La Régénération
"Ce qui ne tue pas rend plus forts" - Nietzsche
Réaction à la blessure : La Cicatrisation
Il est tout d’abord important de comprendre et analyser comment l’Homme réagit suite à une blessure. En cas de blessure superficielle l’Homme a une capacité de régénérescence, il est en effet capable de reformer le peau sans laisser de traces apparentes. Mais lorsque la blessure est plus grave et traverse le derme (couche intermédiaire de la peau qui se trouve en dessous de la couche superficielle appelée épiderme), l’homme n’est plus capable de régénérer et ferme la plaie par ce que l’on appelle une cicatrice.
Mais étudions plus précisément les étapes qui succèdent la blessure et le processus de cicatrisation.
Les différentes couches de la peau
épiderme
derme
hypoderme
Suite à une blessure, la première étape vise à stopper l'hémorragie.
Dans un premier temps, les extrémités de vaisseaux sanguins (petites artères et artérioles) sectionnés vont se contracter. L’écoulement de sang active les plaquettes qui vont se fixer au collagène du derme lésé grâce au facteur de Willebrand (protéine de la famille des intégrines qui sont des protéines qui assurent l’adhésion cellulaire). Il aura également activé la conversion de fibrinogène (protéine soluble qui est contenue dans le sang) en fibrine (protéine insoluble). Ces deux composantes (plaquettes et fibrine) actives permettent la coagulation qui conduit à la formation d’un “clou plaquettaire”. Celui-ci constitue une première couche de protection, c’est une barrière provisoire entre l’organisme et le milieu extérieur. Il permet également de boucher les vaisseaux sanguins (artères, artérioles, veines et vénules).
De plus, le “clou plaquettaire” libère un certain nombre de facteurs de croissance (tels que PDGF qui est un facteur de croissance dérivé des plaquettes, ou encore TGF, facteur de croissance transformant) ce qui stimule la formation d’un caillot sanguin qui va colmater la brèche. Une fois la “croûte” formée, la blessure est isolée et protégée du milieu extérieur, la cicatrisation peut alors débuter.
Caillot sanguin
plaquette
hématie (globule rouge)
Medicinet
paroi lésée du vaisseau sanguin
plaquette active
fibrine
La deuxième étape est la phase d’inflammation.
Celle-ci est caractérisée par 4 signes principaux : rougeur, douleur, chaleur et gonflement (conséquence de la formation d’un oedème). Elle joue un rôle essentiel dans la cicatrisation puisque c’est au cours de celle-ci que des granulocytes (globules blancs) sont attirés sur les lieux de la blessure par des médiateurs de l’inflammation sécrétés par les cellules lésées, ce phénomène est appelé chimiotactisme. L’effet attractif est amplifié par les facteurs de croissance libérés par les plaquettes et par les facteurs du complément (issus du système de complément qui régule l’immunité innée).
Parmi les granulocytes, on trouve les monocytes qui ont une action anti-infectieuse, et qui migrent vers le milieu tissulaire. Une fois celui-ci atteint ils se différencient en macrophages. Les macrophages sont des cellules qui ont un rôle essentiel dans le nettoyage de la plaie, ils permettent l’élimination de la plupart des cellules lésées ainsi que des bactéries grâce à leur capacité de phagocytose (la phagocytose consiste à l’ingestion et digestion du composant à éliminer).
Mais ils ne se limitent pas à ce seul rôle, en effet, au cours de leur période d’activité, les macrophages sécrètent un grand nombre de cytokines (substances utilisées dans la signalisation cellulaire qui permettent de réguler l’activité et la fonction de cellules à distance). Parmi ces cytokines on peut citer IGF-11 (facteur de croissance de l’insuline), TGF-B(eta) (facteur de croissance transformant) et comme précédemment PDGF. Celles-ci permettent une amplification de la réponse inflammatoire mais surtout de la prolifération des fibroblastes, essentielle à la cicatrisation. Ce sont en effet ces derniers qui produisent du collagène qui est à la base, tout d’abord du tissu de granulation, puis de la matrice extracellulaire (composante que l’on retrouve entre les cellules aussi appelée “ciment intercellulaire”) provisoire. L’ensemble de la matrice extracellulaire provisoire et des fibroblastes constituent ce qu’on appelle un tissu de granulation.
Phagocytose par un macrophage
macrophage
bactérie
La troisième étape est donc la formation du tissus de granulation.
Celle-ci dure une douzaine de jours et correspond à la prolifération des fibroblates, mais aussi à l’initiation de l’angiogenèse (formation des vaisseaux sanguins) et la synthèse d’une nouvelle matrice extracellulaire. Cette étape est totalement dépendante des cytokines, le rôle des macrophages dans le processus de cicatrisation est donc de la plus haute importance. Il est tout de même important de souligner que la sécrétion de cytokines n’est pas exclusivement faite par les macrophages mais les fibroblastes eux-mêmes en sont également capables.
Les fibroblastes, stimulés par les cytokines, synthétisent du collagène III (le collagène est une composante principale de la matrice extracellulaire qui confère aux tissus la propriété de résistance à l’étirement). Ce collagène III devient ensuite du collagène I qui, enrichi avec de la fibronectine (protéine de la matrice extracellulaire qui permet l’adhésion de la cellule à celle-ci) et des protéoglycanes (combinaison d’une protéine et d’une macromolécule glucidique appelée glycosaminoglycane) forment la matrice extracellulaire définitive. Afin que l’action des fibroblastes soit efficace, l’angiogenèse doit avoir lieu simultanément pour acheminer les composants nécessaires à la réparation de la plaie.
Certains fibroblastes se différencient en myofibroblastes et acquièrent ainsi la capacité de se contracter, c’est grâce à cette propriété qu’ils vont permettre la contraction de la plaie et le rapprochement des berges (contours).
laminine
colagène
perlécan
(protéoglycane)
D.goodsell
Matrice extracellulaire
Viens ensuite une étape de ré-épithélisation.
Les cellules épithéliales présentes de part et d’autre de la plaie migrent vers la matrice extracellulaire nouvellement formée. Ces cellules se différencient en kératynocytes (cellules qui composent à 90% l’épiderme) qui recouvrent la totalité de la matrice. Quand la plaie est refermée par une monocouche de kératynocytes, ceux-ci arrêtent leur migration et se multiplient. Il en suit une colonisation par des cellules de Langherans et des mélanocytes qui sont les autres cellules composant l’épiderme.
Epiderme
cellule de Langerhans
kératinocyte
mélanocyte
La dernière étape est une étape de maturation.
Une fois la plaie fermée, elle peut encore subir des modifications pendant 2 ans. Le réseau vasculaire s’organise, le tissu de granulation perd peu à peu ses fibroblastes par apoptose (suicide cellulaire), ce qui laisse apparaître une structure de collagène plus dense. Cette structure, si, mal orientée peut être modifiée par des macrophages qui lysent les cellules mal positionnées et stimulent la synthèse de nouvelles pour les remplacer. Au cours du temps, la cicatrice gagne en résistance.
Malgré ce processus de rectification, une cicatrice n’est jamais parfaite, sa résistance et son élasticité demeurent inférieures à celle de la peau. C’est le manque d’élastine (protéine fibreuse qui confère élasticité et solidité au tissu) qui est en cause, associé à un nombre trop important de fibroblastes qui synthétisent une matrice extracellulaire désorganisée.
Etape de maturation de la cicatrice
Matrice extracellulaire désorganisée
futura-sciences