Cicatrisation des plaies décomposée en détail
Des chercheurs de l'ETH ont décortiqué plus précisément les mécanismes qui contr?lent la guérison des plaies et la formation des cicatrices. Pour ce faire, les biologistes et les ingénieurs ont développé une nouvelle méthode qui permet pour la première fois de déterminer les propriétés biomécaniques des tissus en voie de guérison. in vivo peut être mesurée.
Les personnes qui se blessent espèrent une guérison rapide. Mais les blessures qui guérissent trop vite guérissent mal : lorsque la concentration de certains facteurs de croissance augmente trop et que le processus de guérison dépasse son objectif, des cicatrices bombées (hypertrophiques dans le jargon médical) se forment, et même la peau environnante perd une partie de son élasticité. C'est ce que concluent les deux groupes de recherche de Sabine Werner à l'Institut des sciences moléculaires de la santé et d'Edoardo Mazza à l'Institut des systèmes mécaniques à partir de leurs études communes.
Des mécanismes aux multiples facettes
Comme les chercheurs viennent de le publier dans la revue spécialisée Page externeNature Communications les chercheurs ont réussi à mieux comprendre les mécanismes complexes qui contr?lent le processus de guérison des plaies (et la formation des cicatrices). Les travaux actuels, rendus possibles par le projet phare Skintegrity de la Hochschulmedizin Zürich (voir encadré), se concentrent sur une molécule de signalisation : l'activine. Elle joue un r?le important aussi bien dans la cicatrisation des plaies que dans le cancer. "Nous avons montré à quel point une seule molécule de signalisation a un effet profond sur l'interaction complexe des cellules et de leur matrice", explique Werner.
S'il y a plus d'Activin dans la plaie, davantage de cellules de tissu conjonctif se développent et la composition de la matrice extracellulaire se modifie également. Dans cette structure qui est produite par les cellules et qui les entoure, plus de collagène s'accumule en cas de concentrations élevées d'activine et les fibres de collagène sont également plus fortement interconnectées entre elles. Ainsi, la plaie guérit certes plus rapidement, mais le tissu blessé se raidit et se durcit.
Influencer le processus de guérison
Au cours de leur collaboration interdisciplinaire, les chercheurs ont beaucoup appris les uns des autres, soulignent les deux premiers auteurs, le scientifique en sciences de la vie Mateusz Wietecha et l'ingénieur Marco Pensalfini. Alors que les ingénieurs ont élargi leurs connaissances gr?ce à des analyses biochimiques et bioinformatiques des événements moléculaires dans la plaie, les biologistes se sont aventurés en terrain inconnu lors du développement des méthodes de mesure. Il en résulte une méthode qui permet pour la première fois d'évaluer les propriétés biomécaniques d'un tissu en cours de guérison. in vivo peut être mesurée.
A l'avenir, il sera possible de diagnostiquer précocement le processus de guérison d'une blessure - et peut-être même de l'influencer, estime Werner. L'influence varierait en fonction du type et de l'emplacement de la blessure. Si une blessure menace d'évoluer de manière chronique, on pourrait envisager une intervention qui enrichirait l'Activin ou les protéines matricielles influencées par l'Activin et accélérerait ainsi le processus de guérison, explique Werner. Mais pour les blessures au visage, il faudrait plut?t une méthode qui ralentisse le processus de guérison et réduise en revanche la formation de cicatrices. De telles applications sont encore de la musique d'avenir. "Avec notre approche multidisciplinaire, nous en créons les bases - et contribuons à une meilleure compréhension des processus de guérison", explique Mazza.
Projet phare Skintegrity
La peau protège notre corps et constitue une barrière importante. Les grandes plaies aigu?s, mais aussi les ulcères chroniques, sont des problèmes graves et fréquents. Afin d'acquérir une compréhension détaillée des mécanismes moléculaires, cellulaires et biomécaniques qui sous-tendent la cicatrisation normale et perturbée des plaies ainsi que diverses maladies cutanées, Hochschulmedizin Zürich a lancé en 2016 le projet phare Skintegrity. Il réunit les compétences de 30 groupes de recherche de l'ETH, de l'Université de Zurich et des h?pitaux universitaires de Zurich. En étroite collaboration, des médecins, des biologistes, des spécialistes des matériaux et des ingénieurs développent de nouvelles méthodes et approches dans le but de mieux diagnostiquer et traiter les principales maladies de la peau et les troubles de la cicatrisation.
Page externehttps://www.hochschulmedizin.uzh.ch/de/projekte/skintegrity.htm
Référence bibliographique
Wietecha MS, Pensalfini M, Cangkrama M, Müller B, Jin J, Brinckmann J, Mazza E, and Werner S. Activin-mediated alterations of the fibroblast transcriptome and matrisome control the biomechanical properties of skin wounds. Nat Commun. 11, 2020 May 25. doi : Page externe10.1038/s41467-020-16409-z