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Des blessures cutanées graves régénérées sans chirurgie

Radio-Canada

Une technique qui permet de reprogrammer directement les cellules d'une plaie ouverte en cellules de la peau a été mise au point par des scientifiques américains.

Un texte d'Alain Labelle

Les chercheurs Juan Carlos Izpisúa Belmonte et Masakazu Kurit de l’Institut Salk affirment que leur méthode prouve en principe qu'une réparation cutanée à base de cellules souches peut être effectuée chez l'humain. D’autres tests menés sur des animaux sont cependant nécessaires avant que des expériences puissent commencer sur des humains.

Image des tissus de la peau.Les tissus épithéliaux (peau) ont été générés en convertissant des cellules souches (en rouge) en cellules kératinocytes basales (en vert) dans l'ulcère d'un rongeur. Photo : Institut Salk

Cette approche, qui repose sur la reprogrammation des cellules souches, pourrait éventuellement permettre de :

  • guérir les lésions comme les ulcères et les plaies de lit;
  • contrer les effets du vieillissement;
  • mieux cerner le cancer de la peau.

Le saviez-vous?

  • La peau est l’organe le plus volumineux du corps humain;
  • Sa surface chez l'adulte est comprise entre 1,5 et 2 mètres carrés;
  • Son poids total se situe entre 2 et 3 kilogrammes;
  • Son épaisseur est variable : 0,5 millimètre aux paupières et 4 millimètres au haut du dos;
  • Elle est constituée de trois tissus principaux : en surface l'épiderme, en dessous le derme, et l'hypoderme.

Chirurgie nécessaire

À l’heure actuelle, la chirurgie est essentielle pour traiter les personnes souffrant de brûlures graves, de plaies de lit ou de maladies chroniques comme le diabète.

Plaie ouverte sur le pied d'une personne diabétique.Plaie ouverte sur le pied d'une personne diabétique. Photo : iStock

Par exemple, dans le cas des ulcères de la peau, les plaies peuvent s'étendre à travers plusieurs couches, et il faut une transplantation de peau pour les couvrir.

Parfois, en raison de l’importance d’une surface à recouvrir, les équipes médicales doivent isoler les cellules souches cutanées d'un patient pour les cultiver en laboratoire et les transplanter de nouveau dans le patient. Une telle procédure demande beaucoup de temps et n’est pas toujours efficace, ce qui peut mettre la vie du patient en danger.

Nos observations constituent une première preuve tangible de la régénération in vivo d'un tissu tridimensionnel entier comme la peau, et pas seulement des types de cellules individuelles.

Carlos Izpisua Belmonte, Institut Salk

« Ces connaissances pourraient être utiles non seulement pour mieux réparer la peau, mais aussi pour guider les stratégies de régénération in vivo dans d'autres situations pathologiques où la réparation tissulaire est altérée », poursuit le chercheur Izpisua Belmonte.

Étape critique

L’une des étapes critiques dans la guérison des plaies est la migration (ou transplantation) de cellules kératinocytes basales dans les plaies.

Ces cellules, qui constituent 90 % de la couche superficielle de la peau (épiderme), synthétisent la kératine, une protéine qui assure à la peau sa propriété d'imperméabilité et de protection extérieure. Elles agissent comme précurseurs des différents types de cellules cutanées.

Toutefois, dans le cas des plaies graves, plusieurs couches de la peau disparaissent et il n’y a donc plus de kératinocytes basaux. Et lorsque ces plaies cicatrisent, les cellules qui s’y multiplient se concentrent principalement dans la fermeture de la plaie et de l'inflammation, plutôt que dans la reconstruction d'une peau saine.

Dans les présents travaux, les chercheurs ont voulu convertir directement les autres cellules en kératinocytes basaux. « Nous avons entrepris de faire de la peau là où il n'y en avait pas au départ », explique M. Kurita.

Pour y arriver, l’équipe de recherche a identifié quatre facteurs de reprogrammation des cellules qui facilitent leur conversion en kératinocytes de base.

Ensuite, lorsqu’elle a traité des ulcères cutanés topiques sur des souris avec ces quatre facteurs, les blessures ont donné naissance à une peau saine (tissu épithélial) en 18 jours. Avec le temps, celle-ci s'est dilatée et s'est reliée à la peau environnante, même dans les grands ulcères.

Le détail de ces travaux est publié dans la revue Nature (Nouvelle fenêtre) (en anglais).

En 2013, une équipe de chercheurs de la Faculté de médecine de l'Université Laval et du CHU de Québec avait traité avec succès des ulcères cutanés réfractaires aux traitements courants à l'aide de pansements biologiques faits de substituts de peau cultivés in vitro.

Médecine

Science