Frapper un nid-de-poule sur la route dans le mauvais sens peut créer un renflement sur le pneu, un point affaibli qui mènera presque certainement à une crevaison éventuelle. Mais que se passerait-il si ce pneu pouvait immédiatement commencer à tricoter son caoutchouc, renforçant le renflement et l’empêchant d’éclater?
C’est exactement ce que les vaisseaux sanguins peuvent faire après la formation d’un anévrisme, selon une nouvelle recherche menée par la Swanson School of Engineering de l’Université de Pittsburgh et en partenariat avec la clinique Mayo. Les anévrismes sont des renflements anormaux dans les parois des artères qui peuvent se former dans les artères cérébrales. Les anévrismes cérébraux rompus sont mortels dans près de 50% des cas.
La recherche, récemment publiée dans Mécanique expérimentale, est le premier à montrer qu’il y a deux phases de restructuration de la paroi après la formation d’un anévrisme, la première commençant tout de suite pour renforcer les points fragilisés.
Imaginez étirer un tube en caoutchouc dans une seule direction afin qu’il ne soit nécessaire de le renforcer que pour les charges dans cette direction. Cependant, dans un anévrisme, les forces changent pour ressembler davantage à celles d’un ballon sphérique, les forces tirant dans plusieurs directions, ce qui le rend plus vulnérable à l’éclatement. Notre étude a révélé que les vaisseaux sanguins sont capables de s’adapter après la formation d’un anévrisme. Ils peuvent restructurer leurs fibres de collagène dans plusieurs directions au lieu d’une seule, ce qui permet de mieux gérer les nouvelles charges sans se rompre. «
Anne Robertson, professeur de génie mécanique et de science des matériaux, Pitt
Les chercheurs savent que les vaisseaux sanguins ont la capacité de changer et de se restructurer au fil du temps, mais cette étude représente la première observation d’une nouvelle phase primaire de restructuration qui commence immédiatement.
Les chercheurs ont utilisé un modèle de lapin développé par David Kallmes de la Mayo Clinic pour observer cette restructuration du tissu cérébral au fil du temps. Pour voir ce processus de près, les chercheurs se sont associés à Simon Watkins au Centre for Biologic Imaging de Pitt, tirant parti des microscopes multiphotons de pointe du centre pour imager l’architecture des fibres à l’intérieur de la paroi de l’anévrisme.
«Nous avons constaté que la première phase de restructuration consiste à déposer une toute nouvelle couche de fibres de collagène dans deux directions pour mieux gérer la nouvelle charge, tandis que la deuxième phase consiste à remodeler les couches existantes afin que leurs fibres se trouvent dans deux directions», a expliqué Chao Sang, qui était un chercheur principal sur cette recherche dans le cadre de sa thèse de doctorat au Département de génie mécanique et de science des matériaux de Pitt
«La restructuration à long terme s’apparente à une cicatrice qui se forme après la cicatrisation d’une coupure, alors que cette première phase que nous avons observée peut être considérée comme ayant un rôle similaire à la coagulation immédiatement après la coupure – la première réponse du corps pour se protéger, »a ajouté Robertson, qui a un poste secondaire dans le département de bio-ingénierie de la Swanson School. « Maintenant que nous connaissons cette première phase, nous pouvons commencer à étudier comment la promouvoir chez les patients souffrant d’anévrismes, et comment des facteurs comme l’âge et des conditions préexistantes affectent cette capacité et peuvent placer un patient à un risque plus élevé de rupture d’anévrisme. »
La source:
Référence du journal:
Sang, C., et coll. (2020) Remodelage adaptatif dans les anévrismes de lapin induits par l’élastase. Mécanique expérimentale. doi.org/10.1007/s11340-020-00671-9.
