Rodrigo Fernandez-Gonzalez et la doctorante Teresa Zulueta-Coarasa ont mené une étude qui a jeté un nouvel éclairage sur la façon dont les plaies se réparent sans cicatrices chez les embryons de mouches des fruits. Leurs travaux pourraient faire progresser la façon dont nous traitons les plaies chez les humains. Crédit :Luke Ng
Les points de suture aident à guérir les coupures profondes, mais peut laisser une cicatrice. Maintenant, une nouvelle étude menée par une équipe de chercheurs de l'Université de Toronto pourrait aider les scientifiques et les professionnels de la santé à progresser vers une réparation des plaies sans cicatrice.
Leur papier, Publié dans Physique de la nature le lundi, décrit le processus par lequel deux protéines génèrent des forces physiques pour conduire la réparation au niveau cellulaire dans les embryons de mouches des fruits, et comment ils entraînent une cicatrisation sans laisser de cicatrices.
"Les mouches des fruits sont plus comme nous, à certains égards, que les gens pensent, " a déclaré Rodrigo Fernandez-Gonzalez, professeur agrégé à l'Institut des biomatériaux et du génie biomédical de l'Université de Toronto (IBBME), la Chaire de recherche du Canada en biologie cellulaire quantitative et morphogenèse, et le chercheur responsable de cette étude.
"Il existe de nombreux gènes humains qui ont une contrepartie dans ces insectes que nous pouvons étudier. C'est incroyable parce que, dans les embryons de mouches des fruits, nous pouvons observer comment les cellules se comportent en temps réel à l'intérieur d'un organisme vivant, ce qui n'est pas quelque chose que nous pouvons faire - éthiquement ou pratiquement - chez les humains."
Dans leur étude, l'équipe a examiné deux protéines trouvées dans des embryons de Drosophila melanogaster (mouche des fruits) qui s'accumulent au bord de la plaie. En utilisant une combinaison d'expérimentaux, techniques de microscopie quantitative et modélisation mathématique, ils ont pu observer et enregistrer comment deux protéines - l'actine et la myosine - se répartissent de manière non uniforme pour induire des forces contractiles sur les bords de la plaie.
L'équipe de recherche a examiné deux protéines trouvées dans les embryons de mouches des fruits et comment elles aidaient les cellules autour des plaies à favoriser une guérison efficace. Crédit :Luke Ng
Ils ont également pu voir comment la distribution non uniforme de ces protéines générait et transmettait des signaux mécaniques qui aidaient les cellules autour de la plaie à communiquer entre elles et à coordonner leurs mouvements pour favoriser une guérison efficace.
"Cette étude a changé notre compréhension de la cicatrisation des plaies embryonnaires, démontrant que le réseau protéique d'actomyosine autour de la plaie n'est pas uniformément réparti mais plutôt une structure dynamique, " dit Teresa Zulueta-Coarasa, un doctorat étudiant dans le groupe de Fernandez-Gonzalez et le premier auteur de cette étude. "Notre travail peut faire la lumière sur les raisons pour lesquelles l'application de certains modèles de forces physiques aux plaies facilite la guérison."
Leurs résultats pourraient également renforcer les efforts visant à réduire certaines occurrences d'insuffisance cardiaque. Dans les cas où une personne subit une crise cardiaque, le tissu cicatriciel résultant du processus de réparation naturel peut se raidir et réduire la capacité du cœur à pomper le sang.
"Notre compréhension de la façon dont les plaies peuvent se réparer sans laisser de cicatrices chez les embryons de mouches des fruits pourrait conduire au développement d'interventions qui préviennent les cicatrices et les risques ultérieurs d'insuffisance cardiaque, " dit Fernandez-Gonzalez, qui est également chercheur principal dans le programme de biologie translationnelle et d'ingénierie, La composante de l'Université de Toronto du Centre Ted Rogers pour la recherche cardiaque.