Évaluation du profil de détachement de C albicans adhéré à la surface

d’une couche mince de SiO

en présence ou non de protéines adsorbées

L’adhésion de C. albicans a été évaluée in situ à la surface d’une couche mince de SiO2th

(80-100 nm) élaborée sur un substrat intrinsèque de silicium et en utilisant une chambre à écoulement cisaillé. L’influence de SAB ou de Fn adsorbées et déshydratées sur l’adhésion des levures a également été évaluée. Les profils de détachement cellulaire obtenu avec la couche mince de SiO2th en présence ou non de SAB ou de Fn adsorbées et déshydratées à la surface de

la couche mince de SiO2th sont présentés dans la Fig. V-I.

Figure V-I : Profils de détachement de C. albicans dans des conditions hydrodynamiques contrôlées : couche

mince de SiO2th seule (en noir), couche mince de SiO2th avec une couche protéique de SAB (après adsorption et

0.0 0.1 0.2 10 20 30 40 50 60 70 80 90 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Couche mince de BSA sur SiO2th Solutions protéiques de 0.05 g/L : Couche mince de SiO2th

Forts débits

Faibles débits P(Pa)

N

/N 0

[%]

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déshydratation) (en bleu), couche mince de SiO2th avec une couche protéique de Fn (après adsorption et

déshydratation) (en rouge) (moyenne ± écart-type ; n = 3).

En ordonnée (y) est présenté le pourcentage de levures adhérées sur la surface (N/N0

[%]), avec N le nombre de levures adhérées après application de la contrainte de cisaillement pariétale et N0 le nombre de cellules initialement adhérées sur la couche mince de SiO2th. Sur

l’axe des abscisses (x) sont représentées les faibles contraintes de cisaillement pariétales obtenues en appliquant de faibles débits (0-0.20 Pa) et les fortes contraintes de cisaillement obtenues en appliquant de forts débits (5-83.12 Pa) dans la chambre à écoulement cisaillé. Avec la couche mince de SiO2th seule (courbe en noir), dès l’application de la première contrainte de

cisaillement pariétale (0.01 Pa), la majorité des levures initialement adhérées se détachent (seulement 28 % de levures adhérées résiduelles). L’adhésion de ces levures est maintenue jusqu’à l’application de la contrainte de 0.2 Pa. Au-delà de cette contrainte, le nombre de levures adhérées diminue légèrement jusqu’au détachement total des levures avec l’application d’une contrainte de 37.50 Pa.

Les couches protéiques adsorbées et déshydratées ont été élaborées à partir d’une solution protéique de concentration égale à 0.05 g/L et de la méthode d’enduction par trempage (décrit dans le Chapitre II section 3). Les couches protéiques adsorbées et déshydratées utilisées correspondent à celles caractérisées dans le Chapitre IV. En fonction du type de protéines (SAB ou Fn) adsorbées et déshydratées sur la couche mince de SiO2th, des changements significatifs

au niveau de l’adhésion des levures sont observés. En effet, comparé aux mesures obtenues avec la SiO2th seule (28 %), en présence de SAB, une diminution significative du pourcentage

(14.5 %) de levures adhérées après l’application de la première contrainte de cisaillement pariétale (0.01 Pa) est notée. L’adhésion des levures est ensuite maintenue jusqu’à une valeur de contrainte de cisaillement pariétale de 5 Pa. Au-delà de cette valeur, une diminution du pourcentage de cellules adhérées (de 11 % à 6 %) est encore observée. Cependant, comparé à la couche mince de SiO2th seule, le détachement cellulaire total n’est pas atteint même avec

l’application de la contrainte maximale applicable avec le dispositif utilisé (83.12 Pa) (Fig. V- I).

Avec la couche mince de Fn, c’est un comportement différent qui est observé au niveau de l’adhésion et du détachement des levures. En effet, avec la Fn il y a trois fois plus de levures adhérées (84 %) qu’avec la couche mince de SiO2th seule sous l’application de la première

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une très légère diminution (84 % à 78 %) du pourcentage de cellules adhérées jusqu’à l’application des fortes contraintes de cisaillement pariétales (> 5 Pa). Sous l’application des plus fortes contraintes de cisaillement pariétal, on observe ensuite une légère diminution (73 % à 50 %) du pourcentage de levures adhérées, sans toutefois atteindre un détachement total des levures.

Les contraintes de cisaillement nécessaires pour détacher 2 %, 50 % ou 90 % des levures initialement adhérées sur les différents substrats sont présentées dans le tableau V-1.

Couche mince de SiO2th

N0

(Cellules /cm2₎ p 2 % (Pa) p 50 % (Pa) p 90 % (Pa)

SiO2th 5.6*104 ± 0.2*104 0.20*10-3 0.60*10-2 9.0 SiO2th + SAB (0.05 g/L) 6.5*104 ± 0.4*104 0.20*10-3 0.70*10-2 19 SiO2th + Fn (0.05 g/L) 6.5*104 ± 0.3*104 0.1*10-2 N/A N/A

Tableau V-1. Nombre de levures initialement adhérées (N0) sur la surface d’une couche mince de SiO2th en

présence ou absence de protéines de SAB ou Fn adsorbées et déshydratées (moyenne ± écart-type ; n = 3);

contraintes de cisaillement pariétales nécessaires pour détacher 2 % (p 2 % (Pa)), 50 % (p 50 % (Pa)) et 90 % (p

90 % (Pa)) des levures initialement adhérées.

D’après le tableau V-1, les contraintes nécessaires pour détacher 2 % ou 50 % des levures adhérées sur la SiO2th seule ou avec la SAB sont sensiblement les mêmes. La différence

entre les deux surfaces apparait pour le détachement de 90 % des levures (9 vs 19 Pa, respectivement).

Par opposition, en présence de Fn adsorbée, la contrainte de cisaillement nécessaire pour le détachement de 2 % des levures adhérées est 10 fois plus importante qu’avec le SiO2th seul

ou avec la SAB. En présence de Fn, aucune contrainte de cisaillement testée ne permet de détacher 50 % ou 90 % des levures ; ceci en raison de la capacité maximale d’application de contraintes de la chambre à écoulement cisaillé.

L’analyse des couches protéiques effectuée dans le chapitre IV nous a permis de montrer que la couche de SAB observée à la concentration étudiée était sous forme d’une monocouche organisée en réseau de type « dentelle » possédant des espaces vides entre les protéines. En augmentant les concentrations protéiques, on a pu constater que la couche protéique devient de plus en plus dense et complexe (Chapitre IV). Les espaces vides peuvent donc expliquer l’adhésion cellulaire observée et maintenue sous l’application des faibles contraintes de

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cisaillement pariétal. Sous l’application des fortes contraintes de cisaillement pariétal, la SAB pourrait cependant jouer un rôle « positif », en permettant un ancrage plus fort des levures. Avec la Fn c’est une amplification du phénomène d’adhésion des levures qui est soulignée. Cette interaction positive en termes d’adhésion initiale et de force d’adhésion sous de fortes contraintes de cisaillement est cohérente avec les données de la littérature sur cette protéine, très impliquée dans les interactions cellules/cellules.