Angiogenèse, Cellules souches, Ingénierie tissulaire, Collagène, Imagerie par résonance magnétique, Médecine nucléaire

L'échec des thérapeutiques d'ingénierie tissulaire dans la sphère orofaciale est souvent dû à l'absence d'un apport vasculaire adéquat. La plupart des stratégies proposées pour améliorer la vascularisation sont trop lentes pour permettre la survie des greffons. La prévascularisation, via la génération de réseaux microvasculaires in vitro avant implantation, a ainsi émergé afin de permettre une perfusion rapide du greffon évitant sa nécrose. Les cellules souches de la pulpe dentaire de dents temporaires (SHED) ont démontré un potentiel proangiogénique prometteur et notamment une action directe sur les cellules endothéliales via une action péricytaire de maturation du réseau vasculaire. L'objectif de ce travail de thèse a été d'aller plus loin dans l'analyse de ces réseaux vasculaires, notamment dans leur fonctionnalité, leur perfusion et leur perméabilité in vivo. Deux réseaux prévasculaires ont ainsi été comparés afin de déterminer si la présence de SHED influençait les performances du réseau vasculaire. Ce travail a permis de 1) caractériser in vitro les vaisseaux obtenus, 2) de suivre in vivo l'établissement de la perfusion et d'appréhender leur perméabilité vasculaire, et 3) de quantifier le réseau vasculaire perfuser in vivo 1 mois après implantation. Notre hypothèse était que la présence des SHED pouvaient impacter les caractéristiques du réseau vasculaire entrainant une meilleure perfusion et une absence de fuite vasculaire. Trois différents hydrogels de collagène ont ainsi été préparés dans des grilles d'acide polylactique (PLA) et cultivés pendant 4 jours avant d'être implantés dans un modèle ectopique chez la souris athymique : un hydrogel prévascularisé contenant une co-culture des SHED et des cellules endotheliales de la veine ombilicale humaine (SHED-HUVEC), un hydrogel prévascularisé contenant des HUVEC seules cultivées en milieu conditionné de SHED (CM-HUVEC) et un hydrogel cellularisé contenant des SHED seules. Des études in vitro suivi d'une analyse in vivo chez la souris athymique sur 30 jours ont permis de confirmer l'intérêt d'utiliser des SHED dans la prévascularisation. Cette étude préclinique a permis 1) de mettre en avant l'intérêt de l'utilisation des SHED dans des hydrogels prévascularisés au sein de matériau implantable en PLA, 2) de pouvoir étudier la fonctionnalité et la perméabilité de ce réseau vasculaire avec un suivi longitudinal utilisant différentes techniques d'imagerie clinique 3) de valider l'utilisation du PETscan dans la détection précoce de l'angiogenèse in vivo, qui pourrait être envisagée par la suite pour surveiller l'intégration des greffons prévascularisés chez les patients.