Cette étude de la cicatrisation des plaies chez la mouche, présentée à la Réunion annuelle de la Genetics Society of America (Washington D.C), suggère de nouvelles cibles pour des médicaments cicatrisants. 8 nouveaux gènes jusque-là inconnus pour leur rôle dans la cicatrisation et de nouvelles enzymes comme les protéases à sérine pourraient bien donner lieu à de nouveaux pansements pour les plaies chroniques et même à de nouveaux traitements pour certaines affections dermatologiques comme le psoriasis ou l’eczéma.
Environ 177 millions de personnes chaque année vont se blesser ou présenter une plaie, ouverte, chirurgicale, traumatique comme une brûlure ou une lacération, ou chronique, comme c’est le cas avec le diabète ou d’autres maladies du système immunitaire. Pourtant, la recherche sur la cicatrisation livre relativement peu d’études.
La mouche drosophile, un excellent modèle pour la cicatrisation des plaies : La peau humaine et l’exosquelette de la drosophile, appelée « cuticule » ne se ressemblent pas, pourtant les deux protègent contre les blessures, les infections et la déshydratation. La cuticule de l’insecte est un maillage constitué de macromolécules de principalement d’un carbohydrate, la chitine. Dans le cas des mammifères, les couches supérieures de la peau sont principalement constituées de protéines de kératine. Cependant pour les 2 espèces, l’exigence d’une protection extérieure est si ancienne que les cellules externes des deux organismes répondent à certains signaux communs. Ces similitudes de signalisation font ainsi de la mouche Drosophile un excellent modèle pour la cicatrisation des plaies.
Ces chercheurs du City College de New York et de l’Université de Californie à San Diego (UCSD) ont donc étudié « l’armure biologique » de la mouche, mus par le souhait de mieux comprendre la cicatrisation des plaies. Ils rappellent que la plupart des molécules clés et les protéines impliquées dans la cicatrisation des plaies chez la drosophile sont également impliquées dans la cicatrisation des plaies chez les mammifères et chez l’Homme mais que la génétique de la drosophile n’est pas aussi compliquée que celle des mammifères, c’est pourquoi il est plus facile d’attribuer des fonctions biologiques spécifiques aux gènes, à partir de la mouche.
Les protéases à sérine, des enzymes favorables pour la cicatrisation : Les chercheurs ont utilisé l’injection de trypsine, une enzyme d’une famille (les protéases à sérine), qui contrôle la signalisation de cellule à cellule. La trypsine active les gènes impliqués dans la cicatrisation des plaies et amplifie aussi la réponse dans les cellules affectées, révélant de nouveaux agents participant à la cicatrisation. En bref, la trypsine permet d’identifier les gènes qui sont » allumés » et ceux qui sont désactivés lors d’une plaie ou après une blessure. En étudiant chez la mouche, les gènes activés et désactivés 30, 60 et 120 minutes après la blessure, les chercheurs ont découvert qu’une réponse immunitaire commence dès que la cuticule est blessée, avec des signaux qui la protègent de bactéries ou de champignons. Les chercheurs ont ainsi étudié 84 gènes activés et 78 gènes désactivés en réponse à la blessure.
Mieux comprendre la réponse immunitaire : À chacune des trois périodes, la réponse immunitaire libère des peptides antimicrobiens. A 120 minutes, les gènes produisent des protéines qui réparent la cuticule avec la chitine. Chez l’Homme, cette étape, qui peut durer plusieurs jours, verra la production de nouvelles cellules. Enfin, d’autres gènes s’activent pour recolorer la cuticule. Les cellules du lit de la plaie ignorent les gènes impliqués dans la réplication de l’ADN, le maintien de la structure des chromosomes, la croissance et la division cellulaire. Sur l’embryon de mouche, les chercheurs constatent que le développement s’arrête le temps nécessaire à la cicatrisation de la plaie. L’organisme concentre toute son énergie à la résolution du problème immédiat, la cicatrisation. De nombreux processus biologiques sont en jeu et la cicatrisation repose sur un équilibre entre l’activation et l’inhibition des différents gènes. C’est l’absence d’équilibre entre ces processus qui va faire, par exemple, qu’un ulcère chronique ne cicatrisera pas.
La recherche révèle ainsi 8 nouveaux gènes, jusque-là insoupçonnés qui participent à la cicatrisation des plaies et sont activés dans les cellules proches des plaies. Les chercheurs vont donc vérifier si ces 8 nouveaux gènes jouent un rôle comparable chez les humains, suggérant déjà des applications à des pansements favorisant la cicatrisation. Ils pensent en particulier intégrer ces enzymes, les protéases à sérines et certains peptides antimicrobiens identifiés, pour le soin des ulcères diabétiques ou d’autres plaies chroniques.
Enfin, les chercheurs suggèrent que certains de ces nouveaux agents pourraient intervenir également pour le développement de nouveaux traitements de certaines affections dermatologiques comme le psoriasis ou l’eczéma.
Source: Genetics Society of America Programme: N ° 43 – Date et heure: Le vendredi 5 Avril 2013: Immunité et pathogenèse Intersection of Drosophila innate immunity and epidermal wound response in the serine proteolytic pathway (visuels Hartmann)
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