Une nouvelle étude conduite par une équipe de chercheurs de l’université de Toronto pourrait aider les scientifiques et les professionnels du secteur médical à parvenir à des solutions de guérison des plaies sans cicatrices.

Les points de suture favorisent la réparation des plaies profondes mais peuvent laisser des cicatrices. Un article publié ce lundi sur Nature Physics décrit le procédé selon lequel deux protéines génèrent des forces physiques qui engendrent la régénération au niveau cellulaire dans les embryons de la mouche des fruits, ainsi que la façon dont elles permettent la guérison de la plaie sans laisser aucune cicatrice.

Rodrigo Fernandez-Gonzalez, professeur agrégé de l’Institut de biomatériaux et de génie biomédical de l’université de Toronto (IBBME), titulaire d’une chaire de recherche du Canada en biologie cellulaire quantitative et morphogénèse et superviseur de cette étude, affirme que de nombreux gènes humains ont une correspondance chez la mouche des fruits, raison pour laquelle il étudie cet insecte. Or, dans les embryons de la mouche des fruits, il est possible d'observer en temps réel le comportement des cellules à l’intérieur d’un organisme vivant, chose impossible sur un humain, aussi bien d’un point de vue pratique qu'éthique.

Le professeur Fernandez-Gonzalez et Teresa Zulueta-Coarasa, étudiante en doctorat et premier auteure de cette étude, ont observé deux protéines présentes dans les embryons de Drosophila melanogaster (mouche des fruits) qui s’accumulent sur les bords de la plaie. En se servant d’une combinaison entre techniques quantitatives expérimentales de microscopie et modèles mathématiques, ils ont pu observer et enregistrer la façon dont ces deux protéines – l’actine et la myosine – se distribuent d’une manière non uniforme et induisent des forces contractiles sur les bords de la plaie.

Cette distribution non uniforme génère et transmet des signaux mécaniques qui aident les cellules périphériques à la plaie à communiquer entre elles et à coordonner leurs mouvements pour permettre une régénération efficace.

Cette étude a permis une meilleure compréhension de la cicatrisation embryonnaire et démontré que le réseau protéique d’actomyosine situé autour de la plaie n’est pas uniforme mais présente plutôt une structure dynamique. Cela pourrait expliquer pourquoi l’utilisation de certains modèles de forces physiques sur les plaies en facilite la guérison.

Ces résultats pourraient aussi se démontrer favorables aux tentatives de réduire certains cas de défaillance cardiaque. Pendant une crise cardiaque, les tissus cicatrisés qui résultent du processus naturel de réparation peuvent rigidifier le muscle et réduire ainsi la capacité du cœur à pomper le sang.

Selon le professeur Fernandez-Gonzalez, qui est également l’un des principaux investigateurs du programme de biologie et ingénierie translationnelles, composante de l’université de Toronto pour le Centre Ted Rogers de recherche sur les maladies du cœur, si l'on parvient à comprendre comment les plaies se régénèrent sans laisser de cicatrices dans les embryons de la mouche des fruits, on pourrait parvenir au développement de méthodes qui empêchent la formation de cicatrices et réduisent par conséquent les risques de défaillance cardiaque.

Sources :

- phys.org ; Researchers uncover mechanism of scar-free wound healing in fruit fly embryos; 2018-04-24

- Teresa Zulueta-Coarasa et al. Dynamic force patterns promote collective cell movements during embryonic wound repair, Nature Physics (2018). DOI: 10.1038/s41567-018-0111-2