Étude des potentialités chondrogéniques des cellules souches mésenchymateuses synoviales pour la production d’un implant cartilagineux par ingénierie tissulaire

L’ingenierie tissulaire du cartilage vise a produire un implant cartilagineux similaire au tissu natif a partir de biomateriaux colonises par des cellules. Les cellules souches mesenchymateuses (CSMs) semblent etre de meilleures candidates que les chondrocytes autologues en raison de leur facilite d’acces, de leurs capacites d’expansion in vitro, et de differenciation. Differentes sources de CSMs sont disponibles la moelle osseuse, le tissu adipeux, la gelee de Wharton ou la membrane synoviale. L’objectif de notre etude etait d’etudier les capacites de differenciation chondrogenique des CSMs issues de la membrane synoviale humaine (CSMs MS) pour la production d’un implant cartilagineux en comparaison avec les CSMs issues de la moelle osseuse humaine (CSMs MO). Lors des phases d’expansion, les expressions des marqueurs de surface des CSMs MS et des CSMs MO ont ete etudiees par cytometrie en flux. Ensuite, les CSMs MS et CSMs MO ont ete ensemencees individuellement dans des biomateriaux a base de collagene et cultivees pendant 28 jours dans des milieux enrichis en facteurs de croissance (TGF-B1 et ou BMP-2). L’activite mitochondriale, le taux d’expression des genes d’interet du cartilage, des genes osteogeniques et fibrotiques, ainsi que la qualite de la matrice synthetisee ont ete evalues dans les implants cartilagineux obtenus. Les deux types cellulaires presentaient un pourcentage de cellules positives CD73 superieur a 95 %. En revanche, des differences ont ete observees pour l’expression du marqueur CD90 (55 % pour les CSMs MS contre 23 % pour les CSMs MO) et du marqueur CD105 (superieur a 95 % pour les CSMs MO avec une baisse a 70 % pour les CSMs MS). Au sein des implants cartilagineux, les CSMs MS ont fait preuve d’une activite mitochondriale similaire a celle des CSMs MO. Les conditions TGF-B1 seul et TGF-B1 + BMP-2 ont permis une differenciation chondrogenique des CSMs MS et des CSMs MO. L’expression des genes d’interet du cartilage (COL2A1, SOX 9, ACAN) a ete augmentee et etait similaire entre les deux types cellulaires etudies. En revanche, l’expression de certains genes hypertrophiques et ou osteogeniques etait diminuee pour les CSMs MS (COL1A1, COL10A1, RUNX2). La quantite de glycosaminoglycannes sulfates synthetises etait identique entre les types cellulaires. La matrice extracellulaire synthetisee au sein des implants etait riche en proteoglycannes et en collagene de type 2 et aucune derive osteogenique n’a ete observee. Les CSMs MS representent donc une source cellulaire alternative aux potentialites chondrogeniques moins propices a la differenciation terminale osseuse par rapport aux CSMs MO.