Étude multimodale en optique non linéaire de l’assemblage du collagène aux cicatrices fibrotiques de la moelle épinière dans un modèle murin

Joshua DE LIZARAGA

Le collagène est la protéine la plus abondante du corps humain et joue un rôle central dans la fibrose. Néanmoins de nombreux aspects de sa fibrillogenèse et de son organisation supramoléculaire restent mal compris. Dans cette thèse, la formation du collagène a été étudiée à différentes échelles, de l’organisation tissulaire jusqu’à l’assemblage moléculaire. Au niveau tissulaire, nous avons analysé l’organisation du collagène dans la cicatrice fibreuse, suite à la lésion de moelle épinière dans un modèle murin, à l’aide d’imagerie SHG, combinée à une analyse 2D (« fingerprint ») et une analyse 3D de variance. Les deux approches convergent sur la dynamique observée au cœur de la lésion mais divergent dans les régions adjacentes, rostral ou caudal de la moelle. Cette divergence indique que les métriques planaires et les descripteurs volumiques capturent des facettes distinctes du remodelage cicatriciel. Pour explorer les mécanismes moléculaires et supramoléculaires de la fibrillogenèse du collagène, nous avons adopté une approche « bottom-up » in vitro. Une stratégie multimodale combinant la SHS, la VSFG et l’AFM a permis d’identifier des signatures structurales du collagène à différents stades de la fibrillogenèse et a mis en évidence le rôle crucial des telopeptides dans la modulation de l’ordre polaire et de l’organisation supramoléculaire. Mots-clés : Collagène, génération de seconde harmonique (SHG), diffusion de seconde harmonique (SHS), somme de fréquences vibrationnelle (VSFG), microscopie à force atomique (AFM), fibrose, fibrillogenèse