Athènes, Géorgie. – Une équipe comprenant des chercheurs de l’Université de Géorgie a pour la première fois documenté la repousse de voies chirurgicalement enlevées dans le système lymphatique, un réseau de vaisseaux conçus pour pomper les fluides inflammatoires et défendre le corps contre l’infection.

Publiés dans Nature Biomedical Engineering, les résultats jettent les bases d’une nouvelle classe d’options de traitement pour les troubles liés à la lymphe, tels que les complications chroniques des plaies, et pourraient même aider à prévenir la propagation du cancer.

La dysfonction lymphatique est liée à une variété de maladies, y compris les maladies cardiovasculaires et le cancer. Par exemple, les cellules cancéreuses du sein se détachent de la tumeur primaire et traversent le système lymphatique. S’ils sont laissés seuls, ils peuvent se propager dans tout le corps. Les vaisseaux lymphatiques – qui fonctionnent de manière similaire au système cardiovasculaire – sont parfois traumatisés par le traitement du cancer ou l’ablation des ganglions lymphatiques, ce qui peut entraîner un lymphœdème ou un gonflement chronique d’une jambe ou d’un bras.

« À l’heure actuelle, nous n’avons pas de moyen de reconstruire ou de reconstruire le système lymphatique. Nous comprenons à peine comment cela fonctionne « , a déclaré le Dr John Peroni, professeur et chirurgien des grands animaux au Collège de médecine vétérinaire de l’UGA. « Cette étude a été l’une des premières à aborder fondamentalement une question scientifique fondamentale restée sans réponse: Si les lymphatiques sont blessés, peuvent-ils se remodeler ou guérir? »En travaillant avec un modèle de mouton, des collaborateurs de Georgia Tech et du Regenerative Bioscience Center du College of Agricultural and Environmental Sciences de l’UGA ont enlevé l’un des deux vaisseaux lymphatiques parallèles l’un à l’autre dans la jambe. Ceux-ci sont aussi cruciaux pour la circulation lymphatique que le cœur pour la circulation sanguine, selon les chercheurs. Dans ces conditions, ils ont pu montrer le début d’un cycle de pompe lymphatique et le début des étapes de remodelage et de réparation.

À la suite du remodelage, l’équipe a conclu que les changements moléculaires dans les cellules musculaires lymphatiques augmentaient le stress oxydatif, qui survient généralement lorsque le système immunitaire crée une inflammation pour combattre les bactéries. Après une période de six semaines, l’équipe a découvert que le vaisseau lymphatique restant travaillait deux fois plus dur pour compenser le stress oxydatif.

« On pourrait s’attendre à ce que lorsque vous retirez le vaisseau lymphatique principal, dans la partie inférieure de l’obstruction, il gonfle. À notre grande surprise, il ne l’a fait que très peu ”, a déclaré Peroni. « Il s’avère qu’il y a une quantité considérable de circulation lymphatique collatérale à laquelle nous ne nous attendions pas. Au niveau microscopique, il existe suffisamment de mécanismes permettant au corps de recirculer et de drainer les fluides de la jambe, même si la « route » principale est supprimée. »

Les résultats font suite aux travaux antérieurs des mêmes chercheurs qui ont montré des résultats similaires dans l’utilisation de la queue de rongeur, l’un des systèmes modèles les plus anciens et les plus largement utilisés pour la recherche lymphatique.

« La caractéristique la plus importante de l’utilisation d’un modèle plus grand comme le mouton, par rapport à la référence historique de la queue d’un rongeur, est peut-être les avantages gravitationnels”, a déclaré Peroni. « La gravité rend plus difficile le transport de la lymphe des jambes et de la moitié inférieure du corps, et les moutons fournissent un meilleur modèle gravitationnel par rapport à la position uniformément plate de la queue d’un rongeur. C’est presque identique aux problèmes de cicatrisation chez l’homme. »

Peroni a travaillé en étroite collaboration avec Brandon Dixon, auteur principal et professeur agrégé de génie mécanique et biomédical à Georgia Tech, qui dirige le Laboratoire de Biologie lymphatique et de Bioingénierie.

« Ce qui distingue cette étude des autres, c’est qu’elle s’est concentrée sur le remodelage du vaisseau qui n’a pas été initialement endommagé pendant la chirurgie, car elle tente de compenser le segment qui a été retiré”, a déclaré Dixon. « Ceci est important pour comprendre le lymphœdème secondaire chez les survivantes du cancer du sein, car la plupart des cas de lymphœdème surviennent plusieurs mois après la chirurgie du cancer du sein, et le système vasculaire lymphatique intact restant ne peut plus répondre aux exigences qui lui sont imposées. »

Ces résultats sont précliniques et d’autres études sont nécessaires pour confirmer les tests chez l’homme, mais ils fournissent des preuves scientifiques du remodelage lymphatique qui étaient jusqu’à présent rares.

« Nous sommes ravis parce qu’il existe maintenant un modèle animal que nous pouvons utiliser pour placer le vaisseau sous cet état de stress prolongé qui n’était pas le résultat de la blessure initiale, mais le résultat de l’adaptation du vaisseau à la chirurgie”, a déclaré Dixon.  » C’est un bon modèle pour ce qui arrive à un humain. »

Cette étude a été financée par le programme de subventions de démarrage en génie et médecine régénérative (REM). Le Regenerative Bioscience Center est une unité du Bureau de recherche de l’UGA, avec le généreux soutien du Collège des Sciences de l’Agriculture et de l’Environnement et de son Département des Sciences Animales et Laitières.

Lien de publication: https://doi.org/10.1038/s41551-019-0493-1