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La régénération est aussi possible chez les Mammifères

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Les Mammifères aussi seraient dotés du mécanisme très convoité de régénération. Le seul problème, c'est qu'à l'inverse de la salamandre qui peut faire repousser une patte arrachée même à l'âge adulte, les Mammifères ne possèdent ce don qu'au cours de leur première journée de vie !

La salamandre sait régénérer tous ses organes ! © Pierre-Yves Vaucher, Licence Creative Commons

Le processus presque magique de régénération des membres ou des organes n'est plus réservé aux animaux comme les lézards et autres poissons-zèbres. Des scientifiques du Southwestern Medical Center de l'Université du Texas à Dallas ont prouvé que les Mammifères, eux aussi, sont capables de reconstituer un organe, et pas n'importe lequel : le cœur !

Tout a commencé en étudiant le cœur des souriceaux, car Hesham Sadek, assistant professeur de médecine interne, suspectait l'existence d'une capacité transitoire à régénérer le muscle cardiaque au début de la vie. Lui et ses collègues ont ainsi réalisé une blessure sur des nourrissons âgés de quelques jours à peine. Cette ablation partielle d'environ 15 % du cœur ne semble pas être un problème pour ces tout petits, car au bout de trois semaines, plus aucune séquelle n'est visible : l'organe est entièrement reconstitué et après deux mois, l'activité cardiaque est à nouveau normale. Seuls les souriceaux âgés d'un jour ont pu bénéficier de cette capacité, ceux âgés d'une semaine étant déjà trop vieux !

La régénération : une réparation haut de gamme

Ce résultat, publié dans la revue Science, confirme donc l'hypothèse de Hesham Sadek, et coupe court aux théories selon lesquelles elle n'existe pas du tout chez les Mammifères. De plus, il permet de montrer que le mécanisme de régénération est un privilège perdu dès les premiers jours de la vie, au plus tard au septième jour.

Les nouveaux cardiomyocytes (dont la troponine est colorée en rouge, et le noyau en bleu) issus du processus de régénération proviennent de la multiplication des cardiomyocytes, et non pas de cellules progénitrices. © Arboreus, Flickr, CC by-nc 2.0

À partir de ce moment se met en place le processus de cicatrisation, une sorte de réparation de secours. Elle est en effet moins complète et de moins bonne qualité que la régénération. À l'image d'une peau blessée qui se referme en oubliant de recréer des follicules pileux ou des mélanocytes, le cœur se répare après dommage (infarctus) grâce à une accumulation de cellules musculaires cardiaques (cardiomyocytes) moins bien organisées. Dans ces conditions, le cœur fonctionne moins bien, d'où une augmentation des risques d'arrêt cardiaque.

À l'inverse, la réponse régénérative est caractérisée par une reconstruction à l'identique du tissu abîmé. La prolifération des cardiomyocytes a donc bien lieu, mais en absence de toute hypertrophie ou fibrose. Les cellules savent donc exactement le rôle qu'elles ont à jouer, comme ce qui a lieu au cours du développement embryonnaire.

Des applications en chirurgie cardiaque ?

Pour suivre le processus de régénération chez ces bébés souris, un marqueur génétique spécifique des cardiomyocytes a été utilisé par les chercheurs au sein du tissu régénéré. Grâce à ce marqueur très complexe (qui nécessite l'utilisation de souris transgéniques et de gènes de recombinaison exprimés grâce à des promoteurs spécifiques), c'est l'origine même des nouveaux cardiomyocytes qui a pu être mise en évidence.

Chez les souris nouvellement nées, où la régénération s'opère, les nouvelles cellules possèdent le marquage, indiquant qu'elles proviennent de la multiplication de cardiomyocytes déjà existants. À l'inverse, chez les souris plus âgées où le cœur se répare moins parfaitement, les nouveaux cardiomyocytes ne sont pas marqués : ils sont donc issus de cellules progénitrices.

Si seuls les nouveau-nés sont naturellement aptes à réaliser un tel exploit, ces résultats démontrent que la régénération est possible chez les Mammifères. Beaucoup de travail reste à fournir pour comprendre pourquoi et comment cette faculté se perd et surtout, comment la retrouver. Mais Eric Olson, l'un des auteurs de l'article, est plutôt confiant sur les applications futures de cette découverte : « armés de cette connaissance, nous pouvons prochainement travailler à trouver des méthodes pour réveiller la régénération cardiaque chez l'adulte ».

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