Le vieillissement épithelio-conjonctif entraîne de nombreuses modifications des couches constitutives des tissus. Le vieillissement physiologique est caractérisé par une diminution de l’épithélium, un aplatissement des crêtes basales et une altération de la répartition hydrique. Les différents constituants de la matrice extracellulaire (collagènes, protéoglycanes, glycosaminoglycanes, etc) peuvent être modifiés tant au niveau de leur structure que de leur densité. Ce vieillissement est aggravé par le développement de pathologies locales et générales.
L’objectif principal de ce travail de thèse, effectué en partenariat avec le CHU de Toulouse, a été d’analyser l’organisation hydrique et les modifications de la muqueuse buccale à l’échelle moléculaire et supramoléculaire avec l’âge et l’évolution physiopathologique.
Afin de mieux comprendre le comportement biophysique de la muqueuse buccale et d’identifier les biomarqueurs spécifiques de ces tissus, nous avons tout d’abord validé l’utilisation de la spectroscopie infra-rouge (IRTF), de l’analyse calorimétrique diatherme (ACD) et de l’analyse mécanique dynamique (AMD) sur des échantillons de muqueuse buccale porcine.
Grâce à cette étude de faisabilité, nous avons ensuite suivi l’évolution des réponses vibrationnelles, thermiques et mécaniques de biopsies de muqueuses buccales humaines avec le vieillissement physiopathologique via une étude clinique portant sur des sujets de deux groupes d’âge (20-40 ans et 70-90 ans). Il a pu être mis en évidence des corrélations entre l’évolution des marqueurs biophysiques de la muqueuse buccale, l’âge et les données cliniques.
Des collaborations universitaires, menées en parallèle de notre axe principal de recherche, ont permis de valider la robustesse du protocole de caractérisation biophysique mis en place sur la muqueuse buccale pour une application à l’étude d’échantillons dermiques issus de modèles animaux et de l’ingénierie cellulaire de tissus.
Cette meilleure connaissance des relations structure–propriétés des tissus épithélio-conjonctifs orientera la rédaction d’un cahier des charges du biomatériau prothétique idéal ou encore pour le développement de tissus de réparation de la muqueuse buccale. |
With aging, the different layers of epithelial and connective tissues suffer several changes. Physiological aging is marked by epithelium thickening, basal crest flattening and alteration of the hydric distribution. The main components of the extracellular matrix (collagens, proteoglycans, glycosaminoglycans, etc) can also be subjected to structural modifications and density variation.
The major purpose of this thesis, carried out in collaboration with the CHU of Toulouse, was to analyse the hydric organization and the changes of oral mucosa at the molecular and supramolecular level, with aging and physio-pathological evolution.
As a first step the use of infra-red spectroscopy (FTIR), differential scanning calorimetry (DSC) and dynamic mechanical analyses (DMA) has been validated on porcine oral mucosa samples. It led to a better understanding of the biophysical behaviour of the oral mucosa and to the identification of specific biomarkers.
After this feasibility study, the evolution of vibrational, thermal and mechanical signatures of human oral mucosa with physio-pathological aging has been monitored via a clinical study involving patients from two age groups (20-40 and 70-90 years old). Correlations between the evolution of mucosa biophysics markers, the age and clinical data have been evidenced.
Academic collaborations, performed at the same time as our main research axis, have confirmed the reliability of the protocol developed for oral mucosa and its application to the characterization of dermal sample from animal models and tissue cellular engineering.
This better knowledge of the structure-properties relationship in epithelial-connective tissues will be useful to the specification drafting of ideal prosthetic biomaterial or even the development of oral mucosa repair tissues. |