Toutes les incisions chirurgicales ne sont pas identiques. Alors que certains peuvent préférer la coupe droite typique, le chemin en zigzag peut réduire le tissu cicatriciel, ce qui en fait une méthode préférée pour certaines procédures cosmétiques.
Une enquête menée par des chercheurs de l’Université technologique de Nanyang à Singapour (NTU Singapour) a révélé des différences cellulaires entre les deux méthodes, ce qui pourrait conduire à des incisions chirurgicales plus efficaces.
L’observation d’une cicatrisation simulée dans des matériaux biosynthétiques sur une période de 64 heures a révélé que les vacuoles confluentes guérissent en fait cinq fois plus rapidement que les vacuoles droites, grâce aux différences de trajectoires de mouvement cellulaire.
« Les scientifiques savent depuis longtemps que la façon dont vous coupez votre peau affecte la rapidité avec laquelle elle guérit. » Il dit Ingénieur mécanique K Jimmy Hsia de NTU Singapour.
« Cependant, on ne sait pas grand-chose sur la raison pour laquelle cela se produit et sur les facteurs qui peuvent affecter la vitesse de récupération. »
En plus de la compréhension des scientifiques des processus dans les voies de cicatrisation des plaies, Hsia et son équipe ont étudié comment les cellules du Madden Darby Canine College (MDCK) comblent les lacunes dans les plaies qu’elles ont créées avec des coupures sur la peau créées à partir d’un hydrogel de nanoparticules.
le épithélium Les cellules qu’ils ont utilisées à partir de reins de chien sont du même type que celles trouvées dans la peau humaine. Les cellules épithéliales constituent les tissus structurels qui composent notre peau externe et tapissent nos organes internes. Le développement embryonnaire, la réparation des tissus et la cicatrisation des plaies dépendent de la capacité de ces cellules à combler les lacunes des tissus.
Les scientifiques ont utilisé une méthode pour mesurer le mouvement des fluides appelée Mesure de la vitesse de l’image des particules Pour regarder les cellules MDCK fonctionner près de la coupe de 30 à 100 µm de large.
Les coupes ondulées avaient un rayon de courbure de 50, 75 ou 100 μm. Ils ont porté une attention particulière à la façon dont la largeur et la courbure des coupes affectaient le processus.
« Le mouvement erratique et rotatif causé par les plaies ondulées a donné plus de possibilités aux cellules de se déplacer, par rapport aux plaies droites », explique l’ingénieur biomécanique Xu Hongmei. Il dit.
Les cellules proches des coupes droites se déplacent le long des bords, tandis que les coupes ondulées font bouger les cellules dans un vortex semblable à un vortex.
Cela a permis aux cellules de se connecter rapidement à leurs pairs cellules sur le site correspondant au bord de la plaie, formant un pont et fermant les espaces ondulés de la plaie plus rapidement que les espaces droits « , Xu Expliquer.
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L’étendue de la courbure n’a eu aucun effet significatif sur la vitesse de cicatrisation confluente, mais la largeur doit être suffisamment petite pour que des ponts se forment. Des expériences ont montré du succès avec une taille d’espace maximale de 75 µm.
L’équipe note que cette distance supérieure peut varier pour différents types de cellules, et qu’il pourrait y avoir un effet sur la formation de ponts et la vitesse de guérison si les courbures étaient plus petites ou plus grandes que les bandes qu’elles utilisaient.
Cependant, même dans le plus petit espace expérimental de 30 μm, les cellules se déplacent principalement parallèlement – et rarement vers – les coupes droites. Ils n’ont pas formé de ponts.
Hsia et ses collègues se sont demandé si les bords ondulés pouvaient aider à former le pont, provoquant la division et la croissance de plus de cellules, augmentant ainsi le nombre de cellules disponibles pour la guérison, mais les calculs ont exclu cette possibilité.
« Les observations montrent clairement que les bords droits et ondulés fournissent différentes contraintes géométriques pour la migration cellulaire », a-t-il déclaré. Il écrit Dans leur article, ils « génèrent différents modèles de mouvement cellulaire… et donc différentes efficacités de traitement ».
Une autre chose que les chercheurs ont remarquée était l’emplacement du noyau de la cellule. Dans les cellules non impliquées dans la cicatrisation des plaies, elle était approximativement au milieu. Cependant, dans les cellules au-dessus des vacuoles cicatrisées, il était clairement décentré, semblant se rapprocher des bords des cellules pour éviter de s’asseoir directement au-dessus de la vacuole. Cela était plus évident dans les cellules au-dessus des plaies confluentes.
Ils suggèrent que cela indique que les cellules qui fermaient les cavités de la plaie étaient soumises à de fortes contraintes mécaniques et que les cellules proches des plaies sinueuses étaient plus étirées que celles situées au-dessus des ruptures droites.
« Cette étude a révélé les mécanismes cellulaires et moléculaires du pontage des lacunes, ce qui contribue à la compréhension scientifique des principes de base du processus de cicatrisation des plaies », déclare l’ingénieur en mécanique Huang Changjin. Conclut.
« Les médecins et les chirurgiens peuvent utiliser ces connaissances pour développer de meilleures stratégies, telles que les approches d’incision, pour les soins des patients blessés à l’avenir. »
La recherche a été publiée dans la revue Actes de l’Académie nationale des sciences.
