PIEZO1, un mécanocapteur à canaux ioniques présent dans les cellules, s’est révélé jouer un rôle clé dans la régulation de la vitesse de cicatrisation des plaies cutanées par des chercheurs de l’Université de Californie à Irvine (UCI).
Publié aujourd’hui dans eLife, l’étude, intitulée « La dynamique spatio-temporelle de la localisation PIEZO1 contrôle la migration des kératinocytes pendant la cicatrisation des plaies », a révélé que chez les souris dépourvues de la protéine du canal ionique PIEZO1 dans les kératinocytes, les plaies cutanées guérissent plus rapidement que chez les souris avec une fonction PIEZO1 accrue dans les kératinocytes.
« Nos collaborateurs du laboratoire d’Ardem Patapoutian au Scripps Research Institute, ont observé que chez les souris avec PIEZO1 réduit, la cicatrisation est plus rapide. Nous voulions déterminer le ‘comment’, ‘lorsque’ et ‘où’ de l’implication de PIEZO1, afin de trouver des traitements potentiels qui pourraient accélérer la guérison », a déclaré Medha Pathak, PhD, professeur adjoint au Département de physiologie et de biophysique de l’UCI School of Medicine. « Pour cela, mon laboratoire a développé de nouvelles approches pour visualiser PIEZO1 pendant la plaie la guérison a lieu in vitro.«
PIEZO1 fait partie d’un certain nombre d’autres protéines capables de détecter des signaux mécaniques et de fournir des instructions sur les actions que la cellule doit entreprendre. Des recherches antérieures ont suggéré que les mécanocapteurs jouent un rôle dans la fermeture des plaies, mais le mécanocapteur spécifique impliqué était inconnu. Il s’agissait de la première étude dans laquelle le rôle de PIEZO1 dans la cicatrisation des plaies a été étudié.
La peau, le plus grand organe du corps, protège des agressions extérieures tout en permettant le toucher. Les blessures de la peau interfèrent avec ces fonctions et exposent le corps à un risque accru d’infection, de maladie et de formation de cicatrices. Pendant la cicatrisation, les kératinocytes, le type cellulaire le plus abondant dans la couche supérieure de la peau, se déplacent vers l’intérieur à partir des bords de la plaie pour fermer l’espace de la plaie. Cela aide à restaurer la barrière cutanée, en rétablissant la fonction protectrice de la peau.
Des études antérieures sur le terrain ont montré que les signaux mécaniques régulent la migration des kératinocytes pendant la cicatrisation des plaies. Ici, nous montrons que dans les kératinocytes, PIEZO1 agit en fait comme le mécanocapteur qui traite ces signaux pour réguler la vitesse de cicatrisation des plaies. À notre grande surprise, nous avons découvert que PIEZO1 s’accumule au bord de la plaie et inhibe la cicatrisation. »
Jesse Holt, premier auteur, étudiant diplômé au Pathak Lab
Les résultats de cette étude permettent de comprendre comment se produit la cicatrisation des plaies cutanées et ont le potentiel de guider la recherche sur de nouveaux traitements de cicatrisation des plaies. Cependant, des recherches supplémentaires doivent être effectuées pour confirmer que la réduction de l’activité de PIEZO1 ne provoque pas d’effets indésirables, tels qu’une sensation tactile réduite, et des tests humains seront nécessaires.
PIEZO1 a été identifié comme un canal ionique clé avec divers rôles physiologiques importants. Co-auteur de cette étude et lauréat du prix Nobel 2021, Ardem Patapoutian, PhD, professeur de neurosciences et chercheur du Howard Hughes Medical Institute à Scripps Research, est bien connu pour ses travaux de caractérisation des canaux ioniques PIEZO1, PIEZO2 et TRPM8. PIEZO1 est en train de devenir un domaine de recherche actif à l’UCI : Michael Cahalan, PhD, président du département de physiologie et biophysique de l’École de médecine de l’UCI, et Wendy Liu, professeur de génie biomédical étudient également PIEZO1, dans le système immunitaire. En mai 2021, les laboratoires Liu, Cahalan et Pathak ont rendu compte ensemble du rôle de la protéine dans les macrophages et de la réponse aux corps étrangers ; et en juillet 2021, les laboratoires Cahalan et Pathak ont publié une étude identifiant PIEZO1 comme ayant un rôle important dans la fonction des lymphocytes T liée aux troubles neuro-inflammatoires auto-immuns.
Cette étude a été financée en partie par les National Institutes of Health, le Howard Hughes Medical Institute, la George Hewitt Foundation for Medical Research, la National Science Foundation et la Simons Foundation.
