Les scientifiques de l'Université de Leipzig, en collaboration avec des collègues d'Allemagne et d'Angleterre, ont réussi à ralentir de manière réversible les processus cellulaires. Une équipe de biophysiciens dirigée par le professeur Josef Alfons Käs et le Dr Jörg Schnauß a pu montrer lors d'expériences que les cellules peuvent être transférées au ralenti sans changer la température.

D'un point de vue physique, de telles possibilités n'ont jusqu'à présent été disponibles que dans le contexte de la théorie de la relativité. Les chercheurs ont récemment publié leurs découvertes dans la célèbre revue Matériaux avancés . Les cellules ne sont pas seulement nos blocs de construction biologiques, mais aussi très dynamique, systèmes actifs. Le groupe de recherche dirigé par le professeur Käs a réussi à réduire considérablement ces dynamiques avec de l'eau lourde, sans endommager les cellules.

"Généralement, beaucoup de gens connaissent l'eau lourde pour son utilisation technique importante dans les centrales nucléaires. Nous avons adopté une approche différente ici et avons pu montrer que pour les cellules, temps—ou, plus précisement, leur dynamique - peut être considérablement ralentie en présence d'eau lourde, " dit Käs, qui s'est consacré à la recherche des propriétés physiques des cellules et des tissus.

La recherche a montré à différents niveaux biologiques que le mouvement des cellules et leur dynamique n'avaient lieu qu'au ralenti. "Il est très intriguant que la dynamique cellulaire puisse être ralentie à la même température. Jusqu'à présent, seule la théorie de la relativité a offert de telles possibilités dans le contexte physique, " a expliqué Käs. Il a ajouté que les résultats forment la base d'une méthode pour offrir aux cellules et aux organes une protection plus durable contre la dégénérescence.

Les chercheurs ont confirmé cet effet avec une variété de méthodes complémentaires et attribué les observations à une interaction accrue entre les protéines structurelles. "L'eau lourde forme également des liaisons hydrogène, mais ceux-ci sont plus forts que dans les environnements aqueux normaux. Par conséquent, les protéines structurelles telles que l'actine semblent interagir plus fortement les unes avec les autres et se collent brièvement les unes aux autres. Ce qui est spectaculaire ici, c'est que les effets sont réversibles, avec des cellules reprenant leurs propriétés natives dès leur transfert dans un milieu aqueux normal, " a déclaré le Dr Jörg Schnauß. " Ce qui est encore plus étonnant, c'est que ces changements montrent l'empreinte d'un matériau passif. Cependant, les cellules sont très actives et loin de l'équilibre thermodynamique. S'ils se comportent comme un matériau passif, ils sont généralement morts, " a ajouté Käs.

Cependant, comme les chercheurs ont pu le montrer, ce n'était pas le cas dans leurs expériences. Ils espèrent désormais pouvoir utiliser les connaissances acquises pour maintenir la vitalité des cellules ou même des tissus plus longtemps. Si cette approche est confirmée, l'eau lourde pourrait être utilisée pour des durées de stockage plus longues, par exemple lors de transplantations d'organes.