Des nanotubes dans l'oeil nous aident à voir

Publié par Adrien le 13/08/2020 à 09:00
Source: Université de Montréal
Un nouveau mécanisme de redistribution du sang, essentiel au bon fonctionnement de la rétine chez l'adulte, vient d'être découvert in vivo par des chercheurs du Centre de recherche du Centre hospitalier de l'Université de Montréal (CRCHUM). Leur étude a été publiée dans la revue Nature.


Nanotubes vus au microscope. Crédit: Alarcon, Martinez, Villafranca-Baughman, CRCHUM et Nature.

"Nous venons de mettre au jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du...) une structure de communication (La communication concerne aussi bien l'homme (communication intra-psychique, interpersonnelle, groupale...) que l'animal (communication intra- ou inter- espèces) ou la...) entre cellules qui est indispensable pour coordonner l'apport sanguin dans la rétine (La rétine est l'organe sensible de la vision. D'origine diencéphalique, elle est une mince membrane pluri-stratifiée d'environ 0,5 mm d'épaisseur couvrant environ 75 % de la...)", a déclaré Adriana (Adriana est un genre de plantes de la famille des Euphorbiaceae. Il est endémique en Australie.) Di Polo, qui a supervisé l'étude. La chercheuse est également professeure de neurosciences (Les neurosciences correspondent à l'ensemble de toutes les disciplines biologiques et médicales qui étudient tous les aspects, tant normaux...) à l'Université de Montréal (L’Université de Montréal est l'un des quatre établissements d'enseignement supérieur de Montréal au Québec. Elle est l'une des dix grandes universités du Canada...) et titulaire de la Chaire de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par...) du Canada sur le glaucome et la neurodégénérescence liée à l'âge.

"Nous savions déjà que les zones activées de la rétine reçoivent plus de sang (Le sang est un tissu conjonctif liquide formé de populations cellulaires libres, dont le plasma est la substance fondamentale et est présent chez la...) que les zones non activées, a-t-elle dit. Mais jusqu'à maintenant, personne ne comprenait comment cet apport sanguin était finement régulé."

L'étude a été menée sur des souris (Le terme souris est un nom vernaculaire ambigu qui peut désigner, pour les francophones, avant tout l’espèce commune Mus musculus, connue aussi comme animal de compagnie ou de laboratoire, mais aussi de nombreuses...) par deux chercheurs du laboratoire d'Adriana Di Polo: Luis Alarcon-Martinez, stagiaire postdoctoral, et Deborah Villafranca-Baughman, étudiante au doctorat (Le doctorat (du latin doctorem, de doctum, supin de docere, enseigner) est généralement le grade universitaire le plus élevé. Le titulaire de ce grade est le docteur....). Ils en sont les premiers coauteurs.

Chez les animaux, comme chez les humains, la rétine utilise l'oxygène (L’oxygène est un élément chimique de la famille des chalcogènes, de symbole O et de numéro atomique 8.) et les nutriments contenus dans le sang pour faire son travail. Ces échanges vitaux se déroulent au moyen de capillaires, les vaisseaux sanguins les plus fins présents dans tous les organes du corps. Quand l'apport sanguin est très réduit ou interrompu, comme dans le cas d'une ischémie ou d'un accident vasculaire cérébral (Un accident vasculaire cérébral (AVC), parfois appelé « attaque cérébrale », est un déficit neurologique soudain d'origine vasculaire.) (AVC), la rétine ne reçoit plus l'oxygène dont elle a besoin (Les besoins se situent au niveau de l'interaction entre l'individu et l'environnement. Il est souvent fait un classement des besoins humains en trois grandes catégories : les besoins primaires, les besoins secondaires et les besoins...) pour vivre. Dans ces conditions, les cellules commencent à mourir et la rétine cesse de fonctionner comme elle devrait.

Des tunnels entre les cellules


Luis Alarcon-Martinez, Adriana Di Polo et Deborah Villafranca-Baughman. Crédit: CHUM
Enveloppant les capillaires, des cellules, nommées péricytes, déterminent la quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire, vecteur, nombre d’objets ou d’une autre manière de dénommer la valeur d’une collection ou un groupe de choses.) de sang passant au travers simplement en exerçant ou en relâchant leur pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée à la surface sur laquelle elle s'applique.) autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre...) de ces petits vaisseaux sanguins.

"Grâce à une technique microscopique permettant de visualiser les changements vasculaires sur des souris vivantes, nous avons pu montrer que les péricytes projettent des tubes très fins, appelés nanotubes à effet tunnel (L'effet tunnel désigne la propriété que possède un objet quantique de franchir une barrière de potentiel, franchissement impossible selon la...) interpéricytaires, pour communiquer avec d'autres péricytes situés sur des capillaires éloignés, a expliqué Luis Alarcon-Martinez. Les péricytes peuvent “se parler” grâce à ces nanotubes et apporter le sang là où il est le plus nécessaire."

Un autre élément important, a ajouté Deborah Villafranca-Baughman, est que "les capillaires perdent leurs capacités à transporter le sang où il le faut quand les nanotubes à effet tunnel (Un tunnel est une galerie souterraine livrant passage à une voie de communication (chemin de fer, canal, route, chemin piétonnier). Sont...) sont endommagés, par exemple après un accident vasculaire cérébral ischémique. L'absence d'apport sanguin qui suit a des conséquences délétères sur les neurones et les fonctions tissulaires en général."

Les découvertes de l'équipe indiquent que les déficits microvasculaires observés dans les maladies neurodégénératives telles que les AVC, le glaucome et la maladie (La maladie est une altération des fonctions ou de la santé d'un organisme vivant, animal ou végétal.) d'Alzheimer pourraient résulter de la perte de nanotubes à effet tunnel interpéricytaires et d'une perturbation de la distribution du sang. Des stratégies protégeant ces nanostructures devraient donc être bénéfiques, mais cela reste à démontrer.
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