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Quand des feuilles d’épinards se transforment en tissu cardiaque humain

Montage Sciencepost, Crédits Science

Les ingénieurs biomédicaux de l’Institut polytechnique de Worcester (WPI) travaillent sur l’élaboration d’un patch cardiaque sur la base des feuilles d’épinards. Avec ses petites veines, la structure de la feuille d’épinard permettrait en effet de faire circuler le sang en imitant ainsi le tissu cardiaque.

Pour faire face aux pénuries chroniques d’organes, les chercheurs planchent en laboratoire sur divers tissus qui pourraient les remplacer. Mais la culture d’un groupe de cellules n’est pas le plus compliqué en soit et celles-ci ne peuvent se développer sans un apport sanguin constant. Il est cependant notoirement très difficile de construire un réseau de petits vaisseaux sanguins qui ne dépassent pas les cinq à dix micromètres de large. Ces vaisseaux sanguins assurent pourtant le transport de l’oxygène et des nutriments essentiels dont un échantillon de tissu cultivé en laboratoire aurait besoin pour grandir et assurer sa fonction. Et si la solution résidait dans les épinards ?

Les plantes exploitent des approches fondamentalement différentes pour le transport de fluides, des produits chimiques et des macromolécules, mais il y a des similitudes surprenantes dans leurs structures de réseau vasculaires. En regardant une feuille d’épinard, vous observerez en effet un système de circulation brillant. Ces petites nervures végétales sont autant de « veines » par lesquelles la feuille se développe. Et si ces nervures pouvaient remplacer les veines et artères des humains ? Une fois réunies avec les cellules tronculaires humaines, les veines des feuilles d’épinards seraient en effet capables de remplacer les muscles du cœur dans le cas où l’organe original est infecté ou endommagé.

[/media-credit] Crédits : Science

« Nous n’avons pas encore testé avec du sang. Nous avons mis de la couleur et nous avons inséré de minuscules particules qui représentent les cellules sanguines. Eh bien ces dernières ont réussi à être diffusées par les feuilles », explique le professeur Glenn Gaudette qui a participé à l’étude. Les feuilles d’épinard sont en fait « lavées » de leurs cellules végétales pour ne conserver que la structure de cellulose, une matière compatible avec l’humain. Ces structures sont alors plongées dans un bain de cellules vivantes en formation. Celles-ci peuvent ensuite s’accrocher et grandir sur les structures de feuille.

Selon les chercheurs, plusieurs feuilles-cœurs pourraient être empilées les unes sur les autres à la manière d’un « pansement » puis greffées à un cœur malade, ce qui permettrait une vascularisation nécessaire à la guérison. Ces mêmes chercheurs ne comptent pas s’arrêter là et étudient la possibilité d’utiliser d’autres éléments de la nature à des fins thérapeutiques. Le bambou pourrait par exemple être une alternative à un os brisé ou manquant.

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