Le sauveur de la barrière épithéliale ? Le mécanisme de "rétrécissement spontané" montre l'avenir de la cicatrisation des plaies et de la médecine régénérative

　**L'équipe de recherche de la Northwestern Medicine a découvert que lorsque les tissus épithéliaux se retrouvent en situation de surpopulation, ils activent un mécanisme surprenant pour éviter l'« extrusion cellulaire » irréversible : ils « rétrécissent eux-mêmes » la surface apicale. Ce mécanisme, appelé **macropinocytose, a été mis en lumière. La publication a été faite dans le numéro du 23 juin 2025 de la revue Nature Communications, et les détails ont été relayés par Phys.org et le site officiel de la Northwestern University.

phys.orgnews.feinberg.northwestern.edunature.com

　La macropinocytose est un processus d'absorption audacieux utilisé principalement par les cellules cancéreuses pour ingérer de grandes quantités de nutriments. Dans cette étude, les chercheurs ont utilisé l'épiderme d'embryon de xénope comme modèle pour enregistrer en imagerie en direct l'apparition d'une structure annulaire bordée d'actine à la surface apicale, à partir de laquelle la membrane cellulaire s'invagine vers l'intérieur. Les résultats ont montré que la surface apicale se rétrécit rapidement de 20 à 40 %, permettant de rétablir l'équilibre des tensions entre les cellules environnantes et d'éviter ainsi l'extrusion cellulaire.phys.orgnature.com

　De plus, l'administration d'inhibiteurs de la macropinocytose (comme l'EIPA) a significativement augmenté la fréquence de l'extrusion cellulaire. Cela prouve que la séquence « rétrécissement de la surface apicale → réduction de la surpopulation → extrusion inutile » est rompue, confirmant que la macropinocytose fonctionne comme une « soupape de sécurité ». Le professeur associé Brian Mitchell, auteur principal, explique : « L'extrusion cellulaire est coûteuse et irréversible pour le tissu. La macropinocytose est une deuxième option qui permet de limiter les dégâts. »news.feinberg.northwestern.edu

　La surpopulation des cellules épithéliales se produit dans divers contextes tels que l'inflammation, la cicatrisation des plaies et la formation de tumeurs. Les cellules extrudées deviennent la « proie » des cellules immunitaires, affaiblissant temporairement la barrière tissulaire. Ainsi, cette découverte pourrait avoir des effets bénéfiques sur la compréhension et le traitement des maladies associées à des dysfonctionnements de la barrière épithéliale, comme les maladies inflammatoires chroniques de l'intestin (MICI) et la fibrose pulmonaire. En fait, la discussion de l'article de Nature Communications indique qu'il est prévu de vérifier si un mécanisme similaire fonctionne dans les organoïdes intestinaux et respiratoires.nature.com

　La clé de cette découverte réside dans la détection du stress mécanique. En cas de surpopulation, la tension sur les dispositifs d'adhésion intercellulaire (comme les desmosomes) augmente, activant en aval le système RhoGTPase/Rac1. Cela induit la formation d'un anneau d'actine, déclenchant la macropinocytose, selon le modèle proposé. L'image ci-dessus (voir le carrousel d'images) montre un schéma des desmosomes.

Réactions et échos sur les réseaux sociaux

• X (anciennement Twitter)

  • Le compte officiel du Mitchell Lab a posté un tweet intitulé « Apical Size Reduction by Macropinocytosis Alleviates Tissue Crowding » avec une vidéo en direct fluorescente, félicitant Enzo Bresteau, post-doctorant, pour cet exploit.twitter.com

  • Le biologiste cellulaire @myosinactncrazy a commenté : « Intéressant de voir que les cellules normales 'utilisent à bon escient' un chemin utilisé à mauvais escient par les cellules cancéreuses », suscitant de nombreuses réponses d'immunologistes et de chercheurs en cancérologie.twitter.com

• LinkedIn

  • L'article de Technology Networks (publié le 25/06) a reçu plus de 1 200 « j'aime » en 24 heures, avec des chercheurs de biotechnologies exprimant leur désir de reproduire cela avec des organoïdes sur puce.technologynetworks.com

• Reddit /r/science

  • Un fil de discussion intitulé « Les cellules avaient le choix de 'se déplacer' ou de 'rétrécir leur maison' ! » a obtenu plus de 400 votes positifs en quelques heures. « Si le même phénomène se produit dans l'épithélium intestinal, cela pourrait devenir une nouvelle cible pour la maladie de Crohn », a-t-on débattu avec ferveur (le post est actuellement en attente d'archivage).

Potentiel d'application médicale et industrielle

1. Médecine régénérative

   • Dans les cultures à long terme de peau artificielle ou d'organoïdes épithéliaux, une extrusion excessive peut entraîner une nécrose ou un décollement. Le criblage de médicaments induisant ce mécanisme pourrait prolonger la durée de vie des tissus.

2. Traitement du cancer

   • Les cellules cancéreuses utilisent la macropinocytose pour détourner les nutriments en mode « abusif », et en comparant cela au mode « bon usage » dans les tissus normaux, cela pourrait fournir des indices pour développer des inhibiteurs sélectifs.

3. Administration de médicaments

   • En développant des voies d'absorption de macromolécules via la macropinocytose, il serait possible d'améliorer l'efficacité de la délivrance épithéliale de médicaments à base d'acides nucléiques ou de vaccins.

Questions de recherche futures

• Détails des mécanismes moléculaires : Cascade de signaux de Rho/Rac GTPase à la formation de l'anneau d'actine.

• Spécificité tissulaire : Universalité dans des environnements avec différents types de stress physique, comme l'intestin, les voies respiratoires et la cornée.

• Comportement dans des conditions pathologiques : Impact des cytokines inflammatoires ou de l'hypoxie sur la macropinocytose.