Vers un tissu cardiaque artificiel ?
Par Benje le dimanche, juin 17 2012, 17:21 - Nouvelles Scientifiques - Lien permanent
Source: Université McGill - Une découverte pourrait contribuer à la mise au point d'un tissu cardiaque artificiel
Une étude menée par des chercheurs de l'Université McGill jette un
nouvel éclairage sur la structure des fibres musculaires cardiaques et
pourrait contribuer à l'avancement de la recherche sur les maladies cardiaques, ainsi qu'à la mise au point d'un tissu cardiaque artificiel.
Cette étude, publiée dans la revue scientifique Proceedings of the National Academy of Sciences, révèle que les fibres musculaires de la paroi cardiaque présentent une "surface minimale" particulière, l'hélicoïde général. Cette découverte ajoute une nouvelle dimension
importante à notre compréhension de la structure et de la fonction des
fibres musculaires cardiaques, puisque les surfaces minimales
constituent, dans la nature, des solutions optimales aux problèmes
physiques. (La pellicule qui se forme à la surface d'un fil de fer plongé dans une solution savonneuse est un exemple type de surface minimale.)
Les chirurgiens et les anatomistes étudient la géométrie
des fibres musculaires cardiaques depuis plusieurs décennies et ont
découvert depuis longtemps que les cellules musculaires sont disposées
en hélice
autour des cavités ventriculaires. Toutefois, les analyses réalisées
jusqu'à tout récemment avaient surtout porté sur des fibres
individuelles. En effet, peu d'études ont été consacrées à la géométrie
plus complexe des faisceaux de fibres en raison, notamment, des limites
imposées par les techniques histologiques traditionnelles.
Dans le cadre de travaux réalisés en collaboration avec l'Université de technologie
d'Eindhoven, aux Pays-Bas, et l'Université Yale, aux États-Unis, une
équipe dirigée par des chercheurs de McGill a fait appel à l'imagerie de diffusion par résonance magnétique et à la modélisation informatique pour étudier le mode de courbure
des faisceaux de fibres musculaires. Les scientifiques ont ainsi
examiné des images de tissus cardiaques chez le rat, l'homme et le
chien, et ont observé le même type de comportement des fibres
musculaires chez les trois espèces.
"C'est un peu comme si nous avions analysé une mèche
de cheveux plutôt qu'un cheveu individuel", explique Kaleem Siddiqi,
professeur à l'École d'informatique de l'Université McGill. "Nous avons
découvert que les mouvements de courbure et de torsion
du faisceau de fibres prennent la forme d'une surface minimale
particulière, l'hélicoïde général, et ce, chez les trois espèces
étudiées. Il ne s'agit pas d'un phénomène propre à un seul type de
mammifère. Cette découverte aura une portée considérable, notamment sur
l'avancement de la recherche sur les maladies cardiaques."
Les connaissances acquises par les chercheurs pourraient ainsi permettre
d'explorer de nouvelles méthodes de réparation du muscle cardiaque
après un infarctus du myocarde. Bien que la régénération du tissu
musculaire constitue un important domaine d'étude de la bio-ingénierie,
la plupart des percées réalisées dans ce domaine portaient sur le muscle
squelettique- comme celui des bras et des jambes - lequel présente une
structure différente et plus linéaire.
L'auteur principal de cette étude est le professeur Peter Savadjiev, de la Faculté de médecine de l'Université Harvard, qui a amorcé ses travaux de recherche dans ce domaine alors qu'il était étudiant au doctorat
auprès du professeur Siddiqi, à McGill. Gustav J. Strijkers et Adrianus
J. Bakermans, de l'Université d'Eindhoven, Emmanuel Piuze, de
l'Université McGill, et Steven W. Zucker, de l'Université Yale, ont
également contribué à la rédaction de cet article.
Cette étude a été financée par le Conseil de recherches en sciences
naturelles et en génie du Canada, le Fonds de recherche du Québec -
Nature et technologies, la Fondation nationale des sciences, la
Fondation néerlandaise pour les technologies et l'Organisation néerlandaise pour la recherche scientifique.
Version intégrale de l'article: http://www.pnas.org/content/early/2012/05/21/1120785109.full.pdf+html