Blood plasma plays a key role in bone regeneration, and plasma-derived products such as platelet concentrates (PCs) have been used to enhance bone healing in oral and orthopedic surgeries. In this thesis, we hypothesized that changes in plasma composition affects its ability to regenerate bone. Accordingly, the goal of this thesis was to study how changes in plasma composition affect bone regeneration and implant osseointegration.

This manuscript-based dissertation includes four interconnected manuscripts. In the first study (review study), we summarized the clinical research on the effect of PCs on oral and craniofacial regeneration. We concluded that PCs could enhance soft tissue and bone healing, although, these beneficial outcomes are clinically inconsistent. Also, there is a lack of standardized clinical and experimental studies assessing how changes in PC composition affect bone regeneration.

In the second study, we assessed how changes in PC composition affect bone healing. We compared PCs with different concentrations of platelets and metabolites in a bone defect rat model. We showed that differences in the composition of PCs, especially the concentration of platelets, affect their ability to regenerate bone.

In the third study, we assessed how changes in plasma composition due to aging affect bone regeneration by applying plasma derived from young or old rats in a bone defect model. We showed that plasma composition changes with age and this seems to affect its ability to regenerate bone. Also, we have discovered that plasma aging modifies the proteomes of bone defects. Young plasma upregulated pathways essential for bone healing while old plasma upregulated pathways involved in disease and inflammation.

In the fourth study, we assessed how changes in plasma composition due to the short-term administration of donepezil, anti-Alzihmer’s drug known to reduce the plasma concentrations of adrenaline and nor-adrenaline, affect bone healing and implant osseointegration. We have shown that short-term administration of donepezil hindered bone healing and implant osseointegration.

In conclusion, this thesis presents fundamental knowledge regarding the effect of changes in plasma composition on bone healing and implant osseointegration. These results could help develop a new biological material with better regenerative potential.

Le plasma sanguin a un rôle clé dans la régénération osseuse et des produits dérivés du plasma tels que les concentrés plaquettaires (CP) ont été utilisés pour améliorer la cicatrisation osseuse dans les chirurgies orales et orthopédiques. Dans cette thèse, nous avons émis l'hypothèse que les changements dans la composition du plasma affectent sa capacité à régénérer l'os. En conséquence, le but de cette thèse était d'étudier comment les changements dans la composition du plasma affectent la régénération osseuse et l'ostéointégration des implants.

Cette thèse s’articule autour de quatre articles interconnectés. Dans la première étude (analyse de littérature), nous avons résumé les données issues de la recherche clinique sur l'effet des CP sur la régénération orale et crâniofaciale. Nous avons conclu que les CP pourraient améliorer la cicatrisation des tissus mous et osseux, bien que ces résultats bénéfiques soient inconsistants dans les différentes études. En outre, il existe un manque d’essais cliniques et expérimentaux standardisées évaluant comment les changements dans la composition des CP affectent la régénération osseuse.

Dans la deuxième étude, nous avons comparé des CP avec différentes concentrations plaquettaire et de métabolites dans un modèle de rat présentant un défaut osseux. Nous avons montré que les différences de composition des CP, en particulier la variation de la concentration plaquettaire, affectent leur capacité à régénérer l’os.

Dans la troisième étude, nous avons évalué comment les changements dans la composition du plasma dus au vieillissement affectent la régénération osseuse en appliquant du plasma dérivé de rats jeunes ou âgés dans un modèle de défaut osseux. Nous avons montré que la composition du plasma change avec l'âge et cela semble affecter sa capacité à régénérer l'os. De plus, nous avons découvert que le vieillissement plasmatique modifie les protéomes au niveau des défauts osseux. Les voies de régulation stimulées du plasma jeune sont essentielles à la cicatrisation osseuse, tandis qu’au niveau du plasma âgé les voies de régulation associées à l’inflammation et la maladie osseuse ont été stimulées.

Dans la quatrième étude, nous avons évalué comment les modifications de la composition plasmatique dues à l’administration de Donepezil, un médicament utilisé dans le traitement de la maldie Alzihmer et connu pour réduire les concentrations plasmatiques d’adrénaline et de noradrénaline, affectent la cicatrisation osseuse et l’ostéointégration des implants. Nous avons montré que l'administration à court terme de cette molécule entravait la cicatrisation osseuse et l’ostéointégration des implants.

En conclusion, cette thèse présente des connaissances fondamentales concernant l'effet des modifications de la composition plasmatique des CP sur la cicatrisation osseuse. Ces résultats pourraient aider à développer un nouveau matériel biologique pour un meilleur potentiel de régénération.