Des nanotubes dans l’œil nous aident à voir


Luis Alarcon-Martinez, Adriana Di Polo et Deborah Villafranca-Baughman

Des chercheurs du CRCHUM découvrent une nouvelle structure par laquelle les cellules de la rétine communiquent entre elles pour réguler l’apport sanguin indispensable à la vision.

Un nouveau mécanisme de redistribution du sang, essentiel au bon fonctionnement de la rétine chez l’adulte, vient d’être découvert in vivo par des chercheurs du Centre de recherche du Centre hospitalier de l’Université de Montréal (CRCHUM).

Leur étude a été publiée aujourd’hui dans la revue Nature.

« Pour la première fois, nous avons identifié une structure de communication entre cellules qui est indispensable pour coordonner l’apport sanguin dans la rétine », a déclaré Adriana Di Polo, qui a supervisé l’étude. La chercheuse est également professeure de neurosciences à l’Université de Montréal et titulaire de la Chaire de recherche du Canada sur le glaucome et la neurodégénérescence liée à l’âge.

« Nous savions déjà que les zones activées de la rétine reçoivent plus de sang que les zones non activées », a-t-elle déclaré. « Mais jusqu’à maintenant, personne ne comprenait comment cet apport sanguin était finement régulé. »

L’étude a été menée sur des souris par deux chercheurs du laboratoire d’Adriana Di Polo : Luis Alarcon-Martinez, stagiaire postdoctoral, et Deborah Villafranca-Baughman, étudiante au doctorat. Ce sont les premiers coauteurs de cette étude.

Chez les animaux, comme chez les humains, la rétine utilise l’oxygène et les nutriments contenus dans le sang pour fonctionner. Ces échanges vitaux se déroulent au travers de capillaires, les vaisseaux sanguins les plus fins présents dans tous les organes du corps. Quand l’apport sanguin est très réduit ou interrompu, comme dans le cas d’une ischémie ou d’un accident vasculaire cérébral (AVC), la rétine ne reçoit plus l’oxygène dont elle a besoin pour vivre. Dans ces conditions, les cellules commencent à mourir et la rétine cesse de fonctionner comme elle devrait.

Des tunnels entre les cellules

Enveloppant les capillaires, des cellules, nommées péricytes, contrôlent la quantité de sang passant au travers simplement en exerçant ou en relâchant leur pression autour de ces petits vaisseaux sanguins.

« Grâce à une technique microscopique permettant de visualiser les changements vasculaires sur des souris vivantes, nous avons pu montrer que les péricytes projettent des tubes très fins, appelés nanotubes à effet tunnel interpéricytaires, pour communiquer avec d’autres péricytes situés sur des capillaires éloignés », a indiqué Luis Alarcon-Martinez. « Les péricytes peuvent se “parler” grâce à ces nanotubes et apporter le sang là où il est le plus nécessaire. »

Un autre élément important, a ajouté Deborah Villafranca-Baughman, est que « les capillaires perdent leurs capacités à transporter le sang là où il le faut quand les nanotubes à effet tunnel sont endommagés, par exemple après un accident vasculaire cérébral ischémique. L’absence d’apport sanguin qui suit a un effet délétère sur les neurones et les fonctions tissulaires en général. »

Les découvertes de l’équipe suggèrent que les déficits microvasculaires observés dans les maladies neurodégénératives telles que les AVC, le glaucome et la maladie d’Alzheimer pourraient résulter de la perte de nanotubes à effet tunnel et d’une perturbation de la distribution du sang. Des stratégies protégeant ces nanostructures devraient donc être bénéfiques, mais cela reste à démontrer.

À propos de cette étude

L’article « Inter-pericyte tunnelling nanotubes regulate neurovascular coupling », par Luis Alarcon-Martinez, Deborah Villafranca-Baughman et leurs collaborateurs, est paru dans Nature. DOI : 10.1038/s41586-020-2589-x.

Ces travaux de recherche ont été financés par les Instituts de recherche en santé du Canada.