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Quand les aiguilles du porc-épic inspirent la médecine

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Les épines du porc-épic d'Amérique du Nord présentent des propriétés uniques : si elles pénètrent la peau des victimes deux fois plus facilement que l'aiguille d'une seringue, elles demandent quatre fois plus d'énergie pour en être retirées. Cette double compétence pourrait être exploitée en médecine pour développer des piqûres moins douloureuses ou des pansements plus efficaces.

Les porcs-épics sont de paisibles rongeurs qui sont protégés de leurs prédateurs grâce à une armure de dizaines de milliers de piquants. S'ils pénètrent facilement dans le cuir de ceux qui s'y frottent, il est très difficile de les retirer. En plus des dégâts qu'ils peuvent occasionner, une épine qui reste plantée plusieurs semaines peut causer une septicémie menant à la mort. © J. Glover, Wikipédia, cc by sa 2.5

On peut dire qu'il ne manque pas de piquant ! Avec 30.000 aiguilles dressées sur le dos, le porc-épic d'Amérique du Nord Erethizon dorsatum est bien armé face à ses prédateurs. Car qui s'y frotte risque de s'y piquer dangereusement, comme viennent de le montrer des chercheurs de la Harvard Medical School à Boston. Si ces épines pénètrent la peau de leurs victimes avec une déconcertante facilité, il faut déployer une énergie importante pour les retirer.

À l'extrémité de tous ces éperons, les 4 derniers mm sont recouverts de 700 à 800 petits pics, pointant vers le corps du rongeur. C'est notamment un des éléments qui le distingue de son cousin africain, qui possède en revanche des aiguilles trois fois plus longues (jusqu'à 30 cm).

Ce sont ces picots microscopiques qui confèrent au poil de porc-épic une double compétence, comme le révèle le journal Pnas. Et qui laissent entrevoir une amélioration de certains dispositifs médicaux, comme des piqûres moins douloureuses ou des pansements avec un meilleur pouvoir cicatrisant.

Des aiguilles de porc-épic qui ont du piquant

Les scientifiques américains ont comparé la force de pénétration et d'extraction de ces épines dentées avec leurs équivalents auxquels on a retiré les pics, des seringues ou des aiguilles de porc-épic africain. Aucun animal n'a été maltraité durant l'expérience, les victimes étant des échantillons de peau de cochons.

Les auteurs ne s'attendaient pas à de tels résultats. Il faut 60 à 70 % de force en moins pour qu'une épine et ses piquants transpercent sa victime, en comparaison des aiguilles dépourvues de dents. La seringue, elle, fait un peu mieux, mais reste deux fois moins efficace.

Voici les 3 derniers mm d'une épine de porc-épic vue au microscope optique. On peut voir comme une structure en écailles, qui sont en fait autant de petits piquants qui facilitent la pénétration dans la peau et qui, en même temps, font office d'hameçons lorsqu'on veut la retirer. © Avec l'aimable autorisation de Jeffrey Karp

Pourquoi ? Pour les auteurs, tous ces petits pics agissent comme les dents sur une lame de couteau. En concentrant la force sur leur extrémité, chacun d'eux facilite la pénétration, de la même manière qu'on découpe plus facilement un morceau de viande avec un canif bien crénelé plutôt qu'avec une simple lame. Avantage intéressant en vue d'une application médicale : un tel processus abîme moins les tissus.

Quand vient l'heure de retirer l'aiguille, la résistance des épines du porc-épic d'Amérique du Nord est quatre fois plus importante que ses concurrents. Car les picots qui ornent leurs extrémités jouent cette fois le même rôle qu'un hameçon. Ceux contenus dans le dernier millimètre de l'aiguille concentrent à eux seuls 50 % des forces de résistance.

Des points de suture aux épines de porc-épic

Désormais, les chercheurs essaient d'imaginer en quoi ces propriétés peuvent être exploitées en médecine. Ils proposent plusieurs pistes. En cas de blessure, les pansements rapprochent les tissus à l'aide d'une colle chimique parfois toxique et déclenchant des inflammations. Un nouveau système muni de dents microscopiques pourrait s'avérer plus efficace et bannirait la substance gênante.

Un peu dans le même ordre d'idée : les points de suture. Les agrafes actuellement utilisées tiennent du fait de leur enfoncement profond dans les tissus. Si les conséquences sont minimes au niveau de la peau, elles causent parfois des dégâts dans les organes internes. Pour les auteurs, des agrafes plus courtes munies de petits piquants pourraient tout aussi bien remplir leur rôle mais présenter moins de danger pour le patient.

Si on ajoute à ces pistes des patchs jusqu'à 30 fois plus adhésifs ou des aiguilles de seringue moins douloureuses, on peut se faire une idée de la façon dont le porc-épic pourrait modifier notre quotidien dans l'avenir. Décidément, ce qui se fait de mieux existe déjà dans la nature...

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