Des chercheurs de l'Université de l'Arizona ont découvert une population jusqu'alors inconnue de cellules immunitaires circulantes qui jouent un rôle essentiel dans la fibrose, l'accumulation de tissu cicatriciel pouvant entraîner une défaillance et une défiguration d'un organe. Les résultats, publiés dans Génie biomédical naturelaméliorent la compréhension du processus de guérison et pourraient conduire à de nouvelles stratégies de prévention ou de traitement de la fibrose.
La fibrose contribue à près de la moitié de tous les décès dans les pays développés, notamment la fibrose pulmonaire, la fibrose rénale, le rejet de greffe d'organe, la stéatohépatite non alcoolique et certaines formes de maladies cardiaques. Pourtant, il n’existe aucun traitement approuvé par la Food and Drug Administration des États-Unis pour le traiter ou le prévenir.
Après une blessure dans un système organique, le corps construit du tissu cicatriciel grâce à un processus complexe de cicatrisation. La fibrose qui en résulte provoque un dysfonctionnement des tissus et constitue l’une des principales causes de décès aux États-Unis. Dans notre étude, nous identifions un type spécifique de cellule immunitaire qui circule dans le sang et agit comme l’un des principaux moteurs de la fibrose dans tout le corps. »
Kellen Chen, co-auteur principal, professeur agrégé de chirurgie à l'U of A College of Medicine – Tucson
Dans des expériences menées à la fois sur des modèles de souris et sur des cellules humaines en laboratoire, ils ont découvert que le blocage des signaux des cellules immunitaires pendant la cicatrisation des plaies pouvait réduire la formation de tissu cicatriciel. Ils ont également observé que ces cellules étaient régulées positivement dans la peau fibreuse humaine et dans le tissu hépatique fibreux humain.
La cicatrisation des plaies implique plusieurs étapes dans un processus de réparation orchestré. Alors que la coagulation du sang arrête le saignement d’une plaie, les cellules inflammatoires affluent vers le site de la plaie pour nettoyer les cellules mortes et les débris. Ceci est suivi par la croissance de nouvelles cellules, puis par le remodelage des tissus.
Lorsque le processus ne fonctionne pas correctement, des tissus cicatriciels peuvent en résulter. Les cellules inflammatoires et immunitaires jouent un rôle important dans le processus de guérison précoce, mais leur rôle dans les étapes ultérieures est mal compris.
Le Dr Geoffrey Gurtner, directeur du département de chirurgie de la Faculté de médecine de Tucson, et Chen ont découvert que les cellules myéloïdes, qui comprennent des cellules immunitaires et inflammatoires, déclenchaient une cascade de signalisation d'activité cellulaire favorisant le développement de cicatrices. Dans le même temps, ils ont constaté une activité cellulaire anti-inflammatoire moindre.
Lorsqu’elles ont perturbé cette activité de signalisation, les cellules ont changé de tactique, passant de la construction de tissu cicatriciel à la promotion d’une guérison normale. Le blocage de la signalisation cellulaire a également rétabli l'activité cellulaire anti-inflammatoire.
En conséquence, les chercheurs ont constaté moins de signes de développement de fibrose. Au lieu de cela, la plaie cicatrisée contenait un tissu plus fin contenant du collagène, qui ressemblait à une peau normale.
Les résultats suggèrent un dialogue entre les signaux mécaniques de guérison et la régulation des cellules immunitaires qui pourrait être utilisé comme stratégie thérapeutique potentielle contre le développement de la fibrose de la peau et d’autres tissus.
« Cette étude propose un changement de paradigme dans notre façon de penser la fibrose », a déclaré Gurtner. « En ciblant les cellules immunitaires qui ressentent les forces mécaniques, circulent dans tout le corps et conduisent à la réparation pathologique, nous pourrons peut-être prévenir ou même inverser la fibrose dans plusieurs systèmes organiques – de la peau et des poumons au cœur et au foie. »
Parmi les autres scientifiques actuels de l'Université de l'Arizona qui ont contribué à ce travail figurent le Dr William Hahn, le Dr Mohammad Khreiss, le Dr Maria Gracia Mora Pinos, le Dr Katharina Berryman, le Dr Andrew Hostler et les étudiants Adbdelrahman Alsharif, Maisam Jafri, Dharshan Sivaraj, Hudson Kussie, Fidel Saenz, Nicholas Matthews et Amelia Knochel.
