Plusieurs études ont déjà tenté de visualiser le ballet cellulaire qui se met en marche après une lésion et au début du processus de cicatrisation. Cette étude des Universités d'Oslo et d'Eindhoven montre comment une simple goutte de sang induit les cellules de la peau à s’aligner, et comment cette première connexion entre cellules précède une migration cellulaire collective et coordonnée beaucoup plus prononcée, couvrant les distances micrométriques voire millimétriques. Des données qui donnent ici, dans la revue Nature Communications, lieu au développement d’un modèle de simulation qui ouvre de nouvelles perspectives sur les mécanismes de la cicatrisation.
Qu'advient-il des cellules de la peau lorsqu'elles sont confrontées au sang ? L’équipe de l'hôpital universitaire d'Oslo a effectué des expériences sur des cellules privées de sang, exposées dans un second temps au sérum sanguin. De manière remarquable, l’expérience montre que toutes les cellules commencent à bouger et à migrer dans la même direction, celle du sérum sanguin.
Chacun d’entre nous subira environ 10.000 blessures au cours de sa vie, allant de petites coupures à des blessures traumatiques ou de plaies chirurgicales. Dans la plupart des cas, les plaies cicatrisent, mais dans certains cas, le processus de cicatrisation est défectueux et conduit au développement d’une plaie chronique. En particulier au cours du vieillissement et en cas de certaines pathologies dont le diabète et l'obésité.
Le sang joue un rôle important et indépendant dans la cicatrisation des plaies : différents composants moléculaires du sang déclenchent des processus de réparation tissulaire après une blessure. Ici, les chercheurs regardent ce qui se passe lorsque des cellules cutanées dormantes sont mises en contact avec du sang alors qu'aucune plaie n'est présente. Le seul sérum sanguin induit un mouvement spontané (migration) et une croissance (prolifération) des cellules, 2 processus ou phases essentielles dans la cicatrisation des plaies. Les divisions cellulaires sont polarisées et s’alignent avec la direction de la migration cellulaire, une nouvelle perspective ou connaissance précieuse pour la réparation des tissus. Bref, la présence de sérum sanguin est suffisante pour activer les cellules cutanées dormantes dans un état migratoire et prolifératif et la berge de la plaie, documentée jusque-là comme un point majeur de déclenchement de la migration et de la croissance cellulaires n’est pas forcément requise.
Une « connectivité » se met également en place entre les cellules et alors que les cellules qui restent déconnectées ou isolées ne suivent que des mouvements individuels aléatoires, de fortes connectivités entre cellules se mettent en place, entraînaient une migration cellulaire collective et coordonnée beaucoup plus prononcée, couvrant les distances de plusieurs millimètres.
Un modèle de simulation numérique est ainsi mis au point par ces scientifiques, qui imite la forme et le mouvement des cellules en présence et en l'absence de sang. Dans ce modèle, les cellules privées de sang restent au repos, tandis que l'addition de sang active les cellules et les met en mouvement. Les simulations indiquent que l’amélioration de la connectivité cellule-cellule amène les cellules à s’aligner plus fortement avec leurs voisines, ce qui donne lieu au mouvement collectif à grande échelle observé lors des précédentes expériences.
L'inflammation et l'augmentation du flux sanguin vers le site de la plaie peuvent être activées sans avoir une plaie ouverte, par exemple par des ecchymoses. Les scientifiques pensent que leurs résultats peuvent être pertinents dans ce domaine : « On peut supposer, sur la base de ces nouvelles données, que la migration cellulaire est également activée dans ces situations.
En fait, nos cellules cutanées seraient beaucoup plus actives et dynamiques que ce que l’on pensait auparavant et que cette dynamique cutanée ici régulée par le sang peut également se produire dans de nombreuses autres situations ».
La prochaine étape sera de comprendre pourquoi la présence de sang déclenche cette activité cellulaire et pourquoi les cellules se divisent de manière asymétrique dans le sens de la migration cellulaire !
Source: Nature Communications 10 September 2018 Coordinated collective migration and asymmetric cell division in confluent human keratinocytes without wounding
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