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Modélisation multi-agents de la croissance artérielle induite par les vibrations

Communication scientifique

L’exposition aigüe du système main-bras aux vibrations mécaniques peut diminuer les contraintes de cisaillement (Wall Shear Stress - WSS) exercées par le sang sur l’endothélium de l’artère. Or une modification chronique de ces contraintes hémodynamiques peut entrainer une croissance et un remodelage artériel induits par un phénomène d’hyperplasie intimale. La prolifération et la migration des cellules musculaires lisses représentent la clé de voûte de ce phénomène. Les mécanismes biologiques mis en jeu sont contrôlés par des facteurs de croissance sécrétés à la fois par les cellules endothéliales et par les cellules musculaires lisses. Il s’agit par exemple du PDGF-AB (Platelet-Derived Growth Factor) et du TGF (Transforming Growth Factor). Notre étude consiste à modéliser la prolifération des cellules musculaires lisses par la méthode des systèmes multi-agents (Agent-Based Model). La formulation mathématique de ce modèle est issue de la littérature et décrit la variation du taux de prolifération des cellules musculaires lisses en fonction des valeurs du WSS. Le modèle simplifié de cette étude décrit le comportement de deux couches planes de cellules musculaires lisses et de cellules endothéliales sous flux. Les simulations sont réalisées à l’aide du logiciel NetLogo. Trois tests sont menés pour trois valeurs différentes du WSS : une valeur physiologique basale (3 Pa) et deux valeurs à plus faible WSS (1 et 2 Pa). Cette diminution du WSS induit la production de PDGF-AB et augmente ainsi la prolifération des cellules musculaires lisses. Ce modèle multi-agents est comparé à des données expérimentales issues de tests biologiques de cellules en co-culture sous flux.

Disciplines de recherche
Vibrations
Etudes Publications Communications
Biomécanique
Etudes Publications Communications