Soutenance de thèse de CLAIRE CAMY

Les conditions de micropesanteur auxquelles sont soumis les spationautes lors des vols spatiaux ont des effets délétères sur le système musculosquelettique. Contrairement aux tissus musculaire et osseux, les effets de la micropesanteur sur les tendons et leurs insertions sont pour l’heure peu connus. Par une approche pluridisciplinaire, ces travaux de thèse se sont intéressés aux adaptations biologiques et mécaniques qui s’opèrent au niveau de l’enthèse achilléenne, l’insertion du tendon achilléen sur le calcanéum, en réponse aux conditions de micropesanteur simulée mais aussi en réponse au retour à des sollicitations mécaniques habituelles. Nos travaux ont montré que l’hypoactivité conduit à une désorganisation des collagènes et une diminution du fibrocartilage non minéralisée de l’enthèse sans altérer sa résistance à la traction. Dans ces conditions, la capacacité à résister aux sollicitations répétées en compression était réduite. La reprise d’activité induisait un remodelage de l’enthèse achilléenne, caractérisé par une augmentation de la surface du fibrocartilage, une désorganisation des collagènes et une perte du gradient de minéralisation. En dépit d’une perte du gradient de propriétés mécaniques locales, la résistance à la traction de l’enthèse n’était pas altérée et la fatigabilité en compression restaurée. L’insertion tendon-os étant une structure sensible à la micropesanteur et à la remobilisation, les résultats de nos travaux mettent en lumière l’intérêt de prendre en compte la réponse de l’enthèse dans les stratégies de prévention des effets du déconditionnement de même que dans les stratégies de réhabilitation des spationautes lors de leur retour de mission.

The microgravity conditions to which astronauts are subjected during space flight have deleterious effects on the musculoskeletal system. Contrary to muscle and bone, the effects of microgravity on tendons and their insertions are currently poorly understood. Through a multidisciplinary approach, this doctoral work focused on the biological and mechanical adaptations which occur at the achillean enthesis, the insertion of the Achilles tendon on the calcaneus, in response to simulated microgravity conditions but also in response to a return to normal mechanical loads. Our work has shown that hypoactivity leads to a disorganization of collagen fibers and a decrease in the unmineralized fibrocartilage of the enthesis without altering its tensile resistance. Under these conditions, the ability to resist to repeated compressive loading was reduced. The return to activity induced a remodelling of the achillean enthesis, characterised by an increase in the area of the fibrocartilage, a disorganisation of the collagen fibers and a loss of the mineralization gradient. Despite a loss of the local gradient of mechanical properties, the tensile strength of the enthesis was not impaired and the compressive fatigability was restored. As the tendon-to-bone insertion is a structure sensitive to microgravity and remobilisation, the findings of our work highlight the relevance of considering the response of the enthesis in the strategies to prevent the effects of deconditioning as well as in the rehabilitation strategies of spacemen upon returning from their mission.