 2002 (has links)
Intracellular recordings were made from isolated frog sciatic-sartorius nerve-muscle preparations, and the effects of sphingosine 1-phosphate (S1-P) on miniature endplate potentials (MEPPs) were studied. Extracellular application of S1-P (1 and 30 μM) had no significant effects on the frequency and amplitude of MEPPs. Delivery into nerve terminals by liposomes containing 10-5, 10-4 or 10-3 M S1-P was associated with a concentration-dependent increase in MEPP frequency of 37, 63 and 86%. The per cent of median MEPP amplitude was not significantly changed, but there was an increase in the number of 'giant' MEPPs. Pre-exposure of the preparations to S1-P 10-5 but not 10-8 M entrapped in liposomes for 15 min blocked the effects of subsequent superfusion of S1-P (10-4 M)-filled liposomes on MEPP frequency. Thus, intracellular S1-P receptors seem to undergo 'desensitization' to higher concentrations of S1-P. The result provides the first evidence that S1-P acting intracellularly but not extracellularly enhances spontaneous transmitter release at the frog neuromuscular junction.
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Impact d’une exposition au fer sur l’axe S1P/S1PR dans la lignée ostéoblastique humaine MG-63 / Iron excess impact on S1P/S1PR axis in human osteoblast-like MG-63 cells

Peltier, Lucas 21 December 2017 (has links)
Les surcharges en fer, qu’elles soient d’origine génétique ou secondaire, favorisent la baisse de densité minérale osseuse et par conséquent l’apparition d’une ostéoporose. Des liens entre surcharge en fer et perte osseuse ont pu être établis in vivo et in vitro, néanmoins les mécanismes mis en jeu, notamment sur la cellule ostéoblastique, restent incomplètement caractérisés. Notre objectif a donc été de préciser les mécanismes cellulaires conduisant à l’altération du phénotype et de l’activité ostéoblastique observée en présence d’un excès de fer. La réalisation préalable d’une étude transcriptomique sur la lignée ostéoblastique humaine MG-63 nous a permis d’identifier plusieurs gènes susceptibles de voir leur niveau d’ARNm régulé par le fer. Il a été fait l’hypothèse que ces différents gènes pouvaient être impliqués dans la survenue des pertes osseuses observées au cours des surcharges en fer. Ainsi l’expression du gène SPNS2, dont la protéine permet l’export de la Sphingosine-1-Phosphate (S1P), a été identifiée comme potentiellement induite par un excès de fer. Les relations entre l’expression du gène SPNS2 et un excès de fer ont ainsi été investiguées et les résultats obtenus ont mis en évidence une augmentation fer-dépendante de l’ARNm du gène SPNS2 dans la lignée MG-63, non retrouvée dans d’autres types cellulaires. Cette caractérisation nous a ainsi conduits à déterminer, dans la lignée MG-63, l’impact fonctionnel d’une exposition au fer sur l’export cellulaire de la S1P. Nous avons donc pour cela mis au point une méthode d’étude basée sur une stratégie « fluxomique » nous permettant d’évaluer l’efflux de la S1P au moyen d’un outil de spectrométrie de masse. Nos résultats objectivent une diminution des capacités de synthèse et d’export de la S1P en présence de fer et ceci malgré la surexpression du gène SPNS2. La diminution concomitante de l’expression du récepteur S1PR1 et du gène COL1A1 codant pour la chaîne α du collagène de type I suggère un impact fonctionnel de la baisse de concentration en S1P extracellulaire sur la cellule MG-63. La mise en évidence, dans un modèle ostéoblastique, d’une altération fer-dépendante de l’axe de signalisation S1P/S1PR ouvre de nouvelles perspectives quant à la compréhension des mécanismes mis en jeu lors des pertes osseuses associées aux surcharges en fer. / Osteoporosis may complicate genetic or secondary iron overload as reported in clinical and animal studies. However, the mechanisms leading to disrupted bone homeostasis are still to be fully elucidated. In vitro, iron exposure of both osteoblast and osteoclast cell models induces phenotypic and functional impairment, but the molecular mechanisms of iron excess on bone cell physiology are not well characterized, particularly in osteoblast. Our objective was to study the impact of iron overload on osteoblast biology and characterize the molecular mechanisms involved. Transcriptomic analysis previously performed by our group on MG-63 osteoblast-like cell-line to identify iron-modulated genes revealed that expression of SPNS2 gene, which encodes a transporter for the signaling lipid sphingosine 1-phosphate (S1P), is potentially induced by iron. The purpose of this work was to characterize the SPNS2 iron-related regulation and analyze its potential impact on S1P efflux and the S1P/S1PR signaling pathway in MG-63 cells. Our findings showed that iron exposure induces a dose-dependent increase of SPNS2 mRNA levels in MG-63 osteoblast-like cells that was not observed in hepatocyte and enterocyte cell models. We then performed a fluxomic assay on MG-63 cells to investigate iron potential impact on S1P efflux. Unexpectedly, our data showed that extracellular S1P levels were decreased in presence of iron excess and its associated SPNS2 upregulation. Furthermore, based on the observed iron associated S1PR1 and COL1A1 decrease, the defect in S1P export system seems to have functional consequence on MG-63 cells. These results suggest that iron may affect osteoblast S1P/SPR signaling and potentially alter a wide range of bone processes, thus participating in bone impairment in situations of chronic iron overload. These data open a new door for the understanding of mechanisms involved in iron-induced osteoporosis.

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