Une équipe de l’Universitat Politècnica de València (UPV) et du CIBER Bioengineering, Biomaterials and Nanomedicine (CIBER-BBN) a conçu et testé, au niveau préclinique, un nouveau biomatériau pour le traitement et la récupération des blessures musculaires. Il s’agit d’un hydrogel d’alginate chargé de bore, qui serait administré par injection sous-cutanée. D’après les tests effectués jusqu’à présent -dans des modèles animaux-, il est capable de régénérer très rapidement un muscle endommagé -pécifiquement, en deux fois moins de temps pour qu’il se régénère naturellement.
Les progrès scientifiques pourraient également s’appliquer à la prévention et au traitement de l’atrophie musculaire associée au vieillissement. Les résultats des travaux de ces chercheurs espagnols ont été publiés dans la revue Science et génie des matériaux C.
La clé de la haute performance de ce biomatériau réside dans la libération de bore, dont l’hydrogel est chargé de manière simple. Lorsqu’il est libéré, il stimule les intégrines -protéines qui sont présentes dans toutes les cellules du corps et jouent un rôle fondamental dans l’adhésion des cellules à la matrice extracellulaire-, ce qui génère une formation correcte des tissus.
Selon l’équipe UPV et CIBER-BBN, la stimulation simultanée des intégrines qui lient la fibronectine et le transporteur d’ions bore (NaBC1) améliore significativement la régénération musculaire au niveau anatomique. Il le fait car il induit un plus grand nombre d’adhérences, et de plus grande taille, dans les cellules musculaires indifférenciées, qui sont celles qui participent à la régénération musculaire après une blessure, ce qui favorise finalement la formation de myotubes différenciés nécessaires à la création correcte de nouvelles fibres musculaires régénérantes.
Dans les tests que nous avons réalisés dans nos laboratoires après avoir induit une lésion aiguë à la cardiotoxine (venin de serpent de cobra) chez la souris, l’activation de NaBC1 a accéléré le processus de régénération musculaire. Nous avons vérifié qu’en ajoutant du bore aux cellules musculaires endommagées, leur niveau d’adhérence augmentait, et maintenant ils adhéraient de manière plus rapide et plus robuste, permettant au muscle de se régénérer dans un laps de temps plus court. «
Dr Patricia Rico, Chercheur au CIBER-BBN au Centre de Biomatériaux et d’Ingénierie Tissulaire de l’Universitat Politècnica de València
Ainsi, ce travail suggère une manière simple et nouvelle de réaliser la régénération musculaire grâce à l’interaction entre des récepteurs spécifiques sur la membrane cellulaire. «Si, par exemple, une déchirure fibrillaire du deuxième degré met 30 jours à se régénérer, l’utilisation de notre hydrogel réduit le temps de récupération à 15 jours», remarque Patricia Rico.
L’équipe du Dr Rico travaille actuellement à l’étude de l’application de ce nouveau biomatériau au traitement des dystrophies musculaires telles que la dystrophie musculaire de Duchenne, une maladie héréditaire rare qui touche 1 enfant sur 100 000. « Notre objectif est d’évaluer les possibilités de notre système pour le traitement de cette dystrophie, qui se manifeste généralement entre deux et trois ans et qui, étant une maladie dégénérative, réduit drastiquement l’espérance de vie de ces enfants », conclut Patricia Rico.
La source:
Universitat Politècnica de València
Référence du journal:
Ciriza, J., et coll. (2021) Les hydrogels d’alginate injectables chargés de borax favorisent la régénération musculaire in vivo après une blessure. Science et génie des matériaux C. doi.org/10.1016/j.msec.2021.112003.
