Le cartilage de nos articulations contient du collagène qui se comporte un peu comme les cristaux liquides d'un écran de smartphone, selon des chercheurs de l'Université Queen Mary de Londres (QMUL).

Le collagène change de cristallinité en réponse aux forces physiques, ainsi, l'arrangement ordonné des molécules de collagène du cartilage de nos genoux peut basculer d'un état structurel à un autre à chaque pas que nous faisons.

Les résultats, publié dans la revue ACS Nano , jeter un nouvel éclairage sur la façon dont le cartilage est capable de résister à l'environnement mécanique exigeant de l'articulation et peut éventuellement aider à expliquer pourquoi le cartilage se dégrade avec le vieillissement ou l'arthrite.

Dr Himadri Gupta, de l'École d'ingénierie et de science des matériaux de QMUL, a déclaré:"La douleur et la mobilité réduite dues aux maladies articulaires touchent actuellement plus de 8 millions de personnes au Royaume-Uni, la majorité d'entre eux ont plus de 65 ans. Avec l'augmentation de l'espérance de vie, comprendre comment assurer un vieillissement en bonne santé est extrêmement important. »

Coauteur, Professeur Martin Knight, a ajouté:"La réponse du collagène aux forces physiques est essentielle à la fonction du cartilage dans nos articulations et, par conséquent, comprendre ce comportement peut nous aider à développer de nouvelles stratégies pour prévenir la dégradation du cartilage."

Le cartilage articulaire tapisse l'extrémité de nos os et aide nos articulations à bouger avec un minimum de friction. Il protège également les os en amortissant les forces dans nos articulations lorsque nous marchons, courir ou sauter.

Mais dans les troubles douloureux comme l'arthrose, le cartilage devient moins résistant et se décompose, ce qui entraîne des douleurs articulaires et une immobilité.

En utilisant un spécial, faisceau de rayons X intense de la ligne de lumière de diffusion et de diffraction aux petits angles (I22) à la source lumineuse Diamond, Le doctorant Sheetal Inamdar a mesuré comment les fibrilles de collagène, qui sont plus de cent fois plus étroits qu'un cheveu humain, déformer et modifier leur cristallinité lorsque le cartilage est écrasé à plusieurs reprises et autorisé à récupérer avec des forces similaires à celles produites par la marche ou la course.

On pense que les fibrilles agissent comme un maillage de retenue, contenant un matériau gélatineux composé de protéoglycanes qui aident à rendre le cartilage résistant à la compression répétée.

Les chercheurs ont découvert que les fibrilles présentent un changement soudain et réversible de leur ordre cristallin peu de temps après la compression du cartilage et que ce changement est dû à un réarrangement interne des molécules à l'intérieur de la fibrille.

Ce comportement inédit des fibres de collagène a été complètement modifié lorsque le tissu est dégradé comme cela se produit dans l'arthrose.

Les chercheurs cherchent maintenant à comprendre l'effet de l'activité répétitive et des blessures dans le vieillissement du cartilage, et les implications pour la santé du cartilage, soutenu par un nouveau financement du UK Biotechnology and Biological Research Council.