Les scientifiques de Singapour découvrent comment le foie se désintègre



  

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IMAGE: Il s'agit d'un diagramme schématique illustrant comment les hépatocytes ou les cellules du foie éliminent l'excès de bilan des conduits bloqués. (A) Les voies biliaires sont bloquées dans des maladies telles que l'atresie biliaire. (B) Bile …
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Crédit: Mechanobiology Institute, Singapore

  

Une équipe multidisciplinaire de chercheurs de l'Institut de mécanobiologie de Singapour (MBI) à l'Université nationale de Singapour (NUS), de l'Institut de bioingénierie et de nanotechnologie (IBN) de A * STAR et BioSyM, Singapore-MIT Alliance for Research and Technology ont décrit les principes mécaniques adoptés par les cellules du foie lorsqu'ils éliminent l'excès de bilan pendant la cholestase obstructive. Cette étude a été publiée en ligne au Journal of Hepatology plus tôt cette année.

L'équipe de recherche comprend le chef d'équipe, Hanry Yu, chercheur principal chez MBI et IBN; M. Kapish Gupta, étudiant diplômé de MBI et premier auteur du document; Ainsi que leurs collègues chercheurs MBI – Professeur associé Virgile Viasnoff, Professeur associé Low Boon Chuan, et Assistant Professeur Pakorn (Tony) Kanchanawong.

Nouveau mécanisme découvert dans la réponse du foie aux canalisations biliaires bloquées

L'atresie biliaire est une maladie du foie rare et menaçant la vie qui affecte les nourrissons, et en particulier les bébés de descendance asiatique et afro-américaine. Bien que la cause de la maladie reste incertaine, les premiers symptômes sont généralement détectés dans les semaines de la naissance.

Appelé «usine chimique» de notre corps, le foie effectue plus de 500 fonctions biologiques. Le plus important parmi eux est la synthèse et le stockage des substances biochimiques essentielles, ainsi que l'élimination ou la neutralisation des toxines nocives du sang.

L'une des fonctions les plus importantes du foie est la production de la bile, qui est responsable des effets détoxifiants de l'organe. La bile traverse un réseau de tubes connu sous le nom de voie biliaire, dans l'intestin grêle. Pendant son passage, la bile digère les graisses et absorbe les acides gras essentiels. Cela facilite également l'élimination des déchets par les fèces.

Chez les bébés souffrant d'atresie biliaire, la bile s'accumule dans les conduits biliaires. Cela signifie que la fonction hépatique est finalement entravée et sans intervention chirurgicale, une atteinte hépatique à long terme ou une cirrhose se produira.

À ce jour, il n'y a pas de médicaments disponibles pour traiter l'atresie biliaire. Cependant, il y a un espoir renouvelé que cela pourrait changer un jour, avec des résultats récents tirés de la recherche menée au MBI révélant comment les cellules hépatiques possèdent déjà la capacité d'éliminer l'excès de bilan des tubes situés à l'intérieur du foie qui alimentent la bile dans les conduits biliaires.

Comment les cellules du foie éliminent la bile des conduits bloqués

La clé de la capacité du foie à éliminer l'excès de bilan est le fait que les «tubes» par lesquels la bile entre dans le tractus biliaire ne sont pas seulement un ensemble de tuyaux inactifs, mais sont en fait des espaces creux entre les cellules vivantes. Les parois des tubes sont essentiellement les surfaces extérieures des cellules.

Pour étudier comment le foie répond à l'accumulation de la bile, l'équipe de recherche a utilisé un système de culture artificielle, ce qui a permis la manipulation facile des cellules du foie cultivées. Ils ont ensuite utilisé des techniques d'imagerie haut de gamme pour visualiser la dynamique des tubes qui se développent dans ce système de culture.

L'équipe a cherché à enquêter sur la réponse des cellules qui encerclent un canal biliaire bloqué en obstruant artificiellement les voies baires et en observant ce qui s'est passé. Ce qu'ils ont trouvé, c'est que, comme la bile s'est accumulée derrière le blocage, le tube a commencé à gonfler ou à gonfler, et cela a exercé une pression sur les cellules qui forment la paroi du tube.

La clé de l'élimination de l'excès de bilan réside dans la structure interne de la cellule elle-même. Immédiatement adjacent à la membrane cellulaire se trouve un réseau de câbles protéiques ou de filaments connus sous le nom de cortex d'actine. Cette structure sert à renforcer la cellule et à l'aider à conserver sa forme et son intégrité même lorsque des forces externes sont appliquées à la surface de la cellule – des forces extérieures comme la pression accrue d'une accumulation de fluide. Normalement, le cortex de l'actine est capable de contrer les forces qui lui sont appliquées, et même lorsque certains dommages au réseau sont encourus, il est rapidement corrigé par des protéines qui peuvent réassembler les filaments d'actine.

Cependant, lorsque la pression devient trop grande, le cortex d'actine se rompt et ne sera pas réparé. Bien que la bile ne puisse pas simplement traverser la membrane, elle peut, comme les chercheurs l'ont découvert, pousser la membrane dans la cellule, à travers l'espace dans le cortex de l'actine rompue. Comme cela se produit, une vésicule semblable à une bulle se forme à l'intérieur de la cellule, et c'est dans cette vésicule que la bile pénètre dans la cellule. La bile est essentiellement emballée à l'intérieur de ces vésicules pour son transport à travers la cellule, et loin du site où elle s'est accumulée.

Bien que le foie n'arrête pas de produire de la bile même lorsque les conduits biliaires sont bloqués, il est maintenant évident que le foie a un processus en place pour s'occuper de lui-même quand une quantité potentiellement dommageable de bile s'accumule dans un conduit bloqué.

On espère que ce mécanisme pourrait un jour être thérapeutiquement ciblé pour améliorer le pronostic chez les nourrissons atteints d'atresie biliaire. Comme l'ont montré les chercheurs, le taux de formation de vésicules, et donc l'absorption de l'excès de bilan dans les cellules du foie, peut en effet être ajusté à l'aide de drogues, au moins dans le milieu de culture cellulaire. L'amélioration de l'efficacité de ce mécanisme naturel, en augmentant, par exemple, le taux de formation de vésicules, peut favoriser l'élimination de la bile par le conduit bloqué afin d'éviter les dommages à long terme au foie et d'augmenter l'efficacité de l'intervention chirurgicale.

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