Biomécanique et bio-ingénierie du cartilage : vers une application thérapeutique
Résumé
Les cartilages articulaires (CA) ainsi que les disques intervertébraux (DIV) sont des tissus
conjonctifs constitués majoritairement d’eau, de fibres de collagènes et de protéoglycanes. Ces
organes permettent des mouvements sans frottement entre les os tout en transmettant et amortissant
les efforts mécaniques associés. Toutefois, la faible fraction volumétrique (2%) qu’occupent les
cellules (les chondrocytes) couplée à l’absence de vascularisation entraîne une certaine limitation
dans les processus de croissance et de réparation des cartilages (notamment en termes de vitesse et
de quantité de production). Nos travaux mêlent modèles expérimentaux ex vivo (DIV) et in vitro
(CA), modélisations mécanique et numérique, et sont menés en croisant des compétences d’une
nouvelle équipe multidisciplinaire spécialisée en mécanique (LMGC), en biologie cellulaire et
tissulaire (IRMB), en chimie (ICGM) ainsi qu’en clinique (CHRU Montpellier et Nîmes). Ces
travaux visent notamment (i) la compréhension des paramètres fondamentaux responsables de la
genèse et la croissance des cartilages (flux de nutriments, facteurs de croissance, chargements
mécaniques…) et (ii) la mise en place de stratégies innovantes pour l’aide au diagnostic
(notamment pour la scoliose) ainsi que la prise en charge thérapeutique (prothèses biomimétiques)
avant d’envisager une application préclinique.