Lors de la cicatrisation, plusieurs types cellulaires dont les kératinocytes et les fibroblastes ainsi que plusieurs facteurs de croissance jouent d’importants rôles. La cicatrisation cutanée peut aussi être activée par des facteurs exogènes, dont la stimulation électrique (SE). La SE peut moduler les fonctions fibroblastiques durant la cicatrisation. Le fibroblaste contribue de façon active à la cicatrisation en sécrétant différentes protéines (collagène, fibronectine, élastine) pour favoriser le comblement tissulaire. Les fibroblastes adoptent aussi un phénotype contractile en exprimant l’α-actine contribuant à la fermeture de la plaie. Notre hypothèse est que certaines de ces fonctions fibroblastiques pourraient être modulées par une stimulation électrique. Pour vérifier cette hypothèse nous avons utilisé une membrane biocompatible et conductrice à base de polyethylene terephthalate (PET) recouvert de polypyrrole (PPy). Les fibroblastes dermiques humains ont été cultivés sur ces membranes conducteurs, puis exposés ou non à un courant pulsé (PES) selon deux régimes : soit 10s PES suivi de 1200s de repos, ou 300s PES suivi de 600s de repos, durant 24 h. Deux intensités électriques ont été étudiées, 50 et 100 mV/mm. Nos travaux démontrent que la SE favorise l’adhésion, la prolifération et la migration des fibroblastes dermiques. Ces activités cellulaires sont consolidées par une sécrétion importante de FGF2 et d’α-SMA. Il est important de noter que l’effet de la SE favorise le changement phénotypique des fibroblastes en myo-fibroblastes grâce à la voie des Smad et de TGFβ/ERK. Nous avons aussi démontré que l’effet de la SE est maintenue à long terme et est transférable de la cellule mère vers les cellules filles. En effet après sous-culture les cellules expriment toujours de façon importante l’α-SMA. En conclusion, nous avons démontré que la stimulation électrique pulsée module positivement les fonctions cicatricielles des fibroblastes humains. Ces travaux démontrent pour la première fois les voies de signalisation (Smad et TGFβ/ERK) sollicitées par la SE pour activer les fibroblastes lors de la cicatrisation. Ces travaux suggèrent l’utilisation de la SE pour favoriser la guérison/cicatrisation des plaies. / During skin wound healing, cutaneous cells particularly fibroblasts and keratinocytes as well as several growth factors play important roles. Wound healing can be activated by exogenous factors, including electrical stimulation (ES). ES can also modulate fibroblast functions. Fibroblasts contribute to healing by secreting structural proteins (collagen, fibronectin, elastin) to repair the wound area. Fibroblasts also adopt a contractile phenotype expressing α-actin contributing to wound closure. The hypothesis of the thesis is that fibroblasts proliferate and transdifferentiate into myofibroblasts by sensing pulsed electrical signals and adjusting relevant signalling pathways. To test this hypothesis we used biocompatible polyethylene terephthalate (PET) fabrics coated with electrically conductive polypyrrole (PPy). Human dermal fibroblasts were cultured on these conductive fabrics and exposed to the optimized pulsed ES: either 10s PES in a period of 1200s, or 300s PES in 600s period, for a total of 24 hours. Two electric intensities were studied, 50 and 100 mV/ mm. Our work showed that the PES promoted the adhesion, proliferation and migration of dermal fibroblasts. These cellular activities were consolidated by an elevated level of fibroblast growth factor 2 (FGF2) and the high expression of α-smooth muscle actin (α-SMA). Important findings were that PES promoted the phenotypic change of fibroblasts to myofibroblasts, and such change was coordinated through the Smad and TGFβ/ERK pathways. It also demonstrated that the effect of PES was able to maintain for a long period of time after the end of stimulation, and was transferable from the mother cells to the daughter cells. Following subculture, the electrically stimulated fibroblasts still expressed significant amount of α-SMA. In conclusion, this thesis demonstrates that PES through conductive fabrics can activate the wound healing functions in human dermal fibroblasts. This work revealed for the first time that Smad and TGFβ/ERK pathways are required by the PES-induced fibroblasts-to-myofibroblasts differentiation. This work also demonstrated that the PES activated cells can survive in vivo. These studies suggest the application of the PES in promoting tissue regeneration and wound healing.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LAVAL/oai:corpus.ulaval.ca:20.500.11794/26437 |
| Date | 23 April 2018 |
| Creators | Wang, Yongliang |
| Contributors | Zhang, Ze, Rouabhia, Mahmoud |
| Source Sets | Université Laval |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | thèse de doctorat, COAR1_1::Texte::Thèse::Thèse de doctorat |
| Format | 1 ressource en ligne (xxiii, 145 pages), application/pdf |
| Rights | http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 |
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