ACS Nano. 2025 Dec 16;19(49):41803-41815. doi: 10.1021/acsnano.5c15619. Epub 2025 Dec 4.

Ingénierie de réseaux métallo-organiques comme pansement pour la réparation des fractures osseuses ostéoporotiques

Résumé
Le traitement des fractures osseuses ostéoporotiques reste un défi critique en raison de la dérégulation du microenvironnement de remodelage osseux, caractérisée par une résorption ostéoclastique excessive, une altération de la différenciation ostéogénique, un dysfonctionnement angiogénique et une inflammation chronique. Dans ce travail, nous avons conçu un réseau métallo-organique sous la forme d'un « pansement » de réparation osseuse en intégrant des conjugués poly(éthylène glycol)-alendronate (PEG-ALN) avec de l'épigallocatéchine gallate (EGCG) bioactive, ainsi que des ions zinc et calcium au sein d'une échafaudage multifonctionnel. Cette conception tire parti des effets synergiques des propriétés anti-inflammatoires et antioxydantes de l'EGCG avec le rééquilibrage des fonctions ostéogéniques et ostéoclastiques par les ions ALN, zinc et calcium. Des études in vitro ont démontré que le pansement améliorait de manière significative la prolifération et la différenciation des ostéoblastes tout en favorisant la migration des cellules endothéliales et la formation de tubules, indiquant un fort potentiel ostéogénique et angiogénique. Les évaluations in vivo sur un modèle de fracture osseuse ostéoporotique ont révélé une régénération osseuse accélérée et une microvascularisation améliorée tout en maintenant une réponse immunitaire équilibrée afin de prévenir l'inflammation chronique. Sur le plan mécanistique, le pansement a modulé la polarisation des macrophages vers un phénotype M2 pro-régénératif et a supprimé l'activité ostéoclastique excessive, restaurant ainsi l'équilibre ostéogénique-ostéoclastique. Cette étude fournit non seulement un implant thérapeutique pour la réparation osseuse ostéoporotique, mais propose également une stratégie pour concevoir des échafaudages immunomodulateurs ciblant le microenvironnement osseux pathologique.

Mots-clés : réparation osseuse ; réseaux métallo-organiques ; ostéoporose ; polyphénols ; ingénierie tissulaire.

Produit : 8-arm-PEG-NHS