Soutenance de thèse
Titre de la thèse :
Dynamique des globules rouges dans des fentes spléniques biomimétiques
Résumé :
La circulation sanguine dans le système vasculaire est un tour de force physique. Les globules rouges (GRs), sont les cellules sanguines les plus abondantes, et sont chargées de distribuer l’oxygène dans tout le corps. Pour remplir cette tâche, les GRs sont connus pour être très déformables, une caractéristique qui leur permet de passer à travers des capillaires plus fins que leur propre taille. La déformabilité des GRs est périodiquement contrôlée par la rate : ceux qui ne peuvent pas passer par les fentes spléniques inter-endothéliales sont piégés et détruits par les macrophages. Ceci peut être considéré comme un test d’aptitude physique.
Aujourd’hui, la dynamique du passage des GRs à travers ces fentes spléniques inter-endothéliales est encore mal comprise. Ainsi l’objectif de ma thèse a été d’étudier les mécanismes physiques de la microcirculation des GRs durant leur passage à travers ces fentes.
Pour cela, nous avons donc développé un nouveau dispositif PDMS sur puce contenant des fentes à haut rapport d’aspect d’une largeur inférieure au micromètre, reproduisant les dimensions physiologiques des fentes spléniques, les conditions d’écoulement, et où la dynamique des GRs peut être observée par vidéomicroscopie. En poussant les GRs à travers ces fentes sub-micrométriques, nous étudions quantitativement les taux de rétention, les dynamiques de passage et de déformation des GRs en fonction de paramètres physiques (dimensions des fentes, différentiels de pression, températures) et de paramètres biologiques (canal ionique mécano-sensible). Nous montrons que les GRs sont capables de former deux sphères de même volume reliées par un tube membranaire fin. Nous avons également remarqué que les GRs sont aptes à déplier leur cytosquelette de spectrine. En s’intéressant davantage aux morphologies cellulaires pendant ce processus de filtration biomimétique, nous montrons des modes de déformation originaux avec la formation de pointes à l’avant des cellules. Conjointement avec notre collaborateur (Z. Peng, UCI, USA) nous utilisons des simulations numériques qui reproduisent la dynamique observée des GRs. L’approche computationnelle et l’analyse dimensionnelle nous permettent de comprendre les mécanismes physiques de la filtration splénique des GRs à travers les fentes.
Le jury de thèse est constitué de :
Hèlène Guizouarn, Institut de Biologie Valrose, Nice: Rapportrice
Thomas Podgorski, Laboratoire Rhéologie et Procédés, Grenoble: Rapporteur
Catherine Badens, Marseille Medical Genetics, Marseille: Examinatrice
Pierre Buffet, Institut National de Transfusion Sanguine, Paris: Examinateur
Samuel Vergès, Laboratoire Hypoxie et Physiopathologies, Grenoble: Examinateur
Annie Viallat, CINAM: Co-Directrice de thèse
Emmanuèle Helfer, CINAM: Directrice de thèse
La soutenance sera en français.