MMP-2, MMP-9 and their inhibitors TIMP-2 and TIMP-1 production by human monocytes in vitro in the presence of different forms of hydroxyapatite particles.

DOI : 10.1016/j.biomaterials.2003.09.034After calcium-phosphates biomaterials based implantation like hydroxyapatite (HA) coating, particles are released in the periprosthetic tissues. Wear-debris induced fibrous membranes contain macrophage subsets that can produce metalloproteinases (MMPs), which are considered to be key enzymes in extra-cellular matrix turnover. Tissue inhibitors of metalloproteinases (TIMPs) are important regulator of MMPs activity. Interleukin-1 mainly produced by monocytes can also regulate MMPs production. In the present work, we have evaluated the effect of HA particles characteristics (size, shape and sintering temperature) on the MMP-2, -9 and their respective inhibitors TIMP-2, -1 production. Our results demonstrate that sintering temperature (that modify crystal size and surface area) have little effect on MMPs and TIMPs production. Non-phagocytable particles induced more MMP-9, although phagocytable particles induced more IL-1β release. The shape of the particles was the most important factor since needle-shaped particles induced the most significant up-regulated expression of MMPs and IL-1β

STEM and EDXS characterisation of physico-chemical reactions at the periphery of sol-gel derived Zn-substituted hydroxyapatites during interactions with biological fluids

With its good properties of biocompatibility and bioactivity hydroxyapatite (HA) is highly used as bone substitutes and as coatings on metallic prostheses. In order to improve bioactive properties of HA we have elaborated Zn2+ doped hydroxyapatite. Zn2+ ions substitute for Ca2+ cations in the HA structure and four Zn concentrations (Zn/Zn+Ca) were prepared 0.5, 1, 2, 5 % at. To study physico-chemical reactions at the materials periphery, we immersed the bioceramics into biological fluids for delays from 1 day to 20 days. The surface changes were studied at the nanometer scale by scanning transmission electron microscopy associated to energy dispersive X-ray spectroscopy. After 20 days of immersion we observed the formation of a calcium-phosphate layer at the periphery of the HA doped with 5% of zinc. This layer contains magnesium and its thickness was around 200 nm. Formation of this Ca-P-Mg layer represents bioactivity properties of the 5% Zn-substituted hydroxyapatite. This biologically active layer improves properties of HA and will permit a chemical bond between the ceramic and bone

Curettage of benign bone tumors without grafts gives sufficient bone strength: A case-series of 78 patients

Background and purpose The defect that results after curettage of a bone tumor is usually filled in the same way. We report the outcome in patients with benign bone tumors that were treated with curettage but no filling

Spatioselective Modification of Bicompartmental Polymer Particles and Fibers via Huisgen 1,3-Dipolar Cycloaddition

Precise nano- and microscale control of the architecture of biodegradable biomaterials is desirable for several biotechnological applications such as drug delivery, diagnostics, and medical imaging. Herein, we combine electrohydrodynamic co-jetting and highly specific surface modification (via Huisgen 1,3-dipolar cycloaddition) to prepare particles and fibers with spatioselective surface modification. We first prepared biphasic particles and fibers from commercial poly(lactide- co -glycolide) copolymers via electrohydrodynamic co-jetting of two organic solutions loaded with fluorescent macromolecules and acetylene-modified PLGA derivatives. (i) Spatially controlled reaction of poly[lactide- co -(propargyl glycolide)] with O -(2-aminoethyl)- O ′-(2-azidoethyl)heptaethylene glycol and (ii) subsequent conversion of the newly introduced amino groups with fluorescence probes resulted in particles and fibers with surface modification of one hemisphere only.Peer Reviewedhttp://deepblue.lib.umich.edu/bitstream/2027.42/61239/1/1655_ftp.pd

Influence des propriétés physicochimiques d'hydroxyapatites sur le comportement cellulaire. Effect of the physicochemical characteristics of hydroxyapatite on the cell behaviour.

soumis à ITBMLes biocéramiques phosphocalciques sont utilisées comme substitut osseux depuis de nombreuses décennies. Le descellement aseptique après une arthroplastir totale est un problème majeur en chirurgie orthopédique. Les particules d'hydroxyapatite issues du biomatériau ont été identifiées comme cause majeure de l'échec de l'implantation. Pour cette raison et afin d'augmenter la longévité des implants aprés une arthroplastie, des recherches dans le domaine de ces particules relarguées sont donc nécessaires. Dans cet article, nous discutons de la réponse cellulaire (principalement des monocytes/macrophages qui sont parmi les premières cellules à coloniser le site inflammatoire) après exposition à des particules ayant des caractéristiques différentes (taille, forme, température de traitement et composition chimique). Les caractéristiques les plus importantes sont d'abord la forme puis la taille des particules. En effets, les particules sous forme d'aiguille induisent une plus grande production de médiateurs de l'inflammation et elles sont plus toxiques pour les cellules. La température de traitement semble être moins importante même si elle joue un rôle important dans les processus de dissolution/précipitation. Peu de choses sont connues sur l'effet d'ions dopant l'hydroxyapatite (comme le zinc, le strontium,...) sur la réponse cellulaire. Les premières données montrent que le dopage semble bénéfique pour les cellules

Mécanismes de régulation de la production de cytokines pro-inflammatoires (TNF-a,IL-6,IL-)8 et IL-18 et anti-inflammatoire (IL-10) : modèle du kératinocyte humain irradié par des UVB/Alexia Grandjean

Les @kératinocytes participent à la défense immunitaire de l'organisme en synthétisant de nombreuses cytokines. Nous avons étudié au cours de ce travail les mécanismes de régulation de la synthèse de cytokines pro-inflammatoires (TNF-a, IL-6, IL-8 et IL-18) et anti-inflammatoire (IL-10) dans des cultures de kératinocytes irradiés par un rayonnement UVB. Nous avons observé une augmentation dose-dépendante de l'expression des cytokines en fonction de la dose d'UVB appliquée. Nous avons ensuite cherché à définir l'implication des facteurs de transcription NF-kB et AP-1 dans la régulation de la synthèse de cytokines en utilisant la curcumine et le PDTC. En présence de curcumine, nous observons une inhibition de l'activation du facteur NF-kB et de la synthèse des cytokines inflammatoires. A l'opposé, l'expression de l'IL-10 est augmentée. En revanche, l'activation du facteur AP-1 n'est pas affectée par la curcumine. En présence de PDTC, nous observons une inhibition de l'activation du facteur NF-kB ainsi qu'une augmentation de l'activation du facteur AP-1 ; ainsi qu'une inhibition de l'expression du TNF-a et de l'IL-6 et une activation de l'IL-8 et de l'IL-10. Ces résultats suggèrent une régulation du TNF-a et de l'IL-6 NF-kB dépendante, et de l'IL-8 NF-kB et AP-1 dépendante. Puis nous avons étudié la voie de la PKA. Pour cela nous avons traité des kératinocytes irradiés avec: 1) dbAMPc, PGE2 et toxine cholérique (agents qui augmentent l'AMPc intracellulaire) et, 2) H89 et PKAi (inhibiteurs spécifiques). Nous observons, en présence des analogues de l'AMPc, une inhibition de l'expression du TNF-a et de l'IL-18 ainsi qu'une augmentation de l'IL-6 et de l'IL-10. Le traitement par les inhibiteurs de la PKA a pour conséquence une inhibition de la synthèse des quatre cytokines étudiées. Ces résultats montrent que la régulation des cytokines produites lors de l'irradiation des kératinocytes fait intervenir des voies de signalisation différentes selon la cytokine étudiée.REIMS-BU Santé (514542104) / SudocPARIS-BIUP (751062107) / SudocSudocFranceF

Importance of the surface area ratio (SAR) and particles shape on cytokines production by human monocytes in vitro induced by various hydroxyapatite particles. Importance de la surface de contact (cellules-particules d'hydroxyapatite) et de la forme des particules sur la production de cytokines libérées par des monocytes humains en culture.

Une complication possible consécutive à l'implatation de prothèses à base d'hydroxyapatite (HA) est la libération de particules d'usure étant susceptibles d'induire une réaction inflammatoire sur le site d'implantation après phagocytose de ces particules par des monocytes. Il a été précédemment montré qu'en utilisant un rapport surfacique de 1 pour 1 (surface particules-surface cellules) certaines particules d'HA induisaient l'expression et la production de cytokines impliquées lors d'une réaction inflammatoire. Dans cette présente étude, nous avons étudié l'effet d'un rapport surfacique de 10 pour 1 sur la synthèse de cytokines (TNF-a, IL-6, IL-8 et IL-10) produites par des monocytes humains en réponse à des particules d'HA de différentes formes. Nous avons mis en évidence que l'expression des cytokines augmentait avec le rapport surfacique alors que la production était régulée et ce, semble-t-il, de façon post-transcriptionnelle