Thèse : « Modélisation multi-échelle des propriétés mécaniques passives du muscle squelettique murin : application à l’étude de l’expression du gène Klf10 »

Soutenance de thèse : Yoann Tatarenko

Équipe : RDH

Titre : « Modélisation multi-échelle des propriétés mécaniques passives du muscle squelettique murin : application à l’étude de l’expression du gène Klf10 »

Résumé : Cette thèse présente une approche biomécanique et multi-échelle sur l’étude du gène Klf10 et sur l’impact de son inhibition au sein du muscle strié squelettique chez le modèle murin. Ce gène découvert à la Mayo Clinic en 1995 par le Pr. Subramaniam a montré une implication pathologique dans plusieurs tissus, ainsi qu’une forte expression dans le muscle squelettique. L’étude de l’impact de l’inhibition de ce gène dans le muscle squelettique repose sur deux méthodologies.
La première consiste en la caractérisation expérimentale aux échelles microscopique (fibre musculaire) et macroscopique (muscle entier) sur des muscles soléaires lents et EDL rapides. Cette première approche a permis de mettre en avant que l’inhibition de ce gène entraine des modifications des propriétés mécaniques passives à l’échelle microscopique, ainsi qu’une absence de modification observable à l’échelle macroscopique. Ces observations tendent à montrer l’intervention d’un élément extérieur aux fibres musculaires, la matrice extracellulaire (MEC). Cependant, la MEC reste peu étudiée et complexe à caractériser mécaniquement. Afin de palier à ce problème, ainsi que de faire le lien entre les échelles microscopique et macroscopique, nous avons utilisé une deuxième approche basée sur la modélisation numérique. Plus particulièrement, l’utilisation d’un modèle multi-échelle est une méthode efficace permettant d’obtenir les propriétés mécaniques de la MEC qui ne peuvent être obtenues expérimentalement. Une étude paramétrique des différents paramètres physiologiques présents dans notre modèle a de même permis de mettre en avant l’importance de la matrice extracellulaire dans la mécanique globale du muscle squelettique.
Les résultats obtenus au cours de cette thèse permettent une meilleure compréhension de l’implication du gène Klf10 sur la biomécanique de muscles squelettiques lents et rapides, ainsi que l’ouverture de nombreuses perspectives futures sur son étude, particulièrement concernant la matrice extracellulaire.