CONTRIBUTIONS DE GLYCOSAMINOGLYCANES AU RECRUTEMENT DE FIBRES DE COLLAGENE DANS LA MODELISATION CONSTITUTIVE DE LA MECANIQUE ARTÉRIELLE
Jeffrey M. Mattson Journal de biomécanique novembre 2018
La contribution des glycosaminoglycanes (GAG) aux fonctions biologiques et mécaniques des tissus biologiques est devenue un domaine de recherche important. Les GAG fournissent une base structurelle pour l'organisation et l'assemblage de la matrice extracellulaire (gars). La mécanique des tissus à faible teneur en GAG peut être indirectement affectée par l'interaction des GAG avec les fibres de collagène, connues depuis longtemps pour être l'un des principaux contributeurs à la mécanique des tissus mous.
Notre étude précédente a montré que la diminution des enzymes enzymatiques en GAG entraîne la formation de fibres de collagène plus droites, qui sont recrutées à des taux d'étirement plus faibles, et un décalage correspondant de la rigidité artérielle antérieure ( Mattson et al., 2016).). Dans cette étude, l'effet des GAG sur le recrutement des fibres de collagène a été étudié à l'aide d'un modèle constitutif basé sur la structure. Le modèle incorpore des informations structurelles, telles que la distribution de l'orientation des fibres, le contenu et le recrutement d'élastine médiale, de collagène médial et de fibres de collagène adventitiel. Le modèle a été utilisé pour la première fois pour étudier le comportement d'étirement en traction biaxiale planaire de l'aorte thoracique descendante du porc. Des modifications de la répartition de l'orientation des fibres de collagène et d'élastine, ainsi que du recrutement des fibres de collagène, ont ensuite été incorporés au modèle afin de prédire le comportement de tissu appauvri en GAG sous contrainte-étirement. Notre étude montre que l’incorporation du recrutement précoce de fibres de collagène dans le modèle prédit assez bien la réponse d’étirement de stress des tissus appauvris en GAG (valeur efficace = 0,141); envisager d'autres modifications de la distribution d'orientation des fibres n'améliore pas la capacité de prévision (valeur efficace = 0,149). Notre étude suggère que les GAG jouent un rôle important dans la mécanique artérielle et devraient être pris en compte dans l'élaboration de modèles constitutifs.
