Dynamics of red blood cells in biomimetic splenic slits

Je propose de comprendre l'organe qui jauge les propriétés mécaniques nécessaires et suffisantes de la déformabilité des GR : la rate. Cet organe est dédié à l'évaluation de la déformabilité des GR, et à l'élimination de ceux qui ne sont plus suffisamment déformables. Dans cet organe, les GR en circulation ouverte doivent passer par des fentes inter-endothéliales très fines, de largeur sub-micrométrique, pour retourner dans la circulation sanguine. Ceux qui ne sont plus suffisamment déformables, restent bloqués au niveau de ces fentes inter-endothéliales et sont éliminés de la circulation par un tissu de macrophages. Je n'ai pas fait varier l'ensemble du réseau 3D représentant la microcirculation, mais j'ai mimé la géométrie et les conditions d'écoulement des fentes inter-endothéliales spléniques. J'ai essayé de comprendre les mécanismes de passage et/ou de séquestration des GR dans ces fentes spléniques biomimétiques. Pour cela, j'ai utilisé un dispositif micro-nanofluidique développé au laboratoire pour étudier les mécanismes de passage des GR en fonction de la pression appliquée, de la taille des fentes ainsi que de la température. J'ai d'abord étudié les propriétés mécaniques des GR sains mais aussi les réponses des GR infectés par Plasmodium falciparum à différents stades de développement après traitement. Ensuite, je me suis concentré sur les canaux mécanosensibles présents à la surface des globules rouges. Les expériences réalisées au laboratoire pour répondre à ces questions mécaniques et biologiques ont été comparées aux expériences réalisées in-silico par notre collaborateur, le Dr Zhangli Peng de l'Université de Chicago, aux Etats-Unis.I propose to understand and look at the organ that gauges these necessary and sufficient mechanical properties of RBC deformability: the spleen. This organ is dedicated to evaluate the deformability of RBCs, and to eliminate those which are no longer sufficiently deformable in order not to generate clogging and vascular occlusion within our blood network. In this organ, RBCs in an open circulation must pass through very fine inter-endothelial slits of sub-micrometric width to return to the bloodstream. The ones that are no longer sufficiently deformable, remain blocked at the level of these inter-endothelial clefts and are removed from the circulation by a macrophage tissue. I did not vary the whole 3D network representing the microcirculation, but I mimicked the geometry and flow conditions of the splenic inter-endothelial slits. I tried to understand the mechanisms of passage and/or sequestration of RBCs in these biomimetic splenic clefts. For this purpose, I used a micro-nanofluidic device developed in the laboratory to study the mechanisms of passage of RBCs according to the applied pressure, the size of the slits as well as the temperature. I first studied the mechanical properties of healthy RBCs but also the responses of Plasmodium falciparum-infected RBCs at different stages of development after treatment. Then, I focused on the mechano-sensitive channels present on the surface of red blood cells. The experiments carried out in the laboratory to answer these mechanical and biological questions were compared with experiments carried out in-silico by our collaborator, Dr. Zhangli Peng at the University of Chicago, USA