Role of selenium in articular cartilage metabolism, growth and maturation

Résumé : En Chine, une grave maladie musculo-squelettique appelée la maladie de Kashin-Beck (KBD) se retrouve distribué sur une large zone géographique. Cette maladie touche plus de deux millions d'individus, notamment dans le centre de la Chine, et il est admis que plus de 30 millions d’individus seraient à risque. Des études géologiques et épidémiologiques ont montré une forte corrélation entre les zones de déficience en Se dans les sols et de KBD. KBD est une ostéoarthropathie, caractérisée par la destruction des chondrocytes du cartilage, très douloureuse et invalidantes, pouvant conduire à des déformations articulaires importantes. Le sélénium (Se) est présent partout dans l'environnement (eau, air, sols) et nos besoins physiologiques en Se sont couverts par notre alimentation quotidienne (eau, céréales). Bien que cet élément trace soit un nutriment essentiel pour la fonction cellulaire normale, ses mécanismes d’action ainsi que les transformations métaboliques de ses composés dans le corps humain ne sont toujours pas bien déterminés. Toutefois, à une dose un peu supérieure à la dose recommandée, il peut, selon la forme chimique ingéré, devenir toxique. Par conséquent, on retrouve le Se en très faible quantité (µg/L) dans l'organisme, ce qui rend difficile sa localisation et l’analyse de son rôle dans le métabolisme. Le Se fait partie de sites biologiquement actifs de protéines impliquées dans les mécanismes antioxydants de défense et le contrôle rédox des réactions intracellulaires. En outre, plusieurs études ont mis en évidence le rôle que joue de Se dans le développement des tissus tels que le cartilage articulaire. Cette action semble être médiée par l'intermédiaire de sélénoprotéines et seraient indirectement impliqués dans la croissance du cartilage normal et l'homéostasie. Aux Etats-Unis, une étude clinique a montré des preuves solides de l’influences d’un déficit en Se dans le métabolisme du cartilage conduisant un environnement favorable à l'apparition et la progression de l'arthrose. Même si le Se n’est pas le seul facteur dans le développement de maladies, il est fort probable que son absence impacte la croissance et le développement du cartilage articulaire. Un modèle in vitro de maturation accélérée du cartilage articulaire (explants) nous a permis d’analyser l'impact du sélénium dans la croissance et le développement de ce tissu. Des expériences biologiques, biophysiques et chimiques ont été réalisées pour comprendre comment la présence de Se affecte l'organisation des tissus. Un schéma récurrent de la distribution du Se dans le tissu a été découvert. Il semble être localisé au niveau des interfaces cellule-matrice, offrant des hypothèses intéressantes pour de futures études sur le rôle potentiel du Se dans la signalisation cellulaire ou transduction mécanique. Des analyses biomécaniques, structurelles et moléculaires ont été faites pour caractériser la matrice extracellulaire du cartilage articulaire traités avec différentes concentrations de Se. Il semble être localisé au niveau des interfaces cellule-matrice, ce qui suggère que le Se joue un rôle dans la signalisation cellulaire ou transduction mécanique. Des analyses biomécaniques, structurelles et moléculaires ont été faites pour caractériser la matrice du cartilage articulaire traités avec différentes concentrations de Se. Nous avons découvert qu’un déficit en Se peut induire à une morphologie proche de celle de l'arthrose lors de la maturation du cartilage immature. Cependant, le rôle exact de ce déficit en Se induisant ce type de phénotype reste inconnu. Ce projet contribue à une meilleure compréhension du Se dans le cartilage tout en montrant les difficultés d’étude du Se dans les milieux biologiques et les techniques permettant d’y répondre, mais aussi souligne l’importance de prendre en compte le Se comme élément important de traitements régénérateurs ou préventifs pour ce types de maladies.
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Thèse
Toxicology. Université Grenoble Alpes, 2016. English. 〈NNT : 2016GREAU013〉
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Contributeur : Abes Star <>
Soumis le : lundi 3 décembre 2018 - 01:02:58
Dernière modification le : mardi 4 décembre 2018 - 01:11:24

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Caroline Bissardon. Role of selenium in articular cartilage metabolism, growth and maturation. Toxicology. Université Grenoble Alpes, 2016. English. 〈NNT : 2016GREAU013〉. 〈tel-01942169〉

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