Santé

La nacre au service de la biomédecine

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Substance organique extraordinairement complexe secrétée tout au long de leur vie par certains mollusques, la nacre pourrait bientôt inspirer de nouvelles méthodes biomédicales.

La nacre, bien visible ici, tapisse les chambres d’un nautile (un mollusque céphalopode). Source Commons

Admirée et recherchée par l'homme depuis des millénaires, utilisée dans pratiquement tous les domaines des arts et même de l'industrie, la nacre reste pourtant une inconnue sous bien des aspects. Les scientifiques s'interrogent depuis longtemps son extraordinaire solidité. Une équipe de l'université de Grenade, du Conseil supérieur de recherches scientifiques (CSIC) et de l'Université d'Alveiro (Portugal) ont pour la première fois entrepris l'étude en détail la croissance de la nacre chez les gastéropodes (comme les escargots mais aussi comme l'ormeau, ou oreille de mer), avec en ligne de mire l'application de leurs découvertes en biomédecine.

La nacre est formée à 90% de cristaux d'aragonite (un carbonate de calcium) disposés en couches superposées, séparées par des membranes de conchyolite (4 à 6% du total), un complexe de macromolécules organiques, de protéines fibreuses chitinoïdale et de polysaccharides, sécrétées par le manteau des mollusques. Le reste est composé de traces d'eau et de divers ions, dont la disposition très particulière et complexe provoque des interférences lumineuses donnant les irisations qui la font tant apprécier.

La nacre élaborée par les gastéropodes présente une curieuse structure en empilements. © Université de Grenade

Une structure vivante

La nacre des gastéropodes a une structure particulière, en terrasses superposées, très différente de celle de la nacre fabriquée par les bivalves (les moules, les huîtres...). Les chercheurs espagnols ont étudié de très près la formation et la croissance de ces curieux empilement. Cette réalisation est assurée par une membrane dite superficielle, qui, par ailleurs, protège la nacre en formation de l'eau de mer lorsque l'animal se rétracte dans sa coquille. Les structures vaguement circulaires destinées à être empilées sont fabriquées à l'intérieur de cette membrane superficielle et croissent d'abord en épaisseur. Elles sont à ce moment séparées de la pile par une membrane fine qui disparaîtra ensuite. Une structure aussi élaborée fait l'admiration des chercheurs, qui la qualifient de « merveilleusement complexe ».

Cette organisation en terrasses n'est pas anodine. Elle confère aussi à la nacre une rigidité et une solidité à toute épreuve qui n'est pas passée inaperçue au regard des biogénéticiens, toujours à la recherche du matériau idéal pour remplacer certaines pertes osseuses.

De la nacre pour régénérer les os

Selon Antonio Checa, professeur au Département de Stratigraphie et de Paléontologie de l'université de Grenade, Julyan Cartwright, chercheur à l'Institut Andalou des Sciences de la Terre (CSIC-UGR), et Marc-Georg Willinger, chercheur à l'Université de Aveiro, Portugal, les résultats obtenus dans cette étude, qui viennent d’être publiés dans les Pnas (Proceedings of The National Academy of Sciences of the USA), pourraient conduire à une synthèse de ce matériau en laboratoire, permettant d'envisager une application en médecine et en chirurgie réparatrice, telle la régénération des os humains.

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