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Madrid, le 8 novembre (EUROPA PRESS) .- Des chercheurs dirigés par des biologistes et des ingénieurs de la Tufts University, à Boston, dans le Massachusetts (États-Unis), ont découvert que la fourniture de progestérone à un site lésé par amputation peut induire une régénération des membres chez les grenouilles adultes qui, autrement, ne se régénéreraient pas, découverte qui permet de mieux comprendre la régénération et pourrait aider à faire progresser le traitement des blessures par amputation.
Les chercheurs ont créé un bioréacteur portable attaché au site de la plaie pour administrer la progestérone localement pendant 24 heures et ont découvert que celui-ci avait un effet bénéfique sur la repousse des tissus, permettant aux grenouilles de se régénérer partiellement les membres postérieurs. Une simple exposition de 24 heures a entraîné neuf mois de changements dans l'expression des gènes, l'innervation et la croissance des motifs.
La découverte, dont les détails sont publiés mardi dans la revue 'Cell Reports', suggère que la combinaison médicament-appareil pourrait être un nouveau modèle pour prouver et déployer systématiquement des cocktails thérapeutiques susceptibles d'induire une régénération d'espèces non régénératives.
De nombreux animaux sont capables de se régénérer. En fait, les vers plats et les concombres de mer peuvent engendrer des individus entiers à partir de fragments lorsqu'ils sont coupés en morceaux. Une régénération partielle est observée chez d'autres espèces: les lézards reconfigurent les queues, certains crabes recréent des griffes et les bois poussent tous les ans.
'Xenopus laevis', ou la grenouille griffe africaine examinée dans cette étude, peut régénérer les membres lorsqu'ils sont au stade de têtard, mais ils perdent progressivement cette capacité lorsqu'ils deviennent adultes. Jusqu'à présent, on ne savait pas si les grenouilles adultes étaient capables d'une réponse de régénération significative.
La progestérone favorise la régénération nerveuse
Pour les êtres humains, la capacité de régénération serait un développement bienvenu, en particulier pour des millions de personnes vivant avec une amputation d'un membre, dont il y en a deux millions aux États-Unis. Les auteurs de l'étude soulignent que, bien que la restauration des membres soit un objectif recherché de longue date dans la recherche biomédicale, très peu d'informations ont été rapportées sur la reconstruction ou la réparation des membres perdus chez des animaux non régénérateurs.
Partant du succès de cette étude, les chercheurs explorent des facteurs et des modes de traitement afin de mieux comprendre comment induire une régénération dans des organismes ayant perdu ou n'ayant jamais eu cette capacité. "Nous avons envisagé la progestérone car il semblait prometteur de favoriser la réparation et la régénération nerveuses. Il module également la réponse immunitaire pour favoriser la guérison et déclenche la repousse des vaisseaux sanguins et des os ", explique l'auteur principal de l'étude, Celia Herrera-Rincon.
Il ajoute: "La progestérone peut également réguler l'état bioélectrique des cellules, provoqué par le passage des ions par la membrane externe, laquelle est connue pour stimuler la régénération et la formation de structures corporelles." L'examen des membres en croissance dans les expériences a confirmé ces effets bénéfiques de la substance.
Le laboratoire de David Kaplan, professeur d'ingénierie familiale; Le président du département de génie biomédical de la Tufts School of Engineering et directeur de l'Initiative en sciences neurologiques, les maladies et l'ingénierie de Tufts ont mis au point le bioréacteur portable qui administre la progestérone. Le dispositif contient un hydrogel à base de protéines de soie directement appliqué sur la plaie et capable de délivrer de petites molécules sur le site. Les expériences futures exploreront d'autres facteurs susceptibles d'accroître ou d'améliorer les effets de la progestérone.
"Nous allons utiliser le modèle de bioréacteur comme nouvelle plate-forme pour trouver les points de contrôle du" régulateur principal ", activés par des médicaments qui, après un très bref traitement, déclenchent un long programme de croissance et de remodelage tissulaire, ainsi que d'autres facteurs tout le processus de régénération ", déclare un autre auteur, Michael Levin.
"Le fait que le modèle applique des traitements localement, qui peuvent également varier dans le temps et l'emplacement de la plaie, en fait un outil puissant pour la découverte des thérapies de régénération", ajoute Levin, professeur de biologie à la Faculté des arts et des sciences. Sciences et directeur du Allen Center of Discoveries à Tufts, où des études de régénération ont été menées. Des tests sont en cours sur des modèles d'extrémités de mammifères.
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