CICATRISATION : Piezo1, la protéine qui contrôle la croissance cutanée

Un stress physique, mais pas excessif

• Un stress physique excessif, défini comme la tension interne et externe subie par les cellules et les structures du corps, peut entraîner des déchirures tissulaires, ici cutanées ;
• en revanche, des niveaux modérés de tension peuvent favoriser la croissance, « une croissance sous tension » à l’œuvre notamment pendant le développement de l'enfant et la grossesse.

La croissance cutanée sous tension implique l'épiderme (couche la plus externe de la peau) et le derme (couche la plus intermédiaire de la peau), mais son contrôle moléculaire reste flou. En revanche, les chercheurs savent que la cicatrisation, un autre processus corporel impliquant la croissance cutanée, est contrôlée par la voie de signalisation Hippo et nécessite une coordination entre les cellules sanguines, adipeuses, immunitaires, nerveuses et cutanées.

Intervient ici la protéine Piezo1,

une protéine dite mécanotransductrice qui transforme la force physique en signaux biologiques exploitables, t présente en concentrations élevées dans la peau, ce qui suggère déjà son rôle possible dans la croissance cutanée.

L’étude est basée sur une série d'expériences visant à mieux comprendre comment Piezo1 détecte et réagit à l'étirement mécanique, d'abord en identifiant les signaux moléculaires déclenchés par l'étirement de la peau chez la souris, puis en examinant comment ces signaux peuvent contribuer à la croissance lorsque Piezo1 est manipulé. L’équipe utilise la transcriptomique spatiale, une méthode d'analyse permettant de comparer les niveaux d'expression génétique et les localisations physiques d'activation des gènes sur des échantillons de peau prélevés 14, 32 et 70 jours après cette exposition à la tension. Ces analyses constatent que :

• les scores de signature génétique des granules de stress (compartiments cellulaires cytoplasmiques), d'étirement et d'angiogenèse, sont respectivement multipliés par 2,1, 1,4 et 1,4 ;
• l'augmentation de l'activité des cellules immunitaires observée dans ces prélèvements indiquent une réponse systémique coordonnée à l'augmentation de la tension cutanée ;
• ces voies identifiées comme activées sont étroitement corrélées à l'expression de Piezo1 ;
• l’une de ces voies, la voie de signalisation TGF-bêta, est déjà connue pour réguler le fonctionnement du système immunitaire et la croissance cellulaire.
• le traitement d’un groupe de souris traité avec un activateur de Piezo1, Yoda1, induit une  augmentation de l'expression des voies métaboliques et inflammatoires liées à la tension cutanée, ce qui entraîne une augmentation de 130 % de la surface cutanée, de 120 % du poids cutané et de 130 % de l'épaisseur cutanée vs souris témoins non traitées.

Ainsi, l’augmentation de l’expression de Piezo1 amplifie davantage l’expression de la voie de croissance cutanée.

• En revanche, des souris privées de Piezo1 au niveau de la peau, accusent une diminution moyenne de 0,9 fois de la surface cutanée, de 0,84 fois du poids cutané et de 0,80 fois de l'épaisseur de l'épiderme.
• Piezo1 joue donc un rôle clé dans la régulation des modifications moléculaires nécessaires à la croissance de la peau, à la régénération et à la cicatrisation cutanée, en réponse au stress mécanique.

L'équipe travaille déjà à la traduction de ces résultats en pratique clinique, chez l’Homme.