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Parutions

 

Des biomatériaux avec une activité biologique pour contrôler et diriger la croissance des axones

 

Des chercheurs du laboratoire Biomécanique et bioingénierie (BMBI, CNRS/Université de Compiègne) et de l'Institut des neurosciences cellulaires et intégratives (INCI) du CNRS sont parvenus à montrer que la repousse axonale des cellules nerveuses de la rétine peut être stimulée et guidée grâce à un nouveau biomatériau, fabriqué à partir de nanofibres de soie. Ces résultats, obtenus avec la collaboration de l'Université de Leipzig en Allemagne et de l’Université Tufts aux Etats-Unis, ont été publiés dans la revue Advanced Functional Materials.

 

L’une des différences majeures entre le système nerveux central et périphérique réside dans l'absence de régénération après un traumatisme, conduisant à des handicaps graves et irréversibles. Alors que les biomatériaux ont été développés pour faciliter la réparation des nerfs périphériques, la régénération des nerfs centraux, tels que le nerf optique ou les cellules nerveuses de la moelle épinière, demeure un défi majeur pour les scientifiques.

Afin de créer les conditions les plus favorables à la repousse axonale, les chercheurs impliqués dans cette collaboration internationale ont fabriqué un nouveau type de biomatériau qui utilise des fibres de soies, obtenues à partir de cocons de bombyx du mûrier (Bombyx mori). Ces fibres ont été tissées dans un champ électrique, afin de les aligner sur un même axe, et ont été rendues bio-fonctionnelles par l’ajout d’un ou de plusieurs facteurs de croissance.

Pour Michael Reber, chercheur à l’INCI, ces travaux ont également été l’occasion de mettre en évidence des mécanismes qui contrôlent l’établissement des connexions nerveuses topographiques dans le cerveau et par là même, de généraliser un modèle théorique de prédiction des projections nerveuses topographiques au sein du système visuel.

Les résultats de cette étude, dirigée par Christophe Egles du laboratoire BMBI, permettent de valider cette approche en montrant que ces nanofibres de soie peuvent guider les axones et également stimuler leur élongation, favorisant ainsi la régénération des cellules ganglionnaires de la rétine et le contrôle de leur croissance. La confirmation in vivo et l'application biomédicale de cette nanotechnologie pourrait compléter les approches thérapeutiques des maladies neurodégénératives et des traumatismes de l'œil.


 

 

Figure : Croissance de neurones de la rétine (en vert) sur des fibres alignées de soie (en rouge). © Université de Leipzig, Thomas Claudepierre

 

 

 

En savoir plus

  • Multifunctionalized electrospun silk fibers promote axon regeneration in central nervous system, Corinne Wittmer, Thomas Claudepierre, Michaël Reber, Peter Wiedemann, Jonathan Garlick, David Kaplan, Christophe Egles, Advanced Functional Materials (2011), 21(22):4232-4242, doi:10.1002/adfm.201100755.

 

Contact chercheurs

  • Christophe Egles
    Biomécanique et bioingénierie (BMBI)
    UMR 7338 CNRS/Université de Compiègne
    Université de Technologie de Compiègne
    BP 20529 - Rue Personne de Roberval
    60205 Compiègne Cedex
  • Michael Reber
    Institut des neurosciences cellulaires et intégratives (INCI)
    UPR 3212 CNRS
    5, rue Blaise Pascal
    67084 Strasbourg Cedex

 

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