Est-il possible de guérir une blessure avec la lumière ? Une étude de l'Institut des Sciences Appliquées et des Systèmes Intelligents du Conseil National de la Recherche de Pozzuoli (Cnr-Isasi) répond à ce défi de la médecine régénérative.
Les chercheurs ont démontré la possibilité de favoriser le processus de régénération tissulaire chez des organismes traités avec des nanoprismes d’or et éclairés par une lumière proche infrarouge. L'étude récemment publiée, menée en collaboration avec Saragosse (Espagne), décrit comment de petites quantités de chaleur générées par des nanoparticules d'or suite à un éclairage infrarouge (Nir) peuvent favoriser le processus de régénération cellulaire en activant les cellules souches.
La recherche ouvre des perspectives innovantes : « L'un des objectifs de la médecine régénérative est la possibilité de réactiver les cellules souches des tissus lésés et de favoriser les processus qui conduisent à la régénération des tissus plutôt qu'à leur réparation, qui parvient rarement à restaurer la morphologie et la fonctionnalité des tissus. existant avant la lésion », explique Claudia Tortiglione du Cnr. «Dans tous les organismes vivants – ajoute-t-il – la régénération se produit grâce à des facteurs génétiques et biochimiques, qui agissent au niveau cellulaire et sont également régulés par des stimuli physiques tels que la chaleur, les champs électriques, la lumière, etc. qui jouent un rôle fondamental dans la coordination d’un grand nombre de cellules dans le processus de cicatrisation des plaies.
L'effet de l'exposition à la lumière ou à la chaleur sur la promotion du processus de régénération est connu et dans la vie quotidienne, nous appliquons des compresses chaudes ou des pansements thermiques pour réduire l'inflammation, soulager la douleur et améliorer la circulation. Alors que le corps humain est capable de régénérer, au stade adulte, seulement une partie de certains organes (peau, foie), il existe dans le monde animal des organismes invertébrés, comme l'hydre et le planaire, chez lesquels le potentiel de régénération tissulaire est maximum. Et c'est précisément sur des spécimens d'Hydra vulgaris que l'équipe s'est concentrée, démontrant comment le traitement avec des nanochauffeurs, des nanomatériaux qui produisent de la chaleur lorsqu'ils sont photostimulés, augmente la vitesse de régénération de la tête, la capacité de reproduction et le taux de prolifération des cellules souches de l'animal. .
«Chez des animaux comme Hydra, la capacité de régénérer les parties amputées est due à la présence de cellules souches : c'est pourquoi notre objectif était de comprendre comment réactiver les cellules souches dans les tissus humains adultes. L'étude décrit les mécanismes moléculaires sous-jacents à l'efficacité accrue de la régénération, en identifiant les gènes clés du développement et les gènes impliqués dans la réponse au stress thermique qui sont réactivés plus tôt que la normale en raison de l'éclairage des nanoprismes.
De plus, grâce à une analyse thermographique, la quantité de chaleur produite par les nanochauffeurs intracellulaires est estimée, révélant Hydra comme un thermomètre vivant pour tester les performances de ces matériaux innovants. C'est pourquoi de nouvelles stratégies de médecine régénérative permettront d'utiliser la lumière pour la cicatrisation des plaies. »
