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10 CPP Intérêt des cellules progénitrices dérivées de la moelle osseuse dans des modèles expérimentaux d’agression pulmonaire endothéliale
Recherche en pneumologie
9 CPP Applications physiopathologiques de la modélisation de la convection bronchique et de la diffusion acinaire chez l’homme
10 CPP Intérêt des cellules progénitrices dérivées de la moelle osseuse dans des modèles expérimentaux d’agression pulmonaire endothéliale
B. Mauroy, sous la direction de T. Similowski et C. Straus
W. Raoul, sous la direction de B. Maitre
UPRES EA2397, Biologie et Physiologie des interactions cardiopulmonaires et neurorespiratoires, Université Paris VI Pierre et Marie Curie, Paris.
INSERM U651, Hôpital Henri Mondor, Créteil.
Introduction : La modélisation mathématique des phénomènes physiologiques respiratoires en permet la meilleure compréhension. Les progrès conceptuels et techniques les plus récents permettent d’envisager des modélisations qui ne soient pas excessivement simplistes. Les travaux projetés dans le cadre de cette bourse s’inscrivent dans cette perspective. Ils reposent sur les travaux effectués par B. Mauroy pendant sa thèse [1], dirigée par B. Sapoval et soutenue en juillet 2005. Ce travail bénéficie de collaborations approfondies entre médecins (UPRES EA2397 - Université Paris VI), mathématiciens (CMLA - ENS de Cachan, LJLL - Université Paris VI) et physiciens (PMC - Ecole Polytechnique). Méthodologie et résultats attendus : À partir d’arbres bronchiques et d’acinus modélisés en trois dimensions par maillage numérique quatre études sont envisagées. La première consiste à comparer la distribution des vélocités de débit dans l’arbre bronchique à l’inspiration et à l’expiration, de façon à déterminer à quelle phase du cycle cet arbre est énergétiquement optimal. La seconde consiste à mettre en perspective la mécanique de la cage thoracique des mammifères, favorisant l’expansion des parties inférieures de la cage thoracique, avec la géométrie de l’arbre bronchique, dans l’hypothèse d’une optimisation de celle-ci en fonction de la répartition spatiale de la ventilation. La troisième consiste à introduire une compliance bronchique dans le modèle et à la faire varier au cours du cycle ventilatoire, pour mimer le fonctionnement du muscle lisse bronchique et à tester de nouvelles hypothèses sur sa fonction (optimisation des répartitions de volume entre arbre bronchique et échangeur gazeux proprement dit). La quatrième consiste à développer un modèle couplant convection bronchique et diffusion acinaire, pour pouvoir tester, par exemple, la distribution distale de substances inhalées dans différentes conditions de régime ventilatoire. Perspectives : Nous espérons apporter, à l’aide de ces modélisations mises en perspective des connaissances et mesures physiologiques, des éléments de réponse à certaines questions sur la fonction et l’évolution de particularités structurelles et fonctionnelles de l’arbre respiratoire des mammifères, et poser les bases d’applications diagnostiques et thérapeutiques.
Référence 1
354
Mauroy B : Thèse de doctorat de l’ENS de Cachan, spécialité Mathématiques, « hydrodynamique dans le poumon : relations entre flux et géométrie ».
Rev Mal Respir 2005 ; 22 : 348-66
Introduction : De nombreuses pathologies respiratoires chez l’adulte sont associées à une perte fonctionnelle du lit vasculaire pulmonaire. Des données de notre équipe et de la littérature ont montré que l’expression des facteurs angiogéniques est diminuée au cours des agressions pulmonaires aiguës et que l’apport de c es facteurs améliore la réparation dans différents modèles animaux. Notre hypothèse est que les cellules progénitrices dérivées de la moelle osseuse peuvent participer à la réparation endothéliale pulmonaire. Nos objectifs spécifiques sont de tester l’apport de ces cellules sur les lésions endothéliales observées au cours de modèles expérimentaux d’hypertension artérielle pulmonaire ou d’agressions alvéolaires aiguës (hyperoxie). Nous voulons tester également l’effet de l’apport par voie sanguine de cellules progénitrices endothéliales recueillies dans le sang périphérique au cours d’agression endothéliale aiguë. Méthodologie : L’injection de cellules souches sera effectuée trois jours après l’agression (infusion autologue). Les effets seront évalués sur des paramètres physiologiques (hémodynamique, survie, inflammation) ainsi que sur l’expression protéique de médiateurs importants pour la fonction endothéliale (VEGF et eNOS). La colonisation des cellules du donneur dans le poumon du receveur sera réalisé par différentes approches : détection du chromosome Y par hybridation in situ et PCR quantitative, suivi du devenir de cellules de la souris donneuse exprimant la Green Fluorescent Protein. Résultats attendus et perspectives : L’apport de cellules souches issues de la moelle osseuse devrait améliorer les lésions endothéliales observées, de même que l’apport par voie sanguine périphérique de cellules progénitrices endothéliales préalablement isolées puis expandues in vitro. Ce projet va nous permettre de mieux comprendre le rôle de l’endothélium dans les phénomènes d’agression pulmonaire. Ce protocole permettra également de développer des techniques de thérapie cellulaire permettant d’apporter localement par voie sanguine des cellules qui peuvent être modifiées par transfert de gènes. Cette technique ouvre le potentiel d’une thérapie cellulaire ciblée sur la microvascularisation pulmonaire.
9 CPP Applications physiopathologiques de la modélisation de la convection bronchique et de la diffusion acinaire chez l’homme
10 CPP Intérêt des cellules progénitrices dérivées de la moelle osseuse dans des modèles expérimentaux d’agression pulmonaire endothéliale
B. Mauroy, sous la direction de T. Similowski et C. Straus
W. Raoul, sous la direction de B. Maitre
UPRES EA2397, Biologie et Physiologie des interactions cardiopulmonaires et neurorespiratoires, Université Paris VI Pierre et Marie Curie, Paris.
INSERM U651, Hôpital Henri Mondor, Créteil.
Introduction : La modélisation mathématique des phénomènes physiologiques respiratoires en permet la meilleure compréhension. Les progrès conceptuels et techniques les plus récents permettent d’envisager des modélisations qui ne soient pas excessivement simplistes. Les travaux projetés dans le cadre de cette bourse s’inscrivent dans cette perspective. Ils reposent sur les travaux effectués par B. Mauroy pendant sa thèse [1], dirigée par B. Sapoval et soutenue en juillet 2005. Ce travail bénéficie de collaborations approfondies entre médecins (UPRES EA2397 - Université Paris VI), mathématiciens (CMLA - ENS de Cachan, LJLL - Université Paris VI) et physiciens (PMC - Ecole Polytechnique). Méthodologie et résultats attendus : À partir d’arbres bronchiques et d’acinus modélisés en trois dimensions par maillage numérique quatre études sont envisagées. La première consiste à comparer la distribution des vélocités de débit dans l’arbre bronchique à l’inspiration et à l’expiration, de façon à déterminer à quelle phase du cycle cet arbre est énergétiquement optimal. La seconde consiste à mettre en perspective la mécanique de la cage thoracique des mammifères, favorisant l’expansion des parties inférieures de la cage thoracique, avec la géométrie de l’arbre bronchique, dans l’hypothèse d’une optimisation de celle-ci en fonction de la répartition spatiale de la ventilation. La troisième consiste à introduire une compliance bronchique dans le modèle et à la faire varier au cours du cycle ventilatoire, pour mimer le fonctionnement du muscle lisse bronchique et à tester de nouvelles hypothèses sur sa fonction (optimisation des répartitions de volume entre arbre bronchique et échangeur gazeux proprement dit). La quatrième consiste à développer un modèle couplant convection bronchique et diffusion acinaire, pour pouvoir tester, par exemple, la distribution distale de substances inhalées dans différentes conditions de régime ventilatoire. Perspectives : Nous espérons apporter, à l’aide de ces modélisations mises en perspective des connaissances et mesures physiologiques, des éléments de réponse à certaines questions sur la fonction et l’évolution de particularités structurelles et fonctionnelles de l’arbre respiratoire des mammifères, et poser les bases d’applications diagnostiques et thérapeutiques.
Référence 1
354
Mauroy B : Thèse de doctorat de l’ENS de Cachan, spécialité Mathématiques, « hydrodynamique dans le poumon : relations entre flux et géométrie ».
Rev Mal Respir 2005 ; 22 : 348-66
Introduction : De nombreuses pathologies respiratoires chez l’adulte sont associées à une perte fonctionnelle du lit vasculaire pulmonaire. Des données de notre équipe et de la littérature ont montré que l’expression des facteurs angiogéniques est diminuée au cours des agressions pulmonaires aiguës et que l’apport de c es facteurs améliore la réparation dans différents modèles animaux. Notre hypothèse est que les cellules progénitrices dérivées de la moelle osseuse peuvent participer à la réparation endothéliale pulmonaire. Nos objectifs spécifiques sont de tester l’apport de ces cellules sur les lésions endothéliales observées au cours de modèles expérimentaux d’hypertension artérielle pulmonaire ou d’agressions alvéolaires aiguës (hyperoxie). Nous voulons tester également l’effet de l’apport par voie sanguine de cellules progénitrices endothéliales recueillies dans le sang périphérique au cours d’agression endothéliale aiguë. Méthodologie : L’injection de cellules souches sera effectuée trois jours après l’agression (infusion autologue). Les effets seront évalués sur des paramètres physiologiques (hémodynamique, survie, inflammation) ainsi que sur l’expression protéique de médiateurs importants pour la fonction endothéliale (VEGF et eNOS). La colonisation des cellules du donneur dans le poumon du receveur sera réalisé par différentes approches : détection du chromosome Y par hybridation in situ et PCR quantitative, suivi du devenir de cellules de la souris donneuse exprimant la Green Fluorescent Protein. Résultats attendus et perspectives : L’apport de cellules souches issues de la moelle osseuse devrait améliorer les lésions endothéliales observées, de même que l’apport par voie sanguine périphérique de cellules progénitrices endothéliales préalablement isolées puis expandues in vitro. Ce projet va nous permettre de mieux comprendre le rôle de l’endothélium dans les phénomènes d’agression pulmonaire. Ce protocole permettra également de développer des techniques de thérapie cellulaire permettant d’apporter localement par voie sanguine des cellules qui peuvent être modifiées par transfert de gènes. Cette technique ouvre le potentiel d’une thérapie cellulaire ciblée sur la microvascularisation pulmonaire.