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L'évaluation de la génotoxicité des biomatériaux métalliques par l'essai « in situ end-labeling » en microscopie électronique

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal. / Des études cliniques ont démontré que certains implants métalliques pouvent
déclencher des réactions de carcinogénicité. En effet, il semble que le relargage ionique
et la corrosion peuvent initier des néoplasmes. Le noyau semble être le compartiment
cellulaire cible de ces ions métalliques. Le développement d'essais quantitatifs in vitro
capables d'évaluer cette carcinogénicité potentielle est donc essentiel dans la
présélection des biomatériaux métalliques. Cependant à l'échelle ultrastructurale,
actuellement il n'existe pas véritablement d'essais capables de localiser et de quantifier à
la fois les dommages occasionnés à la molécule d'ADN ainsi qu' à sa réparation.
Dans ce travail, il s'agissait d'abord d'adapter, en biocompatibilité, une méthode
simple capable de détecter, quantifier et localiser précisément les cassures d'ADN
qu'induisent les biomatériaux métalliques à la chromatine cellulaire. Pour ce faire, l'essai
«in situ end-labeling » (ISEL) en microscopie électronique a été évalué après avoir
utilisé un protocole d'extraction des biomatériaux en conditions semi-physiologiques et
exposé des lymphocytes sanguins humains normaux. Cette technique
immunocytochimique utilise l'exonucléase III pour sa capacité de digérer et d'amplifier
les lésions d'ADN produites. Une polymérisation est ensuite exécutée en présence des
quatre nucléotides de l'ADN: la thymidine est toutefois remplacée par une base
analogue, soit la biotine-dUTP. Cette dernière est localisée par marquage
immunologique à l'or colloïdal comme rapporteur moléculaire. Les particules d'or sont
alors détectées en microscopie électronique à transmission; elles correspondent aux
cassures simple-brin induites à la molécule d'ADN lors de la culture de cellules en présence de l'extrait à étudier. La quantification a été effectuée avec l'aide du
Programme Image du NIH.
L'ISEL s'est avéré très utile pour sa rapidité, sa capacité de marquer à la fois la
chromatine interphasique et métaphasique, et la possibilité de quantifier les dommages
causés à l'ADN. Par ailleurs, il ne nécessite pas l'utilisation de la radioactivité. De plus,
il semble capable de détecter des phénomènes de mort cellulaire telle que l apoptose.
L'« in situ end-labeling » en microscopie électronique s'avère aussi un instrument
intéressant pour la présélection des biomatériaux. En effet, la génocompatibilité du titane
(Ti) pur, bien connu pour sa biocompatibilité, a été évaluée afin de valider cet essai.
Ensuite, la génotoxicité relative du nickel-titane (NiTi) a été évaluée et comparée
à celle du titane pur, du nickel (Ni) pur et de l'acier inoxydable. Le NiTi représente un
biomatériau potentiel, cependant sa biocompatibilité est controversée vu son important
contenu en nickel soit de 50%. L'évaluation de la carcinogénicité du NiTi représente
donc un intérêt important. Un essai d'absorption atomique a aussi été réalisé afin d'évaluer
le relargage de nickel et de titane, et afin de mieux comprendre le rôle des ces ions dans la
carcinogénicité métallique.
L'ISEL a semblé ici tout aussi utile dans l'évaluation de la biocompatibilité du
nickel-titane. En effet, grâce à cet essai, des résultats fort encourageants ont été obtenus
avec le NiTi. Ce dernier a donné des résultats comparables à ceux du titane pur. Par
contre, l'acier inoxydable 316-L peut dans certains cas produire aussi des dommages à la
chromatine. Par conséquent, cet essai in vitro de génotoxicité nous permet d'être optimiste quand à l'utilisation éventuelle de NiTi à titre d'implant chirurgical
permanent.

Identiferoai:union.ndltd.org:umontreal.ca/oai:papyrus.bib.umontreal.ca:1866/33078
Date07 1900
CreatorsAssad, Michel
ContributorsRivard, Charles-Hilaire
Source SetsUniversité de Montréal
Languagefra
Detected LanguageFrench
Typethesis, thèse
Formatapplication/pdf

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