Impact biomécanique de la transition ménopausique sur les tissus mous pelviens : caractérisation et modélisation de la fragilité tissulaire

La ménopause est une transition physiologique majeure caractérisée par une forte baisse des taux d'hormones (œstrogènes, progestérone) qui affecte profondément la structure et la mécanique des tissus mous [1,2]. Ces changements sont associés à des pathologies courantes : prolapsus génital [3], incontinence urinaire, douleurs articulaires, perte d'élasticité de la peau et affaiblissement musculaire. Pourtant, le lien direct entre les changements hormonaux et la biomécanique des tissus mous reste peu exploré.

Ce projet vise à combler cette lacune en étudiant les conséquences biomécaniques de la ménopause sur cinq tissus mous liés au bassin (peau, fascia, muscle, tissu conjonctif périnéal, muqueuse vaginale), en s'appuyant sur le projet PELVITRACK Pathfinder (subvention 101186212). Des tissus porcins ex vivo dégradés par voie enzymatique (collagénase, élastase...) serviront de proxy reproductible du remodelage lié à la carence en œstrogènes [4,5], capturant les effets biomécaniques clés de la dégradation tissulaire [6], sans pour autant reproduire la régulation hormonale complète de la ménopause.

L'objectif principal de ces travaux est d'établir des marqueurs biomécaniques objectifs du durcissement et de la fragilité des tissus, ainsi que des altérations microstructurales causées par ces dégradations enzymatiques. Les essais mécaniques comprendront des essais de traction uniaxiale et biaxiale, ainsi que des essais CT orientés fracture spécialement conçus pour les tissus biologiques mous. Les réponses mécaniques seront caractérisées en termes d'hyperélasticité, de viscoélasticité, d'effet Mullins [7] et de dommages. La fragilité des tissus et les mécanismes de rupture seront analysés à l'aide d'une approche de modélisation par champ de phase [8]. L'IMT Mines Alès et Mines Saint-Étienne offrent une forte complémentarité : Alès apporte son expertise en mécanique expérimentale avancée et en modélisation constitutive, tandis que Saint-Étienne apporte son expertise en biomécanique expérimentale, en rupture et en modélisation par champ de phase. L'histologie permettra d'identifier les marqueurs structurels (collagène, élastine) et les protéines musculaires (actine, myosine, desmine), complétant ainsi les données mécaniques. Les résultats seront intégrés dans un cadre prédictif de fragilité et de rigidification, comme première étape vers un jumeau numérique de la transition ménopausique. L'innovation réside dans la combinaison de la biomécanique, de la modélisation avancée, de l'histologie et des perspectives cliniques. Les résultats comprennent : (i) un dispositif CT innovant pour les fractures des tissus pelviens, (ii) des biomarqueurs de la fragilité ménopausique, et (iii) une intégration originale de modèles enzymatiques ex vivo avec des lois constitutives avancées et des dommages de champ de phase. Ces avancées établiront de nouvelles normes méthodologiques pour la biomécanique des tissus mous. Des consultations régulières avec des gynécologues permettront d'aligner les résultats sur les besoins cliniques, renforçant ainsi l'impact translationnel. À plus long terme, cette thèse ouvre la perspective de projets Horizon Europe/ERC, visant une vision globale de la ménopause englobant les os (ostéoporose), les muscles (sarcopénie), la peau et les fascias (élasticité), le système cardiovasculaire (raideur, hypertension), les fonctions neurovégétatives (bouffées de chaleur, sommeil) et même l'andropause chez les hommes. Les impacts potentiels sur l'industrie des dispositifs médicaux seront pris en compte, en particulier pour le développement d'outils de diagnostic ou de prévention si des opportunités se présentent.