Vers une cicatrisation sans cicatrice
Publié par Adrien le 25/10/2016 à 00:00
Source: CNRS-INSB
Deux chercheurs de l'Ecole Normale Supérieure de Lyon confirment expérimentalement une hypothèse vieille d'un quart de siècle en démontrant que la structure cellulaire appelée câble d'actine, permet de refermer les tissus sans cicatrice. La cicatrisation est parfaite car le câble répartit les forces de tension (La tension est une force d'extension.) au niveau cellulaire sans pour autant agir sur la vitesse (On distingue :) de fermeture (Le terme fermeture renvoie à :). Il protège ainsi les cellules lors de la morphogenèse du tissu, et garantit leur intégrité physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et...). Ces résultats sont publiés dans la revue Nature Cell Biology.


Figure: Vue dorsale d'un embryon (Un embryon (du grec ancien ἔμϐρυον / émbruon) est un organisme en développement depuis la première division de l’œuf ou zygote jusqu’au stade où les principaux...) de drosophile mutant pour le gène (Un gène est une séquence d'acide désoxyribonucléique (ADN) qui spécifie la synthèse d'une chaîne de polypeptide ou d'un...) Zasp52et marqué avec un anticorps anti-E-Cadhérine (vert) et un anticorps anti-tubuline (rouge). Le côté dorsal est fermé, mais la forme des cellules est irrégulière. Barre d'échelle= 10 microns.
© Antoine Ducuing

Les embryons cicatrisent parfaitement, mais cette propriété se perd peu à peu au cours du développement. Bien que cette capacité soit exploitée en médecine (La médecine (du latin medicus, « qui guérit ») est la science et la pratique (l'art) étudiant l'organisation du corps...) lors d'opérations chirurgicales intra-utérines, comme la réparation du bec-de-lièvre ou de la fente palatine, nous n'en connaissons pas les bases moléculaires. Cependant, le mécanisme de réparation chez l'embryon corrèle avec la présence d'un câble qui entoure la plaie (Une plaie est une rupture de la barrière cutanée. Outre la lésion d'organes sous-jacents qui peut se produire lors de l'accident, la plaie...) et qui n'a jamais été observé lors de la cicatrisation adulte. Ce câble, présent chez les embryons de multiples espèces, est formé d'actine, la composante principale de nos muscles. L'actine forme un filin au sein de chaque cellule, qui est relié d'une cellule à l'autre par des molécules d'adhérence. Le câble d'actine donne une cohésion d'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut être...) et permet de passer (Le genre Passer a été créé par le zoologiste français Mathurin Jacques Brisson (1723-1806) en 1760.) d'une structure cellulaire à un niveau tissulaire.

Une hypothèse séduisante est que le câble agit comme un cordon de bourse qui accélère la fermeture de la plaie et conduit à une cicatrisation parfaite. Ce modèle est basé sur plusieurs observations (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude appropriés. Le plaisir procuré...), et en particulier sur la dynamique (Le mot dynamique est souvent employé désigner ou qualifier ce qui est relatif au mouvement. Il peut être employé comme :) de la fermeture dorsale de l'embryon de la mouche (Mouche est un nom vernaculaire ambigu en français. Le terme mouche (/muʃ/) provient du mot italien musca, qui désigne de nos jours principalement un genre (Musca) comprenant la mouche domestique. Il désigne d'une...) du vinaigre (Le vinaigre est un liquide acide (pH généralement compris entre 2 et 3), obtenu grâce à l'oxydation de l'éthanol dans le vin, le cidre, la bière et autres...). En effet, la fermeture dorsale ressemble à la cicatrisation et offre un système élégant pour étudier le câble chez l'animal (Un animal (du latin animus, esprit, ou principe vital) est, selon la classification classique, un être vivant hétérotrophe, c’est-à-dire...) vivant et les mouches transgéniques exprimant des protéines fluorescentes permettent de suivre le câble à chaque étape du processus.

Les chercheurs de l'Ecole Normale Supérieure de Lyon ont récemment observé que ce câble est absent chez certaines mouches mutantes. Par contre, les autres structures organisées à partir de l'actine comme le cytosquelette, ne sont pas modifiées chez ce mutant. Les chercheurs ont ainsi eu une occasion unique de pouvoir analyser la fermeture dorsale d'embryons dont seul le câble est absent.

La première surprise a été d'observer que ces embryons se ferment. La seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui s'ajoute à quelque chose de nature identique. La seconde est une unité de mesure du temps. La seconde d'arc est...) a été de constater que la vitesse de fermeture ne diminue pas en l'absence du câble. Le câble ne joue (La joue est la partie du visage qui recouvre la cavité buccale, fermée par les mâchoires. On appelle aussi joue le muscle qui sert principalement à ouvrir et fermer...) donc pas le rôle dynamique de cordon de bourse qui lui était associé depuis des décennies. Par contre, l'analyse fine en microscopie (La microscopie est l'observation d'un échantillon (placé dans une préparation microscopique plane de faible épaisseur) à travers le microscope. La microscopie permet de rendre visible des...) confocale montre qu'en l'absence de câble, les cellules du bord du tissu sont étirées, compressées et n'adoptent pas leur forme rectangulaire (figure). Ces cellules ne sont pas organisées de manière régulière et la polarité du tissu est perturbée. Lors de la différenciation de l'épiderme, les défauts perdurent et les soies qui recouvrent l'animal sont désorganisées. Ces défauts persistants sont caractéristiques d'une cicatrice (Cicatrices est le premier album de la série de science-fiction Orbital constituée de diptyques, dessiné par Serge Pellé et écrit par Sylvain Runberg, sorti le...).

Ces résultats démontrent que le câble prévient la formation de cicatrices et suggèrent un nouveau mécanisme. Les forces de réparation opèrent au niveau du tissu, à un ordre de grandeur bien supérieur à ce que peu tolérer une cellule. Si quelques cellules seulement sont soumises à ces forces de tension, elles perdront leur structure et leur faculté de former un tissu cohérent. Le câble permet au contraire d'homogénéiser les forces et de coordonner les cellules afin de conserver un tissu homogène et polarisé où chaque cellule est préservée.

Les chercheurs espèrent que ces conclusions pourront bientôt être étendues aux vertébrés (Les vertébrés forment un sous-embranchement du règne animal. Ce taxon, qui dans sa version moderne exclut les myxines, est considéré comme...). La question sera alors de savoir si l'on pourra un 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...) induire la formation d'un câble lors de la cicatrisation adulte pour améliorer son efficacité et limiter la formation des cicatrices.
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