Ultrasons et remodelage osseux : comprendre la mécanotransduction.
Orateur : Cécile Baron / Institut des Sciences du Mouvement, E.J.Marey ; équipe GIBoc
Résumé : L’os est un tissu vivant capable de s’adapter à son environnement mécanique qu’il soit physiologique (gravité, activité physique et sportive) ou pathologique (fracture, alitement). La traduction du stimulus mécanique en réponse biologique est appelée mécanotransduction. L’effet de la stimulation ultrasonore sur la cicatrisation osseuse découvert dans les années 50 est largement décrit dans la littérature depuis plus de 30 ans. Pour autant, les phénomènes physiques et biologiques pilotant la mécanotransduction ultrasonore demeurent mal compris et cette incompréhension alimente la controverse autour de l’effet bénéfique des ultrasons sur le remodelage osseux.
Pourtant, la mécanotransduction de l’os sous chargement physiologique a fait l’objet de nombreux travaux qui décrivent le rôle central des cellules osseuses appelées ostéocytes dans la détection des stimuli mécaniques et le déclenchement des processi biologiques de remodelage osseux. Mais toutes ces études concernent des chargements mécaniques physiologiques très différents des chargements générés par les ultrasons (fréquence, intensité, direction). Pour avancer sur la compréhension de la mécanotransduction ultrasonore, nous proposons donc d’évaluer les sollicitations mécaniques (fluides et solides) générées au niveau des ostéocytes par la stimulation ultrasonore. Pour cela, nous développons deux modèles numériques aux éléments finis (ComsolTM Multiphysics) : l’un à l’échelle mesoscopique représentant le tissu osseux sous stimulation ultrasonore dans une configuration proche de l’in vivo, l’autre à l’échelle microscopique représentant l’interaction des ultrasons avec les ostéocytes dans leur micro-environnement. D’autre part, afin d’explorer la réponse biologique déclenchée par la stimulation ultrasonore, nous développons un protocole expérimental sur des cultures de cellules osseuses.
Date et lieu : lundi 12 juillet à 11h, Zoom et salle de séminaire IRPHE (max 50 personnes ; masque et gestes barrières obligatoires
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