Régénération

Régénération d'organes

La régénération est la faculté d'une cellule à se reconstituer après destruction.
La régénération concerne des cellules, des organes ou des parties fonctionnelles de certains êtres vivants.
Certains organismes se régénèrent facilement comme par exemple la salamandre, l'anémone, l'étoile de mer, l'hydre, triton, lézard,...). Chez les animaux à sang chaud, la peau a la faculté de se régénérer.
"Des animaux comme les salamandres régénèrent leurs corps suite à une amputation, souligne Carlos Izpisúa, directeur de la recherche. Mais en revanche, les vertébrés supérieurs comme les oiseaux et les mammifères n'ont pas cette capacité."
Les chercheurs se demandent si les êtres humains n'ont pas cette protéine latente dans leurs gènes qui pourrait être réactivée pour régénérer un organe. Elle pourrait aussi avoir été perdue au cours de l'évolution.

Le Dr Ellen Heber-Katz, professeur d'immunologie au Wistar Institut, aux USA et ses collaborateurs ont créé des souris capables de régénérer des membres amputés ou endommagés et des organes vitaux. Selon le Dr Ellen Heber-Katz, l'aptitude des souris de laboratoire à régénérer des organes est contrôlée par près d'une douzaine de gènes.

Image : "Des animaux comme les salamandres régénèrent leurs corps suite à une amputation", souligne Carlos Izpisúa, directeur de la recherche. "Mais en revanche, les vertébrés supérieurs comme les oiseaux et les mammifères n'ont pas cette capacité".

Poisson zèbre

Le poisson zèbre ou Danio rerio est très apprécié des chercheurs, ce sujet d'étude possède l’étonnante faculté de régénérer indéfiniment ses nageoires, ses yeux ou son cœur, après blessure. Le poisson réveille apparemment des mécanismes endormis depuis le stade embryonnaire.
Un cœur de poisson-zèbre amputé de 20% retrouvera sa pleine capacité en deux mois.
« Jusqu’à maintenant, c’était comme par magie que l’amputation était traduite par l’activation des gènes, explique Scott Stewart du Salk Institute for Biological Studies. Nous avons enfin une piste pour suivre ce processus. ». Chez le poisson zèbre, la régénération d’un membre perdu provoque la réactivation de gènes inactifs depuis le développement embryonnaire. C’est la déméthylation des histones qui réveille les cellules au niveau de l’amputation et active les gènes responsables de la formation du nouveau membre.
Comme la régénération reprend les mécanismes du développement embryonnaire, les chercheurs ont commencé par chercher les similarités entre ces deux processus.

Au cours du développement de l’embryon, des gènes spécifiques sont activés et désactivés pour déclencher les conditions nécessaires à la création d’un organisme entier. Leurs tâches accomplies, ces gènes redeviennent silencieux.
Les nageoires sectionnées d’un poisson zébré adulte repoussent complètement.
Marie-Andrée Akimenko, Chercheur à l’Institut de recherche en santé d’Ottawa et professeur au Département de médecine cellulaire et moléculaire dit :
« Le bout d’un doigt coupé d’un bébé humain peut repousser mais pas celui d’un adulte. Si nous avons les mêmes outils que les poissons, pourquoi nos membres ne repoussent-ils pas ? »
Akimenko en collaboration avec Benoît Robert, de l’Institut Pasteur de Paris, vise à comparer deux modèles, la souris à Paris et le poisson zébré à Ottawa, dans la formation et le remodelage de couches cellulaires de vaisseaux sanguins. « Les nageoires étant très fortement vascularisées, explique-t-elle, il existe peut-être un lien génétique entre ce remodelage vasculaire et la régénération des nageoires. »

Image : Le poisson zèbre mesure de 2 à 5 cm et est originaire de l'Inde et de la péninsule Malaise. L'habitat naturel de ce poisson sont les rizières, les eaux stagnantes et les petits cours d'eau. Le mâle est élancé, la femelle beaucoup plus arrondie. Le poisson zèbre, Danio rerio, a la capacité de se régénérer. Cinq bandes longitudinales bleu acier ornent le corps sur toute sa longueur. © Wikimedia Commons

La souris MRL/lpr

La capacité du tissu cardiaque à se régénérer par lui-même à la suite d'une lésion a été constatée chez la souris.
Les expériences ont été menées sur un type de souris de laboratoire, la souris MRL, par des chercheurs appartenant à The Wistar Institute et font l'objet d'un article dans l'édition online du 7 août 2001 de la revue Proceedings of the National Academy of Sciences.
Cette régénération du tissu cardiaque s'est réalisée sans intervention extérieure, que ce soit l'utilisation de médicaments ou le transfert de cellules ou de tissus.
Les cellules situées dans la région de la lésion ont été remplacées par de nouvelles cellules qui ne se distinguaient pas des cellules avoisinantes saines a déclaré Ellen Heber-Katz, un des auteurs de l'étude.
Le retour à la normale du tissu cardiaque a pris deux mois. Ces observations ont suscité l'étonnement des chercheurs qui n'ont jamais vu d'équivalent chez les mammifères.

Les seules espèces connues pour avoir des aptitudes similaires de régénération sont des espèces non-mammaliennes comme les amphibiens et les reptiles.
Les chercheurs s'orientent désormais vers l'identification des différences génétiques et moléculaires spécifiques entre la souris de souche MRL et les autres souches de souris.