Les scientifiques savent depuis longtemps que le collagène, une protéine abondante dans le corps humain, joue un rôle important dans toute une série de processus biologiques importants, allant de la cicatrisation de la plaie à la croissance du cancer. Des scientifiques de l’Université de Californie et des US National Institutes of Health ont découvert de nouvelles fonctionnalités inattendues du collagène par microscopie vidéo. Ils ont observé que le collagène n’est pas inerte : pour la première fois ils décryptent le processus par lequel le collagène forme des structures qui régulent le remodelage des tissus.

La découverte de ce processus de régulation apporte une vision, au niveau moléculaire, du rôle mécanique du collagène dans les maladies cardiaques, le cancer ou encore l'arthrite. Le collagène est décomposé par une certaine classe d'enzymes appelées métalloprotéinases matricielles (MMP), impliquées dans la dégradation de nombreuses protéines, dont de la matrice extracellulaire. Ces protéases jouent un rôle important et complexe, défavorable dans la cicatrisation et favorisant la croissance tumorale. Cette étude montre comment le collagène peut bloquer, grâce à un mécanisme d'auto-régulation, l’action défavorable de ces enzymes.

Dans cette étude, les scientifiques ont isolé des fibrilles de collagène de taille nanométrique à partir de tendons de queue de rat. Ils ont ensuite exposé ces fibrilles de collagène à des MMPs humaines, marquées par fluorescence, puis ont suivi par microscopie vidéo, les milliers d'enzymes qui se déplacent le long des fibrilles. Les chercheurs observent alors que les enzymes vont se fixer à certains endroits bien précis le long des fibrilles, puis, qu’au fil du temps, ces sites de fixation se déplacent lentement.

Une capacité autoréparatrice : ces observations suggèrent que les fibrilles de collagène peuvent présenter des défauts ou des lésions (en cas de tension ou de choc des tissus par exemple) mais que le collagène a alors la capacité d’auto-réparer ces défauts. En présence de tension, par exemple lorsque les tendons s’étirent, les défauts sont naturellement éliminés, ce qui empêche les enzymes MMPs de décomposer le collagène. En conclusion, c’est un mécanisme précieux de régulation par le collagène du remodelage tissulaire qui vient d’être identifié.

Une découverte fondamentale qui pourrait fournir une base à de nouvelles thérapies, mimant ce processus de régulation pour bloquer l’action des enzymes métalloprotéinases matricielles.

Source : NIH July 12, 2016 Newly discovered features of collagen may help shed light on disease processes- NIH study shows abundant structural protein is dynamic, not just an inert scaffold for cells

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