La formation des vaisseaux sanguins est un processus complexe impliquant l’interaction de protéines et de forces mécaniques. Dans deux études, une équipe de recherche du Biozentrum de l'Université de Bâle, en Suisse, a découvert de nouveaux mécanismes dans la formation des vaisseaux sanguins. L'équipe a démontré comment les cellules interagissent lors de la formation de la lumière vasculaire et le rôle essentiel des forces dynamiques dans ce processus. Ces nouvelles connaissances sur la formation des vaisseaux sanguins pourraient constituer des approches potentielles dans le traitement des maladies vasculaires.
Les vaisseaux sanguins parcourent tout le corps, apportant des nutriments et de l’oxygène à travers le sang en circulation. Lors de la formation des vaisseaux, les cellules forment d’abord des lumières locales, qui fusionnent ensuite pour former un réseau tubulaire continu. Les jonctions entre les cellules individuelles doivent être bien scellées et stables pour garantir l’intégrité vasculaire et éviter les fuites.
Dans deux études, l'équipe du professeur Markus Affolter du Biozentrum de l'Université de Bâle a étudié de plus près la formation de vaisseaux sanguins chez le poisson zèbre. Les scientifiques ont révélé que la protéine Rasip1 joue un rôle clé dans la formation de la lumière vasculaire. En outre, ils ont découvert que les forces de contraction sont des moteurs essentiels des interactions cellulaires, permettant la formation continue de lumières vasculaires.
Rasip1 joue un rôle clé dans la formation des vaisseaux
Dans la première étude, publiée dans Communications naturellesles scientifiques ont démontré que la protéine Rasip1 est impliquée de manière décisive dans les premières étapes de la formation de la lumière, qui se produit au niveau du site d'adhésion entre deux cellules endothéliales. Ils se sont particulièrement intéressés à la jonction entre deux cellules, les sites d'adhésion.
Ils ont observé que ce site d’adhésion se transforme en un espace creux semblable à des moitiés de coquille de noix avec un anneau adhésif collant sur le côté. Dans ce processus, la protéine Rasip1 joue un rôle important : « Elle déplace les protéines d'adhésion du centre vers la périphérie et permet à la lumière de gonfler entre les deux », explique le premier auteur, le Dr Jianmin Yin.
Les forces de traction entre les cellules assurent une formation correcte des vaisseaux
Dans une étude distincte publiée dans « Angiogenesis », l'équipe a examiné le rôle des forces contractiles régulées par les protéines Heg1 et Ccm1. «Nous avons découvert que ces forces contractiles entre les cellules sont essentielles. Ce n'est que lorsque leur intensité est précisément régulée que les cellules interagissent correctement, permettant ainsi la formation correcte des vaisseaux», explique Jianmin Yin.
Les scientifiques ont découvert un mécanisme dans lequel des forces de traction coordonnées le long des jonctions cellule-cellule favorisent la croissance coordonnée des vaisseaux sanguins. « Nous avons découvert que de minuscules forces générées par la contraction rythmique des structures cellulaires stabilisent les jonctions cellulaires et contribuent ainsi à maintenir leur forme », explique Heinz Georg Belting, responsable de l'étude. En activant sélectivement ces forces, les chercheurs ont également pu corriger les connexions cellulaires défectueuses. Ces résultats soulignent l’importance de ces forces pour un réseau vasculaire sain.
Une nouvelle compréhension de la formation des vaisseaux sanguins
Les découvertes sur le rôle spécifique des forces dynamiques et de la régulation des protéines approfondissent notre compréhension du processus de formation des vaisseaux sanguins. « Il est encore remarquable d'observer ce processus dans l'organisme vivant et d'en tirer de nouvelles conclusions », déclare Belting. « Lorsque l'équilibre des forces à la jonction cellulaire est perturbé ou que les protéines dénaturent le processus, une structure organique stable ne peut pas être formée, ce qui entraîne le développement de vaisseaux sanguins défectueux. »
Ces nouveaux résultats de recherche pourraient servir de base au développement de stratégies de traitement de troubles vasculaires tels que les anévrismes ou les maladies artérielles occlusives périphériques. À l’avenir, les scientifiques prévoient d’utiliser des méthodes biophysiques pour examiner ce processus de plus près dans le but de mieux comprendre les mécanismes moléculaires de la formation des vaisseaux sanguins.
