Mécanisme de Maturation de Globules Rouges en - Montpellier, France - Université de Montpellier

Université de Montpellier

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Montpellier, France

il y a 6 jours

Posté par:

Sophie Dupont

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Description

**Mécanisme de maturation de globules rouges en écoulement // Mechanism of red blood cell maturation by flow**:

- Réf **ABG-123197**
**ADUM-55598**
- Sujet de Thèse- 20/04/2024- Contrat doctoral- Université de Montpellier- Lieu de travail- MONTPELLIER Cedex - France- Intitulé du sujet- Mécanisme de maturation de globules rouges en écoulement // Mechanism of red blood cell maturation by flow- Mots clés- mécanique membranaire, microfluidique, erythropoièse, exosome
- membrane mechanics, microfluidics, erythropoiesis, exosome**Description du sujet**:

- Les globules rouges (GR) sont le type cellulaire le plus abondant chez les mammifères. Ayant une durée de vie d'environ 120 jours, ils doivent être constamment produits par le corps dans un processus appelé érythropoïèse. Cette processus est extrêmement efficace, un adulte humain en bonne santé produisant environ 2 millions de GR par seconde. Une compréhension approfondie de ce processus serait d'une valeur extrême car elle pourrait permettre de construire des bioréacteurs pour la production de GR, ce qui pourrait résoudre la pénurie omniprésente de dons de sang.
- Bien que la majeure partie de l'érythropoïèse se déroule à l'intérieur de la moelle osseuse, l'étape finale de maturation se produit dans la circulation sanguine, où plusieurs précurseurs morphologiquement reconnaissables sont successivement produits. Pendant ce processus, la taille des cellules diminue progressivement et elles réorganisent leur membrane avec une condensation nucléaire accompagnante. À la fin de ce processus de différenciation, les cellules extrudent leur noyau et entrent dans la circulation sous forme de réticulocytes (RC). Ces GR presque prêts achèvent leur maturation dans l'écoulement sanguin.
- Cette étape finale de maturation dure 2 à 3 jours et est accompagnée d'un remodelage membranaire important, y compris l'épuisement de plusieurs récepteurs par un processus dépendant des exosomes. Notamment, le récepteur de la transferrine 1 (CD71) est progressivement perdu et complètement absent chez les RC matures, ce qui en fait un biomarqueur pour le classement par âge des RC.
- Ces dernières années, des progrès significatifs ont été réalisés dans la compréhension de la maturation des cellules dans la moelle osseuse au cours de l'érythropoïèse. Cependant, l'étape finale de maturation dans la circulation sanguine reste une question non résolue. Des résultats récents indiquent que cela est probablement dû au manque de contraintes fluidiques dans de nombreux dispositifs expérimentaux. Par exemple, il a été observé que les RC exposés à un écoulement pendant 24 heures ressemblent beaucoup plus aux GR matures que leurs homologues non exposés.
- Compte tenu de ces observations, nous émettons l'hypothèse qu'un mécanisme biophysique dû à l'interaction hydrodynamique avec l'écoulement sanguin est un ingrédient clé pour finaliser la maturation des RC et pourrait être la raison même pour laquelle, in vivo, cette toute dernière étape se déroule dans la circulation et non dans la moelle osseuse. Le but du présent projet de thèse est de parvenir à une compréhension plus approfondie des mécanismes biophysiques soutenant la maturation des globules rouges dans les écoulements sanguins.
Red blood cells (RBCs) are the most abundant cell type in mammals. RBCs have a lifetime of about 120 days and thus need to be constantly produced by the body in a process termed erythropoiesis. This process is extremely efficient with a healthy human adult producing about 2 million RBCs per second. A thorough understanding of this process would be of extreme value as it might allow to construct bioreactors for RBC production which in turn would alleviate the ubiquitous shortage of blood donations.
- While the largest part of erythropoiesis takes place inside the bone marrow [1], the final maturation step happens within the blood circulation [2] where several morphologically recognizable precursors are successively produced. During this process, the size of the cells gradually decreases, and they reorganize their membrane with accompanying nuclear condensation. At the end of this differentiation process, cells extrude their nucleus and enter the circulation as reticulocytes (RC). These almost-ready RBCs complete their maturation within the bloodstream [2,3,4].
- This final maturation step lasts 2-3 days [5] and is accompanied by an extensive membrane remodeling including the depletion of several receptors by an exosome-dependent process [6]. Notably, the transferrin receptor 1 (CD71) is sequentially lost and completely absent in mature RCs, making it a biomarker for age-grading of RCs [7].
- In recent years, good progress has been achieved in understanding the bone-marrow period of erythropoiesis. The final maturation step in the circulation, however, remains an unresolved issue [8]. Recent results indicate that this is most like